高一化學那些容易搞混的反應,家長和學生都該看清楚
【來源:易教網 更新時間:2025-10-07】
高一化學剛接觸有機部分,很多學生一看到CH、CH、CH這些符號就頭疼。不是因為難,而是因為太像了——都是碳氫化合物,反應條件卻天差地別。光照、加熱、催化劑、濃硫酸,差一個字,產物就完全不同。今天不講理論,只說清楚那些考試常考、作業常錯、老師講過三遍還是記不住的反應。
先說甲烷。很多人以為甲烷和氯氣一混合就爆炸,其實不是。它得在光照下慢慢反應,一步一換,像換衣服一樣。CH變成CHCl,再變成CHCl,接著是CHCl,最后才是CCl。每一步都生成HCl,所以實驗中能看到白霧,那是氯化氫遇水蒸氣形成的酸霧。
實驗室里制甲烷,用的是醋酸鈉和氫氧化鈉,還得加氧化鈣。氧化鈣不是反應物,是吸水劑,防止氫氧化鈉潮解結塊。這個細節,課本里寫得輕描淡寫,但考試一考,全班錯一片。
再看乙烯。它和溴水反應,褪色快得像魔術,學生都愛記。但有人會把它和乙炔搞混。乙烯加一個Br,變成1,2-二溴乙烷。乙炔呢?它能加兩個Br,變成四溴乙烷。為什么?因為乙烯只有一個雙鍵,乙炔有兩個三鍵,能多加一倍。這個區別,是判斷不飽和烴的鑰匙。實驗室制乙烯,用的是乙醇和濃硫酸,170℃加熱。
溫度差10℃,結果就變了。140℃時,兩分子乙醇脫水生成乙醚,不是乙烯。很多學生寫錯,不是因為不懂反應,是沒記住溫度。
乙炔的制法更簡單,電石加水就行。CaC + 2HO → CH + Ca(OH)。但要注意,電石不純,常有硫化鈣、磷化鈣雜質,所以生成的乙炔有臭味。學校實驗時,有時會聞到蒜味,那是雜質在作怪。乙炔和氯化氫反應要兩步,先變成氯乙烯,再變成1,1-二氯乙烷。這和乙烯一步到位不一樣。
學生常誤以為乙炔直接加HCl就成二氯乙烷,其實中間有過渡。
苯的反應更讓人迷糊。它不像烯烴那樣和溴水反應褪色,因為它沒有典型的雙鍵。苯和液溴反應,得用鐵粉作催化劑,生成溴苯和HBr。鐵粉其實是生成FeBr起催化作用,但課本常寫“Fe”或“催化劑”,學生就記成“加鐵就行”。硝化反應也一樣,濃硫酸和濃硝酸混在一起,叫混酸,溫度控制在50~60℃。
溫度高了,可能生成二硝基苯,甚至爆炸。這不是考試題,是實驗室安全常識。
聚乙烯怎么來的?從食鹽、水、石灰石、焦炭開始,要走五步。第一步,石灰石高溫分解:CaCO → CaO + CO。第二步,生石灰和焦炭高溫反應:2CaO + 5C → 2CaC + CO。第三步,電石和水制乙炔:CaC + 2HO → CH + Ca(OH)。
第四步,焦炭和水蒸氣反應:C + HO → CO + H,這是制氫氣的水煤氣反應。第五步,乙炔加氫變乙烯:CH + H → CH,再聚合:nCH=CH → [CHCH]。整條路線,環環相扣,缺一步就斷。
高考題喜歡考這種合成路徑,不是考你背方程式,是考你能不能把無機和有機串起來。
乙醇的反應最多。燃燒、催化氧化、消去、脫水、酯化,五個反應,五個條件。燃燒是CHOH + 3O → 2CO + 3HO,點燃就行。催化氧化是2CHCHOH + O → 2CHCHO + 2HO,銅或銀作催化劑,加熱。消去反應是濃硫酸、170℃,生成乙烯。
分子間脫水是140℃,生成乙醚。酯化是乙酸和乙醇在濃硫酸下加熱,生成乙酸乙酯和水。這些反應,條件一變,產物就變。學生常把140℃和170℃記反,結果考試寫錯。乙醇和鎂反應,生成乙酸鎂和氫氣,這是酸的通性,和金屬鈉反應類似。但很多人以為乙醇是醇,不能和金屬反應,其實它有弱酸性。
苯和氫氣反應,加三個H,變成環己烷。這個反應需要鎳催化劑,高溫高壓。不是隨便加熱就能成。它和烯烴加氫不一樣,苯環穩定,不容易被還原。這也是為什么苯不能使高錳酸鉀褪色,而乙烯可以。
這些反應,不是靠死記硬背。你得知道:甲烷是飽和烴,只能取代;乙烯、乙炔是不飽和烴,能加成;苯是芳香烴,能取代,難加成。條件決定路徑,溫度決定產物,催化劑決定速率。學生背方程式背得累,是因為沒理解背后的邏輯。
家長輔導時,別只問“你背下來了嗎?”要問:“為什么甲烷要光照,乙烯不用?”“為什么乙醇140℃生成乙醚,170℃卻生成乙烯?”“乙炔為什么能加兩個溴分子?”這些問題,才是真懂了。
化學不是數字游戲,是分子之間的對話。你懂了它們怎么“說話”,就不怕題目換衣服。
實驗室里,濃硫酸是危險品,加熱要小心,通風要到位。這些不是為了考試,是為了安全。學化學,不是為了滿分,是為了在廚房里看到油污,能想到“這是酯類”,在加油站聞到汽油味,知道“這是碳氫化合物”。知識,是用來理解世界的,不是用來應付試卷的。
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