郭德强
摘 要: 鉴别有机物,必须熟悉有机物的性质(物理性质、化学性质),要抓住某些有机物的特征反应,选用合适的试剂,一一鉴别它们。本文从鉴别、鉴定、分离、提纯概念的区别;常用试剂及应用原理;注意事项;常见的表达形式;常见题型与解法等方面阐述有机物的鉴别。
关键词: 有机物 鉴别 应用原理
一、鉴别、鉴定、分离、提纯的区别
鉴别是指在给定的几种物质中,根据几种物质性质上的差异,用物理方法或化学方法,通过必要的化学实验,根据产生的不同现象把它们一一区别开。鉴定是指对组成物质的每种成分进行全面检测,确定它是不是这种物质。分离是将混合物中的各组成分分开,要求各成分物质的组成不能改变,在分离过程中,若使用了化学方法使其成分发生了变化,则最终必须恢复原混合物中各个物质。提纯是将混在某物质中的一种或几种少量的杂质除去,至于杂质转化成什么物质,是否需要回收及如何处理,若没有要求,则一般不予考虑。
二、常用试剂及应用原理
1.溴水。
应用原理:
(1)物理性质中溶解性(萃取):直馏汽油、苯及其同系物、液态烷烃、四氯化碳等有机物分别与溴水混合、振荡、静置后,溴进入有机层而使水层接近无色。
(2)化学性质中加成反应(与烯烃、炔烃、二烯烃等不饱和烃发生加成反应而使溴水褪色)、氧化反应(与含有醛基的物质发生氧化反应而使溴水褪色、用于鉴别葡萄糖和果糖时,用稀溴水)和取代反应(与苯酚等发生取代反应而使溴水褪色且生成白色沉淀)。
2.酸性高锰酸钾溶液。
应用原理:它的强氧化性。
(1)分子结构中含碳碳双键或碳碳三键的有机物,可使其褪色。
(2)含有羟基、醛基的有机物(醇、醛、葡萄糖、麦芽糖等还原性物质)可使其褪色。
(3)苯的同系物能使其褪色。
3.新制氢氧化铜悬浊液。
应用原理:
(1)常温下使多元醇生成绛蓝色溶液。
(2)它的氧化性使含有醛基的物质(醛、甲酸、甲酸甲酯、葡萄糖、麦芽糖等)在碱性环境中加热后生成红色沉淀。
4.新制银氨溶液。
应用原理:它的氧化性使含有醛基的物质(醛、甲酸、甲酸甲酯、葡萄糖、麦芽糖等)在碱性环境中水浴加热后生成银镜。
5.水。
应用原理:应用于密度不同且不溶于水的有机物的鉴别。
6.硝酸银溶液及稀硝酸。
应用原理:用于检验卤代烃中的卤素原子。
7.含铁离子的溶液(常用三氯化铁溶液)。
应用原理:与苯酚反应使溶液变为紫色。
8.碘水。
应用原理:碘单质与淀粉结合后显蓝色。
9.石蕊。
应用原理:酸性较强的有机物质(低级羧酸、苯磺酸)使紫色石蕊试液或湿润的蓝色石蕊试纸变红。
10.钠。
应用原理:分子结构中含羟基、羧基的有机物一般可与其反应产生氢气。
11.碳酸钠溶液。
应用原理:酸性较强的有机物(低级羧酸、苯磺酸)一般可与其反应产生二氧化碳。
12.氢氧化钠溶液。
应用原理:在水中,溶解度小的酚、羧酸类物质与氢氧化钠反应生成易溶的钠盐。
三、注意事项
1.选择试剂原则:操作简单、现象明显。
2.操作过程要客观、全面,表述要正确。有机物中加入试剂后,一般要求“振荡”。如:
(1)将酸性高锰酸钾溶液滴入甲苯时,不振荡,就不会褪色,或褪色极慢。故叙述操作时,“振荡”不能丢。
(2)卤代烃中卤原子的检验实验,先用过量的硝酸中和碱,再加硝酸银溶液。
(3)银镜反应前配制银氨溶液时,稀氨水与稀硝酸银溶液的滴加顺序,相对量的控制,描述时必须注意。
3.先现象,后结论。如:用红热的螺旋状铜丝鉴别乙醇和乙酸乙酯时,不能说“从乙醇中取出后,铜丝重新变红”,正确的叙述是“将红热的螺旋状铜丝快速插入待测液,取出,重新变红,同时可闻到有刺激性气味产生的是乙醇”。
四、常见题型与解法
1.只用一种试剂鉴别。
(1)解答的关键是选对最佳试剂。
试剂选择的一般顺序:水—溴水—酸性高锰酸钾溶液—新制氢氧化铜悬浊液—氯化铁溶液—银氨溶液。对于活泼氢的检验顺序一般是:钠—氢氧化钠—碳酸钠。
(2)基本方法。
①溶解法。如:鉴别乙醇、苯、四氯化碳,可用水或溴水来鉴别。
②官能团法。如:鉴别甘油、葡萄糖、乙醛、乙酸、甲酸、乙醇六种液体,可用新制氢氧化铜悬浊液。
2.用多种试剂鉴别。
基本方法:
(1)先活泼后稳定鉴别法。适用于各物质问化学活泼性差异很大时的鉴别。如:利用化学方法鉴别己烯、甲苯、环丙烷。先用溴水鉴别出己烯,再用酸性高锰酸钾溶液鉴别出甲苯。
(2)分组法。原理:先利用各物质中相同的官能团具有的共性,产生同一现象,进行分组,再根据物质的个性区别。如:用化学方法鉴别甲酸、甲醛、乙酸、乙醇四种水溶液。先利用有无酸性分组,再由官能团性质差别用新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液鉴别;也可只用新制氢氧化铜悬浊液。
3.不用试剂鉴别。
依据物质独有的颜色:气味、状态、燃烧现象等加以鉴别。如:甲烷、乙烯、乙炔可用燃烧法;乙醇、乙酸可用闻气味法。
以上事实说明,在新教材中,有机物鉴别还是普遍存在的。通过这些典型例子分析,教师可从“鉴别”入手,引导学生思考“鉴别”和“如何鉴别”的来源和本质,以批判的思维方式审视这种“鉴别”的客观性,促进学生思维发散性和深刻性的发展,为学生搭建一个广阔的思维发展平台。
参考文献:
[1]普通高中课程标准实验教科书.化学(必修2).
[2]普通高中课程标准实验教科书.化学(选修5).