郭德強
摘 要: 鑒別有機物,必須熟悉有機物的性質(物理性質、化學性質),要抓住某些有機物的特征反應,選用合適的試劑,一一鑒別它們。本文從鑒別、鑒定、分離、提純概念的區(qū)別;常用試劑及應用原理;注意事項;常見的表達形式;常見題型與解法等方面闡述有機物的鑒別。
關鍵詞: 有機物 鑒別 應用原理
一、鑒別、鑒定、分離、提純的區(qū)別
鑒別是指在給定的幾種物質中,根據幾種物質性質上的差異,用物理方法或化學方法,通過必要的化學實驗,根據產生的不同現象把它們一一區(qū)別開。鑒定是指對組成物質的每種成分進行全面檢測,確定它是不是這種物質。分離是將混合物中的各組成分分開,要求各成分物質的組成不能改變,在分離過程中,若使用了化學方法使其成分發(fā)生了變化,則最終必須恢復原混合物中各個物質。提純是將混在某物質中的一種或幾種少量的雜質除去,至于雜質轉化成什么物質,是否需要回收及如何處理,若沒有要求,則一般不予考慮。
二、常用試劑及應用原理
1.溴水。
應用原理:
(1)物理性質中溶解性(萃?。褐别s汽油、苯及其同系物、液態(tài)烷烴、四氯化碳等有機物分別與溴水混合、振蕩、靜置后,溴進入有機層而使水層接近無色。
(2)化學性質中加成反應(與烯烴、炔烴、二烯烴等不飽和烴發(fā)生加成反應而使溴水褪色)、氧化反應(與含有醛基的物質發(fā)生氧化反應而使溴水褪色、用于鑒別葡萄糖和果糖時,用稀溴水)和取代反應(與苯酚等發(fā)生取代反應而使溴水褪色且生成白色沉淀)。
2.酸性高錳酸鉀溶液。
應用原理:它的強氧化性。
(1)分子結構中含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機物,可使其褪色。
(2)含有羥基、醛基的有機物(醇、醛、葡萄糖、麥芽糖等還原性物質)可使其褪色。
(3)苯的同系物能使其褪色。
3.新制氫氧化銅懸濁液。
應用原理:
(1)常溫下使多元醇生成絳藍色溶液。
(2)它的氧化性使含有醛基的物質(醛、甲酸、甲酸甲酯、葡萄糖、麥芽糖等)在堿性環(huán)境中加熱后生成紅色沉淀。
4.新制銀氨溶液。
應用原理:它的氧化性使含有醛基的物質(醛、甲酸、甲酸甲酯、葡萄糖、麥芽糖等)在堿性環(huán)境中水浴加熱后生成銀鏡。
5.水。
應用原理:應用于密度不同且不溶于水的有機物的鑒別。
6.硝酸銀溶液及稀硝酸。
應用原理:用于檢驗鹵代烴中的鹵素原子。
7.含鐵離子的溶液(常用三氯化鐵溶液)。
應用原理:與苯酚反應使溶液變?yōu)樽仙?/p>
8.碘水。
應用原理:碘單質與淀粉結合后顯藍色。
9.石蕊。
應用原理:酸性較強的有機物質(低級羧酸、苯磺酸)使紫色石蕊試液或濕潤的藍色石蕊試紙變紅。
10.鈉。
應用原理:分子結構中含羥基、羧基的有機物一般可與其反應產生氫氣。
11.碳酸鈉溶液。
應用原理:酸性較強的有機物(低級羧酸、苯磺酸)一般可與其反應產生二氧化碳。
12.氫氧化鈉溶液。
應用原理:在水中,溶解度小的酚、羧酸類物質與氫氧化鈉反應生成易溶的鈉鹽。
三、注意事項
1.選擇試劑原則:操作簡單、現象明顯。
2.操作過程要客觀、全面,表述要正確。有機物中加入試劑后,一般要求“振蕩”。如:
(1)將酸性高錳酸鉀溶液滴入甲苯時,不振蕩,就不會褪色,或褪色極慢。故敘述操作時,“振蕩”不能丟。
(2)鹵代烴中鹵原子的檢驗實驗,先用過量的硝酸中和堿,再加硝酸銀溶液。
(3)銀鏡反應前配制銀氨溶液時,稀氨水與稀硝酸銀溶液的滴加順序,相對量的控制,描述時必須注意。
3.先現象,后結論。如:用紅熱的螺旋狀銅絲鑒別乙醇和乙酸乙酯時,不能說“從乙醇中取出后,銅絲重新變紅”,正確的敘述是“將紅熱的螺旋狀銅絲快速插入待測液,取出,重新變紅,同時可聞到有刺激性氣味產生的是乙醇”。
四、常見題型與解法
1.只用一種試劑鑒別。
(1)解答的關鍵是選對最佳試劑。
試劑選擇的一般順序:水—溴水—酸性高錳酸鉀溶液—新制氫氧化銅懸濁液—氯化鐵溶液—銀氨溶液。對于活潑氫的檢驗順序一般是:鈉—氫氧化鈉—碳酸鈉。
(2)基本方法。
①溶解法。如:鑒別乙醇、苯、四氯化碳,可用水或溴水來鑒別。
②官能團法。如:鑒別甘油、葡萄糖、乙醛、乙酸、甲酸、乙醇六種液體,可用新制氫氧化銅懸濁液。
2.用多種試劑鑒別。
基本方法:
(1)先活潑后穩(wěn)定鑒別法。適用于各物質問化學活潑性差異很大時的鑒別。如:利用化學方法鑒別己烯、甲苯、環(huán)丙烷。先用溴水鑒別出己烯,再用酸性高錳酸鉀溶液鑒別出甲苯。
(2)分組法。原理:先利用各物質中相同的官能團具有的共性,產生同一現象,進行分組,再根據物質的個性區(qū)別。如:用化學方法鑒別甲酸、甲醛、乙酸、乙醇四種水溶液。先利用有無酸性分組,再由官能團性質差別用新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液鑒別;也可只用新制氫氧化銅懸濁液。
3.不用試劑鑒別。
依據物質獨有的顏色:氣味、狀態(tài)、燃燒現象等加以鑒別。如:甲烷、乙烯、乙炔可用燃燒法;乙醇、乙酸可用聞氣味法。
以上事實說明,在新教材中,有機物鑒別還是普遍存在的。通過這些典型例子分析,教師可從“鑒別”入手,引導學生思考“鑒別”和“如何鑒別”的來源和本質,以批判的思維方式審視這種“鑒別”的客觀性,促進學生思維發(fā)散性和深刻性的發(fā)展,為學生搭建一個廣闊的思維發(fā)展平臺。
參考文獻:
[1]普通高中課程標準實驗教科書.化學(必修2).
[2]普通高中課程標準實驗教科書.化學(選修5).