第一篇:高三第二輪專題復(fù)習(xí)教案 第九講.羥基官能團(tuán)的性質(zhì)與有機(jī)物的脫水反應(yīng)
第九講.羥基官能團(tuán)的性質(zhì)與有機(jī)物的脫水反應(yīng)
學(xué)習(xí)各類重要的有機(jī)化合物,必須緊緊抓住物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征,特別是官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)。從官能團(tuán)著手,理解物質(zhì)的性質(zhì)。
一、羥基的性質(zhì):
【問(wèn)】我們知道醇、酚、羧酸分子結(jié)構(gòu)中都有羥基。想一想:O—H鍵屬哪一種類型的鍵?這三類物質(zhì)中氫原子的活潑性有什么不同?而不同的原因又是怎樣造成的?請(qǐng)舉例分析說(shuō)明。
練習(xí)1下列反應(yīng)能否發(fā)生,能反應(yīng)的請(qǐng)完成反應(yīng)的化學(xué)方程式。乙醇與金屬鈉
苯酚與金屬鈉 乙醇與氫氧化鈉
苯酚與氫氧化鈉 醋酸與碳酸鈉
苯酚與碳酸鈉
鍵斷裂,可提供H+,使之與Na或NaOH反應(yīng),但由于與羥基相連【小結(jié)】(1)的基團(tuán)吸引電子的能力不同,其提供H+的能力有很大區(qū)別。烴的羥基衍生物比較
酸性:CH3COOH>C6H5OH>H2CO3>H2O>C2H5OH 羥基還具有什么性質(zhì)?能發(fā)生什么類型的反應(yīng)?請(qǐng)舉例說(shuō)明。脫水反應(yīng)
練習(xí)2 請(qǐng)完成下列典型脫水反應(yīng)的化學(xué)方程式,并分析其反應(yīng)的機(jī)理。指出反應(yīng)類型。乙醇分別發(fā)生分子內(nèi)和分子間脫水反應(yīng)。
乙醇和乙酸的反應(yīng)。
(2)碳氧鍵斷裂,脫去羥基,表現(xiàn)為被其它官能團(tuán)取代或與分子內(nèi)相鄰碳原子上的氫結(jié)合脫去水(消去)成烯烴。
歸納:一般分子內(nèi)含羥基的化合物,如:醇、羧酸、蔗糖、氨基酸、無(wú)機(jī)含氧酸、纖維素等。例1 烯鍵碳原子上連接的羥基中的氫原子,容易自動(dòng)遷移到烯鍵的另一個(gè)碳原子上,形成較為穩(wěn)定的碳基化合物:
有機(jī)分子內(nèi),有機(jī)分子間常可脫去水分子。下列反應(yīng)圖示中,就有6步可以看作是脫水反應(yīng)。所有的反應(yīng)條件和其它無(wú)機(jī)物都已略去。請(qǐng)從圖中情景推斷化合物為A、B、E、G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
A是_____;
B是____;
E是____;
G(有6角環(huán))是____。1)醇的(一元、二元)脫水反應(yīng)
①一元羧酸與二元醇發(fā)生分子間脫水生成酯。②一元羧酸分子間脫水生成酸酐。③二元醇分子內(nèi)脫去1分子水生成醛。④二元醇分子間脫去1分子水生成醇醚。⑤二元醇分子間脫去2分子水生成環(huán)醚。⑥醇醚分子內(nèi)去1分子水生成環(huán)醚。
二、脫水反應(yīng)的本質(zhì)
三、發(fā)生脫水反應(yīng)的物質(zhì)
四、脫水反應(yīng)的類型
將單官能團(tuán)的性質(zhì)運(yùn)用于雙官能團(tuán),這是對(duì)知識(shí)的遷移和應(yīng)用,因此對(duì)于二元醇除上題的脫水形式外,分析判斷還有沒(méi)有其它形式的脫水?
乙二醇分子內(nèi)脫二分子水、乙二醇分子間脫水生成高分子。⑦二醇分子內(nèi)脫2分子水生成乙炔
⑧二醇分子間脫水生成聚合物請(qǐng)同學(xué)寫出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式 請(qǐng)大家分析下面物質(zhì)是由什么物質(zhì)怎樣形成的?請(qǐng)寫出原物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式。②CH3CH2OSO3H
③
④
⑤
⑥
⑦
(2)生成酯的脫水反應(yīng)
⑧
①一元羧酸和一元醇
②無(wú)機(jī)酸和醇,如HNO3與甘油(無(wú)機(jī)酸去氫,醇去羥基)③二元羧酸和一元醇
④一元羧酸和二元醇 ⑤二元羧酸和二元醇
A:脫一分子水
B:脫二分子水
C:脫n分子水
指出:
是纖維素與硝酸脫掉n分子水而生成的。(3)含羥基的羧酸自身分子內(nèi)脫水生成酯。
請(qǐng)同學(xué)們完成下列兩題: 1.
分子內(nèi)脫水。
2. 乳酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
寫出它與乙酸、乙醇酯化的化學(xué)方程式及2分子乳酸相互反應(yīng)的化學(xué)方程式。小結(jié):①羥基酸可自身分子內(nèi)脫1分子水生成環(huán)酯。②羥基酸可分子間脫2分子水生成環(huán)酯。③羥基酸既可與酸又可與醇分別脫水生成酯。④羥基酸分子間也可脫去n個(gè)水,而生成高分子。
氨基酸同羥基酸有類似的脫水反應(yīng),當(dāng)脫水成環(huán)時(shí),一般生成五元環(huán)、六元環(huán)穩(wěn)定。請(qǐng)寫出① ②
(4)脫水成環(huán)的反應(yīng)
①二元醇分子脫水反應(yīng)生成環(huán)醚化合物。指出:二元醇由于分子內(nèi)有兩個(gè)羥基,因此在適當(dāng)條件下可發(fā)生分子內(nèi)或分子間的脫水反應(yīng),一般生成較穩(wěn)定的五元環(huán)醚或六元環(huán)醚。②多元羧酸可形成酸酐。
分子間脫水的化學(xué)方程式。
分子內(nèi)脫水的化學(xué)方程式。
請(qǐng)寫出 在一定條件下脫水的化學(xué)方程式。
③二元羧酸與二元醇酯化脫水生成環(huán)脂化合物。
如: 與乙二醇反應(yīng)。
④含羥基的羧酸和含氨基的羧酸它們可以分子內(nèi)、也可以分子間形成環(huán)狀化合物。(5)其它形式的脫水反應(yīng)①含氧酸分子內(nèi)脫水:如H2CO3②含氧酸分子間脫水 如:磷酸分子間脫水③苯的硝化反應(yīng)和磺化反應(yīng):
如: 的硝化,的磺化。
小結(jié):今天我們圍繞羥基的性質(zhì),復(fù)習(xí)歸納了脫水反應(yīng)。有機(jī)物的脫水反應(yīng)很多。①醇分子內(nèi)脫水成烯烴(消去反應(yīng))。②醇分子間脫水成醚(取代反應(yīng))。③醉與羧酸間酯化生成酯。④羧酸與羧酸之間脫水生成酸酐。
⑤二元醇之間脫水可生成鏈狀、環(huán)狀或高分子化合物。
⑥二元醇和二元羧酸之間通過(guò)酯化的形式生成鏈狀和環(huán)狀的酯,也可縮聚成高分子化合物。⑦羥基羧酸可自身脫水生成內(nèi)酯,也可以生成鏈狀、環(huán)狀的酯,也可以生成高分子化合物。⑧氨基酸也可自身脫水生成環(huán)狀化合物,也可以生成鏈狀,可以生成高分子化合物。精選題
一、選擇題
1.a(chǎn)g某有機(jī)物與過(guò)量鈉反應(yīng)得到VaL氣體;ag該有機(jī)物與過(guò)量小蘇打反應(yīng)得同條件下的氣體也是VaL,則此有機(jī)物是下列的
A.HO(CH2)2COOH
B.
C.
D.
2.下列哪種化合物能縮聚成高分子化合物
A.CH3—CH2Cl
B.CH2=CH2
C.
D.CH2=CH—COOH 5 3.今有CH4O和C3H8O的烴的衍生物的混合物,在一定條件下脫水,可能得到的有機(jī)物的種類數(shù)為
A.5
B.6
C.7
D.8 4.尼龍-6是一種含有酰胺鍵
結(jié)構(gòu)的高分子化合物,其結(jié)構(gòu)可能是
A.
B.
C.H2N—(CH2)5—CH3
D.
5.分子式為C4H8O3的有機(jī)物,在濃H2SO4存在時(shí)具有下列性質(zhì):①能分別與乙醇及乙酸反應(yīng);②能生成一種無(wú)側(cè)鏈的環(huán)狀化合物;③能脫水生成一種且只能生成一種能使溴水褪色的有機(jī)物。則該有機(jī)物C4H8O3的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
A.HOCH2COOCH2CH
3B.CH3—CH(OH)—CH2—COOH C.HOCH2CH2CH2COOH
D.CH3CH2CH(OH)COOH 6.某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,它可以發(fā)生反應(yīng)的類型有:①取代,②加成,③消去,④水解,⑤酯化,⑥中和,⑦氧化,⑧加聚,下列正確的有
A.①②③⑤⑥④
B.②③①⑥⑧
C.①②③⑤⑥⑦
D.③④⑤⑥⑦⑧ 7.下列各有機(jī)物,在一定條件下,同種分子間能發(fā)生縮聚反應(yīng),且在適當(dāng)條件下自身分子能形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的是
A.
B.CH2=CH—OH 6 C.
D.
8.某組成為C3H5O2Cl的純凈的含氯有機(jī)物A與NaOH水溶液共熱,產(chǎn)物酸化后可得到分子組成為C3H6O3的有機(jī)物B,在適當(dāng)條件下,每?jī)煞肿拥腂可相互發(fā)生酯化反應(yīng),生成一分子C,那么C的結(jié)構(gòu)不可能是()
A.CH3CH(OH)COOCH(CH3)COOH
B.CH3CH(OH)COOHCH2CH2COOH C.
D.
9.常見的有機(jī)反應(yīng)類型有:①取代反應(yīng),②加成反應(yīng),③消去反應(yīng),④酯化反應(yīng),⑤加聚反應(yīng),⑥縮聚反應(yīng),⑦氧化反應(yīng),⑧還原反應(yīng),其中可能在有機(jī)物分子中生成羥基的反應(yīng)類型有
A.①②③④
B.⑤⑥⑦⑧
C.①②⑦⑧
D.③④⑤⑥
二、非選擇題
10.已知戊醇(C5H12O)共有8種屬于醇的同分異構(gòu)體。請(qǐng)回答:
(1)這些同分異構(gòu)體中能氧化成醛的有4種,它們是:CH3(CH2)3CH2OH和(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)_____,______,_____。
(2)這些同分異構(gòu)體脫水后可得______種烯烴。
(3)分子式為C5H12O的醇與分子式為C4H8O2的羧酸經(jīng)酯化反應(yīng)能生成____種酯。11.α-氨基酸能與HNO2反應(yīng)得到α-羥基酸,如:
試寫出下列各變化中(a)(b)(c)(d)(e)五種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____。
答 案
一、選擇題1.B
2.C
3.C
4.A
5.C
6.C
7.C、D
8.B
9.C
二、非選擇題
10.(1)
(2)5
(3)16,因?yàn)镃5H12O有8種屬于醇的結(jié)構(gòu),C4H8O2有2種屬于羧酸的結(jié)構(gòu)。
11.
第二篇:第二輪復(fù)習(xí)教案羥基官能團(tuán)的性質(zhì)與有機(jī)物的脫水反應(yīng)
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http://www.tmdps.cn 羥基官能團(tuán)的性質(zhì)與有機(jī)物的脫水反應(yīng)
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能:使學(xué)生進(jìn)一步理解羥基官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)和主要反應(yīng),掌握羥基的各種脫水反應(yīng)原理。
能力培養(yǎng):通過(guò)復(fù)習(xí)歸納,使知識(shí)在頭腦中有序貯存,提高遷移、轉(zhuǎn)換、重組及分析、歸納的能力。
科學(xué)思想:運(yùn)用辯證唯物主義觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)官能團(tuán)性質(zhì)的普遍性和特殊性。科學(xué)品質(zhì):對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、細(xì)致的科學(xué)態(tài)度教育,通過(guò)討論、總結(jié)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
科學(xué)方法:討論、歸納發(fā)散思維。
重點(diǎn)、難點(diǎn)
通過(guò)羥基官能團(tuán)的復(fù)習(xí),掌握一些有機(jī)物脫水反應(yīng)的原理。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
【引言】我們學(xué)習(xí)各類重要的有機(jī)化合物,必須緊緊抓住物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征,特別是官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)。從官能團(tuán)著手,理解物質(zhì)的性質(zhì)。今天,我們復(fù)習(xí)羥基的性質(zhì)及有機(jī)物的脫水反應(yīng)。
【板書】
一、羥基的性質(zhì):
學(xué)生活動(dòng) 明確復(fù)習(xí)的內(nèi)容。領(lǐng)悟、思考。
【設(shè)問(wèn)】我們知道醇、酚、羧酸分子結(jié)構(gòu)中都有共同的官能團(tuán)——羥基。想一想:
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http://www.tmdps.cn O—H鍵屬哪一種類型的鍵?
這三類物質(zhì)中氫原子的活潑性有什么不同? 而不同的原因又是怎樣造成的?請(qǐng)舉例分析說(shuō)明。
思考回答:羥基中O—H鍵是一個(gè)強(qiáng)極性鍵,其中氫原子都具有一定的活潑性。例如:都可以與金屬鈉等活潑金屬反應(yīng),但它們的劇烈程度不同,反應(yīng)最劇烈的是酸,其次是酚、醇。造成氫原子的活潑性不同的原因是由于與羥基相連的基因吸引電子能力不同,由于吸引電子的能力是羰基>苯環(huán)>烷烴基。因此,羧酸的羥基中氫的活潑性最大,具有弱酸性;與苯環(huán)相連的羥基中的氫活潑性次之,酚具更弱的酸性;醇的羥基中氫的活潑性最小,醇不顯酸性。
【評(píng)價(jià)】對(duì)學(xué)生的回答給予肯定。
【投影】下列反應(yīng)能否發(fā)生,能反應(yīng)的請(qǐng)完成反應(yīng)的化學(xué)方程式。乙醇與金屬鈉 苯酚與金屬鈉 乙醇與氫氧化鈉 苯酚與氫氧化鈉 醋酸與碳酸鈉 苯酚與碳酸鈉
同學(xué)回答并到黑板上書寫。2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2 2C6H5OH+2Na→2C6H5ONa+H2 C2H5OH+NaOH→不反應(yīng) C6H5OH+NaOH→C6H5ONa+H2O
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
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http://www.tmdps.cn C6H5OH+Na2CO3→C6H5ONa+NaHCO3 【小結(jié)】(1)鍵斷裂,可提供H+,使之與Na或NaOH反應(yīng),但由于與羥基相連的基團(tuán)吸引電子的能力不同,其提供H+的能力有很大區(qū)別。
強(qiáng)化理解。
【投影】烴的羥基衍生物比較
【板書】酸性:CH3COOH>C6H5OH> H2CO3>H2O>C2H5OH 理解、記憶。
【啟發(fā)回憶】羥基還具有什么性質(zhì)?能發(fā)生什么類型的反應(yīng)?請(qǐng)舉例說(shuō)明。回憶、思考。
羥基還可以結(jié)合氫原子生成水分子,即脫水反應(yīng)。因此,含羥基的化合物一般能脫水生成其它類物質(zhì),如醇可發(fā)生分子內(nèi)、分子間脫水,分別生成烯和醚;醇還可以與酸反應(yīng)脫水生成酯類。
【投影】請(qǐng)完成下列典型脫水反應(yīng)的化學(xué)方程式,并分析其反應(yīng)的機(jī)理。指出反應(yīng)類型。
乙醇分別發(fā)生分子內(nèi)和分子間脫水反應(yīng)。
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http://www.tmdps.cn 乙醇和乙酸的反應(yīng)。練習(xí)書寫并分析。
乙醇分子內(nèi)脫水反應(yīng):消去反應(yīng)
乙醇分子間脫水反應(yīng):取代反應(yīng)
乙醇與乙酸分子間脫水反應(yīng):酯化反應(yīng)
【評(píng)價(jià)】肯定和表?yè)P(yáng)學(xué)生的分析和書寫。
碳氧鍵斷裂,脫去羥基,表現(xiàn)為被其它官能團(tuán)取代
或與分子內(nèi)相鄰碳原子上的氫結(jié)合脫去水(消去)成烯烴。
【過(guò)渡】下面我們就不同的脫水反應(yīng)進(jìn)行討論。
【啟發(fā)】首先回憶我們所學(xué)的有機(jī)化合物中,哪些類物質(zhì)能發(fā)生脫水反應(yīng)?應(yīng)具備什么樣的內(nèi)在條件?
回憶、歸納:一般分子內(nèi)含羥基的化合物,如:醇、羧酸、蔗糖、氨基酸、無(wú)機(jī)含氧酸、纖維素等。
【再問(wèn)】你能歸納出多少種脫水方式?又各生成哪類物質(zhì)?
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http://www.tmdps.cn 【小結(jié)】(2)
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http://www.tmdps.cn 可兩個(gè)羥基去一分子水,也可一個(gè)羥基與一個(gè)非羥基氫脫去一分子水;既可分子內(nèi),也可分子間;生成烯、醚、酯……等等。
【投影】請(qǐng)大家看例題,總結(jié)一下此題 中有多少種脫水方式。
例1 [1993年—35]烯鍵碳原子上連接的羥基中的氫原子,容易自動(dòng)遷移到烯鍵的另一個(gè)碳原子上,形成較為穩(wěn)定的碳基化合物:
有機(jī)分子內(nèi),有機(jī)分子間常可脫去水分子。下列反應(yīng)圖示中,就有6步可以看作是脫水反應(yīng)。所有的反應(yīng)條件和其它無(wú)機(jī)物都已略去。請(qǐng)從圖中情景推斷化合物為A、B、E、G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
A是_____;B是____;
E是____;G(有6角環(huán))是____。
根據(jù)學(xué)生的討論發(fā)言板書,最后讓學(xué)生完成反應(yīng)的化學(xué)方程式,找出不同的類型放投影下展示,大家評(píng)定。
【板書】(1)醇的(一元、二元)脫水反應(yīng) ①一元羧酸與二元醇發(fā)生分子間脫水生成酯。
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http://www.tmdps.cn ②一元羧酸分子間脫水生成酸酐。③二元醇分子內(nèi)脫去1分子水生成醛。④二元醇分子間脫去1分子水生成醇醚。⑤二元醇分子間脫去2分子水生成環(huán)醚。⑥醇醚分子內(nèi)去1分子水生成環(huán)醚。討論、歸納。
完成反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①
②
③
④
⑤
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http://www.tmdps.cn ⑥
【小結(jié)】
【板書】
二、脫水反應(yīng)的本質(zhì)
三、發(fā)生脫水反應(yīng)的物質(zhì)
四、脫水反應(yīng)的類型
指出:將單官能團(tuán)的性質(zhì)運(yùn)用于雙官能團(tuán),這是對(duì)知識(shí)的遷移和應(yīng)用,因此對(duì)于二元醇除上題的脫水形式外,分析判斷還有沒(méi)有其它形式的脫水?
思考。
乙二醇分子內(nèi)脫二分子水、乙二醇分子間脫水生成高分子。【板書】
⑦二醇分子內(nèi)脫2分子水生成乙炔
⑧二醇分子間脫水生成聚合物請(qǐng)同學(xué)寫出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式
⑦
⑧
【過(guò)渡】請(qǐng)大家分析下面物質(zhì)是由什么物質(zhì)怎樣形成的?請(qǐng)寫出原物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式。【投影】
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http://www.tmdps.cn ①
【問(wèn)】反應(yīng)的機(jī)理? 【繼續(xù)投影】 ②CH3CH2OSO3H ③
④
⑤
⑥
⑦⑧
①是由高級(jí)脂肪酸R1COOH、R2COOH、R3COOH和甘油通過(guò)分子間脫去
3分子水,即酯化反應(yīng)生成。
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http://www.tmdps.cn 酸去羥基,醇去羥基氫。認(rèn)真分析、討論。
②由乙醇CH3CH2OH和硫酸H2SO4通過(guò)分子間脫去1分子水,生成硫酸氫乙酯。
③由丙三醇和硝酸通過(guò)分子間脫去3分子水,生成的三硝酸甘油酯。④是由乙二酸和2分子乙醇分子間脫去2分子水而生成的乙二酸二乙酯。⑤是2分子乙酸和1分子乙二醇分子間脫去2分子水而生成的二乙酸乙二酯。
⑥是由乙二酸和乙二醇分子間脫去1分子水生成的醇酸酯。⑦是由乙二酸和乙二醇分子間脫去2分子水生成的環(huán)酯。
⑧是由n個(gè)乙二酸和n個(gè)乙二醇分子間脫去n個(gè)分子水形成的聚酯。總結(jié)、歸納,邊練習(xí)化學(xué)用語(yǔ)寫化學(xué)方程式:
根據(jù)以上分析,請(qǐng)總結(jié)酸和醇反應(yīng)(僅一元和二元)、酯化反應(yīng)的不同脫水方式。【板書】(2)生成酯的脫水反應(yīng) ①一元羧酸和一元醇
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http://www.tmdps.cn ②無(wú)機(jī)酸和醇,如HNO3與甘油 注意:無(wú)機(jī)酸去氫,醇去羥基。③二元羧酸和一元醇 ④一元羧酸和二元醇 ⑤二元羧酸和二元醇 A:脫一分子水 B:脫二分子水 C:脫n分子水
指出:
是纖維素與硝酸脫掉n分子水而生成的。
【啟發(fā)】大家想一想:我們前邊討論了一個(gè)醇分子內(nèi)含兩個(gè)羥基可分子內(nèi)互相脫水,那如果一個(gè)分子中既有羥基,也有羧基能不能互相脫水呢?如果能的話生成哪一類物質(zhì)呢?
【板書】(3)含羥基的羧酸自身分子內(nèi)脫水生成酯。思考、討論。能,應(yīng)生成環(huán)酯。請(qǐng)同學(xué)們完成下列兩題: 1.
分子內(nèi)脫水。
2.乳酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
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寫出它與乙酸、乙醇酯化的化學(xué)方程式及2分子乳酸相互反應(yīng)的化學(xué)方程式。練習(xí)書寫化學(xué)用語(yǔ): 1.
2.【小結(jié)】請(qǐng)同學(xué)們小結(jié)羥基酸的各種脫水反應(yīng),并根據(jù)學(xué)生的小結(jié)板書。小結(jié):
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http://www.tmdps.cn ①羥基酸可自身分子內(nèi)脫1分子水生成環(huán)酯。②羥基酸可分子間脫2分子水生成環(huán)酯。③羥基酸既可與酸又可與醇分別脫水生成酯。④羥基酸分子間也可脫去n個(gè)水,而生成高分子。
【啟發(fā)】你所學(xué)過(guò)的知識(shí)中有哪類物質(zhì)像羥基酸,有類似的脫水形式?它的分子中應(yīng)有幾種官能團(tuán)?
指出:氨基酸同羥基酸有類似的脫水反應(yīng),當(dāng)脫水成環(huán)時(shí),一般生成五元環(huán)、六元環(huán)穩(wěn)定。
請(qǐng)寫出①
分子內(nèi)脫水的化學(xué)方程式。
②分子間脫水的化學(xué)方程式。
回憶、思考、討論。
分子中一定有兩種官能團(tuán)——氨基酸。理解、記憶。
①
②
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【啟發(fā)引導(dǎo)】根據(jù)以上各種形式的脫水反應(yīng),我們總結(jié)一下其中有多少種成環(huán)的反應(yīng)。【板書】(4)脫水成環(huán)的反應(yīng)
①二元醇分子脫水反應(yīng)生成環(huán)醚化合物。指出:二元醇由于分子內(nèi)有兩個(gè)羥基,因此在適當(dāng)條件下可發(fā)生分子內(nèi)或分子間的脫水反應(yīng),一般生成較穩(wěn)定的五元環(huán)醚或六元環(huán)醚。
②多元羧酸可形成酸酐。
請(qǐng)寫出 在一定條件下脫水的化學(xué)方程式。
③二元羧酸與二元醇酯化脫水生成環(huán)脂化合物。
如: 與乙二醇反應(yīng)。
④含羥基的羧酸和含氨基的羧酸它們可以分子內(nèi)、也可以分子間形成環(huán)狀化合物。回憶、總結(jié)、歸納。練習(xí):
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【板書】(5)其它形式的脫水反應(yīng) ①含氧酸分子內(nèi)脫水:如H2CO3 ②含氧酸分子間脫水 如:磷酸分子間脫水 ③苯的硝化反應(yīng)和磺化反應(yīng):
如: 的硝化,的磺化。
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http://www.tmdps.cn 請(qǐng)大家回憶今天課的主要內(nèi)容。
小結(jié):今天我們圍繞羥基的性質(zhì),復(fù)習(xí)歸納了脫水反應(yīng)。有機(jī)物的脫水反應(yīng)很多。①醇分子內(nèi)脫水成烯烴(消去反應(yīng))。②醇分子間脫水成醚(取代反應(yīng))。③醉與羧酸間酯化生成酯。④羧酸與羧酸之間脫水生成酸酐。
⑤二元醇之間脫水可生成鏈狀、環(huán)狀或高分子化合物。
⑥二元醇和二元羧酸之間通過(guò)酯化的形式生成鏈狀和環(huán)狀的酯,也可縮聚成高分子化合物。
⑦羥基羧酸可自身脫水生成內(nèi)酯,也可以生成鏈狀、環(huán)狀的酯,也可以生成高分子化合物。
⑧氨基酸也可自身脫水生成環(huán)狀化合物,也可以生成鏈狀,可以生成高分子化合物。
精選題
一、選擇題
1.a(chǎn)g某有機(jī)物與過(guò)量鈉反應(yīng)得到VaL氣體;ag該有機(jī)物與過(guò)量小蘇打反應(yīng)得同條件下的氣體也是VaL,則此有機(jī)物是下列的
()
A.HO(CH2)2COOH B.
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http://www.tmdps.cn C.
D.
2.下列哪種化合物能縮聚成高分子化合物
()
A.CH3—CH2Cl B.CH2=CH2
C.
D.CH2=CH—COOH
3.今有CH4O和C3H8O的烴的衍生物的混合物,在一定條件下脫水,可能得到的有機(jī)物的種類數(shù)為
()
A.5
B.6
C.7
D.8 4.尼龍-6是一種含有酰胺鍵
結(jié)構(gòu)的高分子化合物,其結(jié)構(gòu)可
能是
()
A.
B.
C.H2N—(CH2)5—CH3
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http://www.tmdps.cn D.
5.分子式為C4H8O3的有機(jī)物,在濃H2SO4存在時(shí)具有下列性質(zhì):①能分別與乙醇及乙酸反應(yīng);②能生成一種無(wú)側(cè)鏈的環(huán)狀化合物;③能脫水生成一種且只能生成一種能使溴水褪色的有機(jī)物。則該有機(jī)物C4H8O3的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
()
A.HOCH2COOCH2CH3
B.CH3—CH(OH)—CH2—COOH C.HOCH2CH2CH2COOH D.CH3CH2CH(OH)COOH 6.某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,它可以發(fā)生反應(yīng)的類
型有:①取代,②加成,③消去,④水解,⑤酯化,⑥中和,⑦氧化,⑧加聚,下列正確的有
()
A.①②③⑤⑥④ B.②③①⑥⑧ C.①②③⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥⑦⑧
7.下列各有機(jī)物,在一定條件下,同種分子間能發(fā)生縮聚反應(yīng),且在適當(dāng)條件下自身分子能形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的是
()
A.
B.CH2=CH—OH 億庫(kù)教育網(wǎng)
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http://www.tmdps.cn C.
D.
8.某組成為C3H5O2Cl的純凈的含氯有機(jī)物A與NaOH水溶液共熱,產(chǎn)物酸化后可得到分子組成為C3H6O3的有機(jī)物B,在適當(dāng)條件下,每?jī)煞肿拥腂可相互發(fā)生酯化反應(yīng),生成一分子C,那么C的結(jié)構(gòu)不可能是()
A.CH3CH(OH)COOCH(CH3)COOH B.CH3CH(OH)COOHCH2CH2COOH C.
D.
9.常見的有機(jī)反應(yīng)類型有:①取代反應(yīng),②加成反應(yīng),③消去反應(yīng),④酯化反應(yīng),⑤加聚反應(yīng),⑥縮聚反應(yīng),⑦氧化反應(yīng),⑧還原反應(yīng),其中可能在有機(jī)物分子中生成羥基的反應(yīng)類型有
()
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.①②⑦⑧ D.③④⑤⑥
二、非選擇題
10.已知戊醇(C5H12O)共有8種屬于醇的同分異構(gòu)體。請(qǐng)回答:
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http://www.tmdps.cn(1)這些同分異構(gòu)體中能氧化成醛的有4種,它們是:CH3(CH2)3CH2OH和(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)_____,______,_____。
(2)這些同分異構(gòu)體脫水后可得______種烯烴。
(3)分子式為C5H12O的醇與分子式為C4H8O2的羧酸經(jīng)酯化反應(yīng)能生成______種酯。
11.α-氨基酸能與HNO2反應(yīng)得到α-羥基酸,如:
試寫出下列各變化中(a)(b)(c)(d)(e)五種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____。
答
案
一、選擇題
1.B 2.C 3.C 4.A 5.C 6.C 7.C、D 8.B 9.C
二、非選擇題
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(2)5(3)16,因?yàn)镃5H12O有8種屬于醇的結(jié)構(gòu),C4H8O2有2種屬于羧酸的結(jié)構(gòu)。
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第三篇:教案羥基官能團(tuán)的性質(zhì)與有機(jī)物的脫水反應(yīng)
羥基官能團(tuán)的性質(zhì)與有機(jī)物的脫水反應(yīng)
【板書】
一、羥基的性質(zhì):
【設(shè)問(wèn)】我們知道醇、酚、羧酸分子結(jié)構(gòu)中都有共同的官能團(tuán)——羥基。想一想:
O—H鍵屬哪一種類型的鍵?
這三類物質(zhì)中氫原子的活潑性有什么不同? 而不同的原因又是怎樣造成的?請(qǐng)舉例分析說(shuō)明。
思考回答:羥基中O—H鍵是一個(gè)強(qiáng)極性鍵,其中氫原子都具有一定的活潑性。例如:都可以與金屬鈉等活潑金屬反應(yīng),但它們的劇烈程度不同,反應(yīng)最劇烈的是酸,其次是酚、醇。造成氫原子的活潑性不同的原因是由于與羥基相連的基因吸引電子能力不同,由于吸引電子的能力是羰基>苯環(huán)>烷烴基。因此,羧酸的羥基中氫的活潑性最大,具有弱酸性;與苯環(huán)相連的羥基中的氫活潑性次之,酚具更弱的酸性;醇的羥基中氫的活潑性最小,醇不顯酸性。
【投影】下列反應(yīng)能否發(fā)生,能反應(yīng)的請(qǐng)完成反應(yīng)的化學(xué)方程式。乙醇與金屬鈉 苯酚與金屬鈉 乙醇與氫氧化鈉 苯酚與氫氧化鈉 醋酸與碳酸鈉 苯酚與碳酸鈉
2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2 2C6H5OH+2Na→2C6H5ONa+H2 C2H5OH+NaOH→不反應(yīng)
C6H5OH+NaOH→C6H5ONa+H2O
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O C6H5OH+Na2CO3→C6H5ONa+NaHCO3 【小結(jié)】(1)鍵斷裂,可提供H+,使之與Na或NaOH反應(yīng),但由于與羥基相連的基團(tuán)吸引電子的能力不同,其提供H+的能力有很大區(qū)別。
強(qiáng)化理解。
【投影】烴的羥基衍生物比較
【板書】酸性:CH3COOH>C6H5OH> H2CO3>H2O>C2H5OH 理解、記憶。
【啟發(fā)回憶】羥基還具有什么性質(zhì)?能發(fā)生什么類型的反應(yīng)?請(qǐng)舉例說(shuō)明。回憶、思考。
羥基還可以結(jié)合氫原子生成水分子,即脫水反應(yīng)。因此,含羥基的化合物一般能脫水生成其它類物質(zhì),如醇可發(fā)生分子內(nèi)、分子間脫水,分別生成烯和醚;醇還可以與酸反應(yīng)脫水生成酯類。
【投影】請(qǐng)完成下列典型脫水反應(yīng)的化學(xué)方程式,并分析其反應(yīng)的機(jī)理。指出反應(yīng)類型。
乙醇分別發(fā)生分子內(nèi)和分子間脫水反應(yīng)。乙醇和乙酸的反應(yīng)。練習(xí)書寫并分析。
乙醇分子內(nèi)脫水反應(yīng):消去反應(yīng)
乙醇分子間脫水反應(yīng):取代反應(yīng)
乙醇與乙酸分子間脫水反應(yīng):酯化反應(yīng)
【評(píng)價(jià)】肯定和表?yè)P(yáng)學(xué)生的分析和書寫。
碳氧鍵斷裂,脫去羥基,表現(xiàn)為被其它官能團(tuán)取代
或與分子內(nèi)相鄰碳原子上的氫結(jié)合脫去水(消去)成烯烴。
【過(guò)渡】下面我們就不同的脫水反應(yīng)進(jìn)行討論。
【啟發(fā)】首先回憶我們所學(xué)的有機(jī)化合物中,哪些類物質(zhì)能發(fā)生脫水反應(yīng)?應(yīng)具備什么樣的內(nèi)在條件?
【小結(jié)】(2)回憶、歸納:一般分子內(nèi)含羥基的化合物,如:醇、羧酸、蔗糖、氨基酸、無(wú)機(jī)含氧酸、纖維素等。
【再問(wèn)】你能歸納出多少種脫水方式?又各生成哪類物質(zhì)?
可兩個(gè)羥基去一分子水,也可一個(gè)羥基與一個(gè)非羥基氫脫去一分子水;既可分子內(nèi),也可分子間;生成烯、醚、酯……等等。
【投影】請(qǐng)大家看例題,總結(jié)一下此題 中有多少種脫水方式。
例1 [1993年—35]烯鍵碳原子上連接的羥基中的氫原子,容易自動(dòng)遷移到烯鍵的另一個(gè)碳原子上,形成較為穩(wěn)定的碳基化合物:
有機(jī)分子內(nèi),有機(jī)分子間常可脫去水分子。下列反應(yīng)圖示中,就有6步可以看作是脫水反應(yīng)。所有的反應(yīng)條件和其它無(wú)機(jī)物都已略去。請(qǐng)從圖中情景推斷化合物為A、B、E、G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
A是_____;B是____;
E是____;G(有6角環(huán))是____。
根據(jù)學(xué)生的討論發(fā)言板書,最后讓學(xué)生完成反應(yīng)的化學(xué)方程式,找出不同的類型放投影下展示,大家評(píng)定。
【板書】(1)醇的(一元、二元)脫水反應(yīng) ①一元羧酸與二元醇發(fā)生分子間脫水生成酯。②一元羧酸分子間脫水生成酸酐。③二元醇分子內(nèi)脫去1分子水生成醛。④二元醇分子間脫去1分子水生成醇醚。⑤二元醇分子間脫去2分子水生成環(huán)醚。⑥醇醚分子內(nèi)去1分子水生成環(huán)醚。討論、歸納。
完成反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①
②
③
④
⑤
⑥
【小結(jié)】
【板書】
二、脫水反應(yīng)的本質(zhì)
三、發(fā)生脫水反應(yīng)的物質(zhì)
四、脫水反應(yīng)的類型
指出:將單官能團(tuán)的性質(zhì)運(yùn)用于雙官能團(tuán),這是對(duì)知識(shí)的遷移和應(yīng)用,因此對(duì)于二元醇除上題的脫水形式外,分析判斷還有沒(méi)有其它形式的脫水?
思考。
乙二醇分子內(nèi)脫二分子水、乙二醇分子間脫水生成高分子。【板書】
⑦二醇分子內(nèi)脫2分子水生成乙炔
⑧二醇分子間脫水生成聚合物請(qǐng)同學(xué)寫出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式
⑦
⑧
【過(guò)渡】請(qǐng)大家分析下面物質(zhì)是由什么物質(zhì)怎樣形成的?請(qǐng)寫出原物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式。【投影】
①
【問(wèn)】反應(yīng)的機(jī)理? 【繼續(xù)投影】 ②CH3CH2OSO3H ③
④
⑤
⑥
⑦⑧
①是由高級(jí)脂肪酸R1COOH、R2COOH、R3COOH和甘油通過(guò)分子間脫去
3分子水,即酯化反應(yīng)生成。
酸去羥基,醇去羥基氫。認(rèn)真分析、討論。
②由乙醇CH3CH2OH和硫酸H2SO4通過(guò)分子間脫去1分子水,生成硫酸氫乙酯。
③由丙三醇和硝酸通過(guò)分子間脫去3分子水,生成的三硝酸甘油酯。④是由乙二酸和2分子乙醇分子間脫去2分子水而生成的乙二酸二乙酯。⑤是2分子乙酸和1分子乙二醇分子間脫去2分子水而生成的二乙酸乙二酯。
⑥是由乙二酸和乙二醇分子間脫去1分子水生成的醇酸酯。⑦是由乙二酸和乙二醇分子間脫去2分子水生成的環(huán)酯。
⑧是由n個(gè)乙二酸和n個(gè)乙二醇分子間脫去n個(gè)分子水形成的聚酯。總結(jié)、歸納,邊練習(xí)化學(xué)用語(yǔ)寫化學(xué)方程式:
根據(jù)以上分析,請(qǐng)總結(jié)酸和醇反應(yīng)(僅一元和二元)、酯化反應(yīng)的不同脫水方式。【板書】(2)生成酯的脫水反應(yīng) ①一元羧酸和一元醇
②無(wú)機(jī)酸和醇,如HNO3與甘油 注意:無(wú)機(jī)酸去氫,醇去羥基。③二元羧酸和一元醇 ④一元羧酸和二元醇 ⑤二元羧酸和二元醇 A:脫一分子水 B:脫二分子水 C:脫n分子水
指出:
是纖維素與硝酸脫掉n分子水而生成的。
【啟發(fā)】大家想一想:我們前邊討論了一個(gè)醇分子內(nèi)含兩個(gè)羥基可分子內(nèi)互相脫水,那如果一個(gè)分子中既有羥基,也有羧基能不能互相脫水呢?如果能的話生成哪一類物質(zhì)呢?
【板書】(3)含羥基的羧酸自身分子內(nèi)脫水生成酯。思考、討論。能,應(yīng)生成環(huán)酯。請(qǐng)同學(xué)們完成下列兩題: 1.
分子內(nèi)脫水。
2.乳酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
寫出它與乙酸、乙醇酯化的化學(xué)方程式及2分子乳酸相互反應(yīng)的化學(xué)方程式。練習(xí)書寫化學(xué)用語(yǔ): 1.
2.小結(jié):
①羥基酸可自身分子內(nèi)脫1分子水生成環(huán)酯。
②羥基酸可分子間脫2分子水生成環(huán)酯。③羥基酸既可與酸又可與醇分別脫水生成酯。④羥基酸分子間也可脫去n個(gè)水,而生成高分子。
【啟發(fā)】你所學(xué)過(guò)的知識(shí)中有哪類物質(zhì)像羥基酸,有類似的脫水形式?它的分子中應(yīng)有幾種官能團(tuán)?
指出:氨基酸同羥基酸有類似的脫水反應(yīng),當(dāng)脫水成環(huán)時(shí),一般生成五元環(huán)、六元環(huán)穩(wěn)定。
請(qǐng)寫出①
分子內(nèi)脫水的化學(xué)方程式。
②分子間脫水的化學(xué)方程式。
回憶、思考、討論。
分子中一定有兩種官能團(tuán)——氨基酸。理解、記憶。
①
②
【啟發(fā)引導(dǎo)】根據(jù)以上各種形式的脫水反應(yīng),我們總結(jié)一下其中有多少種成環(huán)的反應(yīng)。【板書】(4)脫水成環(huán)的反應(yīng)
①二元醇分子脫水反應(yīng)生成環(huán)醚化合物。指出:二元醇由于分子內(nèi)有兩個(gè)羥基,因此在適當(dāng)條件下可發(fā)生分子內(nèi)或分子間的脫水反應(yīng),一般生成較穩(wěn)定的五元環(huán)醚或六元環(huán)醚。
②多元羧酸可形成酸酐。
請(qǐng)寫出 在一定條件下脫水的化學(xué)方程式。
③二元羧酸與二元醇酯化脫水生成環(huán)脂化合物。
如: 與乙二醇反應(yīng)。
④含羥基的羧酸和含氨基的羧酸它們可以分子內(nèi)、也可以分子間形成環(huán)狀化合物。回憶、總結(jié)、歸納。練習(xí):
【板書】(5)其它形式的脫水反應(yīng) ①含氧酸分子內(nèi)脫水:如H2CO3 ②含氧酸分子間脫水 如:磷酸分子間脫水 ③苯的硝化反應(yīng)和磺化反應(yīng):
如: 的硝化,的磺化。
請(qǐng)大家回憶今天課的主要內(nèi)容。
小結(jié):今天我們圍繞羥基的性質(zhì),復(fù)習(xí)歸納了脫水反應(yīng)。有機(jī)物的脫水反應(yīng)很多。①醇分子內(nèi)脫水成烯烴(消去反應(yīng))。②醇分子間脫水成醚(取代反應(yīng))。③醉與羧酸間酯化生成酯。④羧酸與羧酸之間脫水生成酸酐。
⑤二元醇之間脫水可生成鏈狀、環(huán)狀或高分子化合物。
⑥二元醇和二元羧酸之間通過(guò)酯化的形式生成鏈狀和環(huán)狀的酯,也可縮聚成高分子化合物。
⑦羥基羧酸可自身脫水生成內(nèi)酯,也可以生成鏈狀、環(huán)狀的酯,也可以生成高分子化合物。
⑧氨基酸也可自身脫水生成環(huán)狀化合物,也可以生成鏈狀,可以生成高分子化合物。
精選題
一、選擇題
1.a(chǎn)g某有機(jī)物與過(guò)量鈉反應(yīng)得到VaL氣體;ag該有機(jī)物與過(guò)量小蘇打反應(yīng)得同條件下的氣體也是VaL,則此有機(jī)物是下列的
()
A.HO(CH2)2COOH B.
C.
D.
2.下列哪種化合物能縮聚成高分子化合物
()
A.CH3—CH2Cl B.CH2=CH2
C.
D.CH2=CH—COOH
3.今有CH4O和C3H8O的烴的衍生物的混合物,在一定條件下脫水,可能得到的有機(jī)物的種類數(shù)為
()
A.5
B.6
C.7
D.8 4.尼龍-6是一種含有酰胺鍵
結(jié)構(gòu)的高分子化合物,其結(jié)構(gòu)可
能是
()
A.
B.
C.H2N—(CH2)5—CH3
D.
5.分子式為C4H8O3的有機(jī)物,在濃H2SO4存在時(shí)具有下列性質(zhì):①能分別與乙醇及乙酸反應(yīng);②能生成一種無(wú)側(cè)鏈的環(huán)狀化合物;③能脫水生成一種且只能生成一種能使溴水褪色的有機(jī)物。則該有機(jī)物C4H8O3的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
()
A.HOCH2COOCH2CH3
B.CH3—CH(OH)—CH2—COOH C.HOCH2CH2CH2COOH D.CH3CH2CH(OH)COOH 6.某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,它可以發(fā)生反應(yīng)的類
型有:①取代,②加成,③消去,④水解,⑤酯化,⑥中和,⑦氧化,⑧加聚,下列正確的有
()
A.①②③⑤⑥④ B.②③①⑥⑧ C.①②③⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥⑦⑧
7.下列各有機(jī)物,在一定條件下,同種分子間能發(fā)生縮聚反應(yīng),且在適當(dāng)條件下自身分子能形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的是
()
A.
B.CH2=CH—OH
C.
D.
8.某組成為C3H5O2Cl的純凈的含氯有機(jī)物A與NaOH水溶液共熱,產(chǎn)物酸化后可得到分子組成為C3H6O3的有機(jī)物B,在適當(dāng)條件下,每?jī)煞肿拥腂可相互發(fā)生酯化反應(yīng),生成一分子C,那么C的結(jié)構(gòu)不可能是()
A.CH3CH(OH)COOCH(CH3)COOH B.CH3CH(OH)COOHCH2CH2COOH C.
D.
9.常見的有機(jī)反應(yīng)類型有:①取代反應(yīng),②加成反應(yīng),③消去反應(yīng),④酯化反應(yīng),⑤加聚反應(yīng),⑥縮聚反應(yīng),⑦氧化反應(yīng),⑧還原反應(yīng),其中可能在有機(jī)物分子中生成羥基的反應(yīng)類型有
()
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.①②⑦⑧ D.③④⑤⑥
二、非選擇題
10.已知戊醇(C5H12O)共有8種屬于醇的同分異構(gòu)體。請(qǐng)回答:
(1)這些同分異構(gòu)體中能氧化成醛的有4種,它們是:CH3(CH2)3CH2OH和(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)_____,______,_____。
(2)這些同分異構(gòu)體脫水后可得______種烯烴。
(3)分子式為C5H12O的醇與分子式為C4H8O2的羧酸經(jīng)酯化反應(yīng)能生成______種酯。
11.α-氨基酸能與HNO2反應(yīng)得到α-羥基酸,如:
試寫出下列各變化中(a)(b)(c)(d)(e)五種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____。
答
案
一、選擇題
1.B 2.C 3.C 4.A 5.C 6.C 7.C、D 8.B 9.C
二、非選擇題
10.(1)
(2)5(3)16,因?yàn)镃5H12O有8種屬于醇的結(jié)構(gòu),C4H8O2有2種屬于羧酸的結(jié)構(gòu)。
11.
第四篇:高三物理第二輪復(fù)習(xí)教案(第六講 作圖)
第六講
作圖
一、特別提示
解答物理問(wèn)題通常有解析、論述、作圖和列表等基本方法。作圖是最重要的數(shù)學(xué)工具之一,也是考查的能力范圍。在解答作圖題時(shí),要特別注意:
(1)仔細(xì)審題,按要求作圖。例如,在平面鏡成像作圖時(shí),為快速準(zhǔn)確作圖,通常采用對(duì)稱性作圖,一般不直接根據(jù)光的反射定律作圖;
(2)具體作圖時(shí),每一步驟都要有依據(jù)。例如,物體運(yùn)動(dòng)時(shí)速度、合外力和軌跡三者間必須滿足一定的位置關(guān)系,而不能隨意亂畫;
(3)在讀圖時(shí)要善于發(fā)現(xiàn)圖中的隱含條件。例如,物理圖象的縱、橫截距、斜率和面積以及曲線間平行、相交、重合的關(guān)系,有時(shí)幾個(gè)不同的物理圖象從不同側(cè)面描述同一物理過(guò)程時(shí)更要理解它們之間的聯(lián)系和區(qū)別;
(4)作圖時(shí)還要注意規(guī)范性要求,不要隨意。例如,是實(shí)線還是虛線,是否應(yīng)標(biāo)明箭頭方向,還是用斜線表示特殊的區(qū)域;并注意特殊符號(hào)(如電學(xué)元件)的正確運(yùn)用;
(5)用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),要理解所謂“擬合曲線”的意義,如何篩選、描線直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性,同時(shí)也是能力具體體現(xiàn)之一。
二、典型例題
題
1一輛汽車在恒定的功率牽引下,在平直公路上由靜止出發(fā),經(jīng)4min的時(shí)間行駛1.8km,則在4min末汽車的速度()
A、等于7.5m/s
B、大于7.5m/s
C、等于15m/s
D、15m/s 解析
汽車在恒定功率下由靜止啟動(dòng)是加速度越來(lái)越小的變加速運(yùn)動(dòng),很難通過(guò)運(yùn)動(dòng)方程求瞬時(shí)速度,一般的方法是由動(dòng)能定理求出動(dòng)能、再求速度但這必須要知道牽引力、阻力所做的功。而現(xiàn)在這些條件都未知,但在恒定功率下,其4min內(nèi)的平均速度v?s?7.5m/s,由于加速度變小,所以末速度tvt?v,同時(shí)由于位移關(guān)系vt?2v,其v?t圖象如圖,為一上凸的曲線。打斜線部分“面積”相等,即位移為1.8km?7.5?4?60m,如果vt?7.5m/s,則位移s?1.8km;而vt?15m/s則位移s?1.8km,故7.5m/s?vt?15m/s,正確選項(xiàng)是BD。
A、○V1、○V2分別為理想的電流表和電壓表,題
2電路如圖8-2,○R1、R2分別為定值電阻和可變電阻,電池E內(nèi)阻不計(jì),A讀數(shù)之比等于R1 V1讀數(shù)與○A、R1不變時(shí),○
A讀數(shù)之比等于R1 V1讀數(shù)與○B(yǎng)、R2不變時(shí),○
A讀數(shù)變化量之比的絕對(duì)值V2讀數(shù)的變化量與○C、R2改變一定量時(shí),○等于R1
A讀數(shù)變化量之比的絕對(duì)值V1讀數(shù)的變化量與○D、R2改變一定量時(shí),○等于R1
V1、○V2分別測(cè)出R1、R2兩端電壓,解析:由題高,○A測(cè)出通過(guò)R1、○R2的電流,因此:
U1?IR1、U2?IR
2且U1?U2?E,當(dāng)R2為某一值時(shí),R1、R2的伏安特性曲線如圖(a)所示(如R1>R2),在圖中,U1?U2?E的關(guān)系很難表示出來(lái),如果,將R2的伏安特性曲線的橫軸反向,即U軸向左,如(b)圖,再把a(bǔ)、b兩圖按U1?U2?E的關(guān)系畫在(2)圖中,那末電流、電壓關(guān)系就非常直觀了。特別是可變電阻R2改變一定量時(shí)(如增大為R2')
??U2??U1?U1?U1???U;電流變?yōu)镮?,增大?I?I??I,如圖(C)?U2?U2所示,顯然,滿足。
R1?U1?U?U1?U2???
故正確選項(xiàng)是BCD I?I?I?I題
3把一個(gè)“10V、5W”的用電器B(純電阻)接到這一電源上,A消耗的功率是2W;換另一個(gè)“10V、5W”的用電器B(純電阻)接到這一電源上,B實(shí)際消耗的功率可能小于2W嗎?若有可能則條件是什么?
解析:用電器A、B的電阻分別為
U2U2?20? RA??50?
RB?PBPA由于RB?RA,所以B接入電路時(shí),電壓U?10V,PB<5W,但能否小于2W呢? A接入時(shí):PA?[PrE2]RA?2W
則E?(PA?r)A?[10?]V
RA5RB?r換上B后,由題設(shè)PB?[E2]RB?PA
則r?1010?
RB?r可見,條件是E?[10?]V;r?1010?即可。
如果,從電源做伏安特性曲線E?U?Ir來(lái)看,當(dāng)PA?PB時(shí),有臨界內(nèi)阻rs?r5RA?RB?1010?,及臨界電動(dòng)勢(shì)Es?(10?210)V,由于PA?2W不變,當(dāng)PA?PB、PB?20?時(shí),其解在PB伏安特性曲線的OP段(如圖)之內(nèi),因?yàn)锳、B消耗的功率是U-I圖象中的“面積”;在過(guò)Q點(diǎn),又過(guò)OP線段的E、r即為所求,可見,本題的所有解就是E?Es、r?rs的電源。
題
4如圖所示,a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn),這三點(diǎn)構(gòu)成等
邊三角形,每邊長(zhǎng)L?21cm,將一帶電量q??2?10?6C的電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力W1??1.2?10?5J;若將同一點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功W1?6?10?6J,試求場(chǎng)強(qiáng)E。
解析
勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線、等勢(shì)面的作圖是描述電場(chǎng)、理解電場(chǎng)屬性的重要方法,由題意電荷由a到b、由a到c電場(chǎng)力做功分別為:
Wab?qUab、Wac?qUac
可得Uab?WabW?6V;Uac?ac??3V qq若設(shè)電熱?b?0、則?a?6V、?c?9V;可將cb三等分,1cb,于是?d?6V即?a??d,過(guò)ad可作等勢(shì)面,如3圖8-6所示,為了便于求場(chǎng)強(qiáng)E過(guò)a作電場(chǎng)線E,并過(guò)c作ad的平行線。在?acd中,?acd?60?、?cad??和使cd??adc?180??(60???)
由正弦定理:cdac?
可解sin? sin?sin(60???)故場(chǎng)強(qiáng)E?Uac?200V/m,顯然,若不能正確作圖很難求出場(chǎng)強(qiáng)。
arcsin?題
5如圖,xoy坐標(biāo)系中,將一負(fù)檢驗(yàn)電荷Q由y軸上的a點(diǎn)移至x軸上的b點(diǎn)時(shí),需克服電場(chǎng)力做功W;若從a點(diǎn)移至x軸上的c點(diǎn)時(shí),也需克服電場(chǎng)力做功W。那么關(guān)于此空間存在的靜電場(chǎng)可能是:
A、存在場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)
B、存在場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)
C、處于第I象限某一位置的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng) D、處于第IV象限某一位置的負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)
解析
由題意-q由a分別到b、c克服電場(chǎng)力做功均為W,即即電勢(shì)?a??b??c,Wab?qUab?Wac?qUac、Wab?0、q?0,易知若為勻強(qiáng)電場(chǎng),則場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸負(fù)向,即A項(xiàng)正確。若為點(diǎn)電荷電場(chǎng),由?b??c,可作bc之中垂線L1;若?a??b,則可作ab之中垂線L2,L1、L2交點(diǎn)為P(xP,yP)(如圖所示)。當(dāng)由正點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)時(shí),?a??b只須在L1上的點(diǎn)到a的距離小于到b(c)的距離即可,顯然,該點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)滿足:
x?xp、y?yp,分布在L1的P點(diǎn)以上(不包括P點(diǎn))。
而由負(fù)點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)時(shí),則要該點(diǎn)在L1上,且到a的距離大于到b(c)的距離,其坐標(biāo)(x,y)滿足:x?xp、y?yp,分布在L1的P點(diǎn)以上(不包括P點(diǎn))。
通過(guò)作圖不但直觀、形象而且準(zhǔn)確地給出了解的范圍,其實(shí)關(guān)于場(chǎng)的問(wèn)題本來(lái)就是空間的問(wèn)題,而對(duì)場(chǎng)的了解必須運(yùn)用作圖的工具。
第五篇:7高三物理第二輪復(fù)習(xí)教案(第七講 論述題)
第七講
論述題
一、特別提示
提高綜合應(yīng)用能力,要加強(qiáng)表達(dá)、敘述能力的訓(xùn)練,通過(guò)對(duì)論述題的分析和練習(xí),克服解決物理問(wèn)題時(shí)存在的:表達(dá)不清、敘述無(wú)理、論證無(wú)據(jù)等各種問(wèn)題,學(xué)會(huì)使用本學(xué)科的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)問(wèn)題,進(jìn)行交流,培養(yǎng)分析、邏輯推理能力,從而形成物理學(xué)科的意識(shí)和思想。
1、論述題的特點(diǎn)
論述題的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在解題過(guò)程的表達(dá)要求上,即在對(duì)物理現(xiàn)象、物理過(guò)程的分析中,要求運(yùn)動(dòng)物理規(guī)律,用簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確、清晰的語(yǔ)言對(duì)分析過(guò)程進(jìn)行表達(dá),在做出判斷的同時(shí),說(shuō)明判斷根據(jù),也就是說(shuō)不單要說(shuō)明是什么,而且要說(shuō)清楚為什么。
2、論述題的解法
解答論述題所用的分析方法和解答其它類型(選擇、計(jì)算題型)的題目沒(méi)有什么差別,但需有解題過(guò)程中的分析和表達(dá),也就是說(shuō),對(duì)于論述題,除了要能夠正確進(jìn)行解答之外,一些必要的文字說(shuō)明一定要有,《考試說(shuō)明》明確要求學(xué)生“能夠根據(jù)已知的知識(shí)和所給物理事實(shí)、條件,對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行邏輯推理和論證,得出正確的結(jié)論或作出正確的判斷,并能把推理過(guò)程正確地表達(dá)出來(lái)。”
因此,解答論述題,一般可按以下步驟進(jìn)行:(1)根據(jù)題給條件,畫出草圖分析,明確題意。
(2)對(duì)題目中的物理現(xiàn)象,涉及的物理模型,發(fā)生的物理過(guò)程,進(jìn)行簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明和進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)推導(dǎo),具體說(shuō)明每步的依據(jù),從而得出結(jié)論或論證所需要的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
(3)對(duì)導(dǎo)出的結(jié)果進(jìn)行分類討論,最后得出完整的結(jié)論。不同類型的論述題,其出題的意圖不同,解題的要求也有所區(qū)別。同學(xué)們可以在平時(shí)學(xué)習(xí)、練習(xí)中加以體會(huì)。
二、典型例題
題
1如圖9-1,是利用高頻交變電流焊接自行車零件的原理示意圖,其中外圈A是通高頻交流電的線圈,B是自行車的零件,a是待焊接的接口,接口兩端接觸在一起,當(dāng)A中通有交流電時(shí),B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),使得接口處金屬熔化而焊接起來(lái)。(1)為什么在其它條件不變的情況下,交流電頻率越高,焊接越快?(2)為什么焊接過(guò)程中,接口a處已被熔化而零件的其它部分并不很熱?
分析和證明
(1)交流電頻率越高,磁通量變化率越大。
由法拉第電磁感應(yīng)定律可知:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流都變大,產(chǎn)生的熱功率越大;焊接越快。
(2)因?yàn)榻涌谔庪娮璐螅?lián)電路中電流處處相等,電阻大的地方產(chǎn)生的熱量多,可將接口處熔化而零件的其它部分并不很熱。
評(píng)析
這是一道簡(jiǎn)答論述題。可以像問(wèn)答題,判斷某一說(shuō)法的對(duì)錯(cuò),進(jìn)而敘述理由。它要求運(yùn)用物理知識(shí)和規(guī)律對(duì)某個(gè)問(wèn)題或某種觀點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要回答,或加以簡(jiǎn)潔的解釋。
題
2試在下述簡(jiǎn)化情況下,由牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式:系統(tǒng)是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),相互作用力是恒力,不受其他力,沿直線運(yùn)動(dòng),要求說(shuō)明推導(dǎo)過(guò)程中每步的根據(jù),以及公式中各符號(hào)和最后結(jié)果中各項(xiàng)的意義。
分析和證明
設(shè)m1和m2分別表示兩質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量,F(xiàn)1和F2分別表示它們所受作用力,a1和a2分別表示它們的加速度,t1和t2分別表示F1和F2作用的時(shí)間,v1和v2分別表示它們相?和v2?分別表示末速度,根據(jù)牛頓第二定律,互作用過(guò)程中的初速度,v1有:F1?m1a1,F(xiàn)2?m2a2 由加速度的定義可知:a1???v1v1v??v2,a2?2 t1t2??v1),F(xiàn)2t2?m2(v2??v2)分別代入上式,可得:F1t1?m1(v1根據(jù)牛頓第三定律,有F1??F2,t1?t2
??m2v2? 代入并整理后,最終可得:m1v1?m2v2?m1v1?和m2v2?為兩質(zhì)點(diǎn)的末動(dòng)量,這就是動(dòng)量守恒其中m1v1和m2v2為兩質(zhì)點(diǎn)的初動(dòng)量,m1v1定律的表達(dá)式。
評(píng)析
本題是一道推導(dǎo)證明題。首先要對(duì)所引用字母符號(hào)的物理意義加以具體說(shuō)明,在推導(dǎo)過(guò)程中每一步都要針對(duì)性的給出依據(jù)、說(shuō)明理由,最后按題目要求用文字說(shuō)出最后結(jié)果中各項(xiàng)的意義。因此,在學(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律時(shí)不能只記結(jié)論,還須弄清其中的道理,知道物理概念和規(guī)律的由來(lái)。
題
3一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管,位于豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多)。在圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。A球的質(zhì)量為m1,B球的質(zhì)量為
m2,它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度為v0,設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),證明:
若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零,那么m1,m2,R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是:
2v0(m1?5m2)g?(m1?m2)?0。
R分析和證明
根據(jù)題意,想象出此時(shí)物理情意如圖9-2。因?yàn)檐壍缹?duì)在最高點(diǎn)B的作用力方向可以向上也可以向下,故先對(duì)A球受力分析(見圖),由牛頓第三定律可知,A球?qū)A管的壓力向下。為使兩球作用于圓管的合力為零,B球?qū)A管的作用力只能向上,不然合力就不會(huì)為零,所以軌道對(duì)B球的作用力方向,由牛頓第三定律可知是向下的。于是可以證明:
22v0v0對(duì)A由F?ma有N1?m1g?m1所以N1?m1g?m1
RR2v2對(duì)B有N2?m2g?m2
R 由機(jī)械能守恒定律得
1122m2v0?m2v2?m2g2R 2222v0v2把v?v?4gR
代入N2?m2g?m2得N2?m2?5m2g
RR222122v0v0據(jù)題意有N1?N2,則m1g?m1?m2?5m2g
RR2v0即(m1?5m2)g?(m1?m2)?0
R評(píng)析
本題的思路是“由因?qū)鳌保瑢?shí)行順向證明,即由題設(shè)已知條件出發(fā),運(yùn)用已知規(guī)律推導(dǎo)所要證明的結(jié)果,叫順證法。
題
4如圖9-3所示,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2,且m1?m2,由輕質(zhì)彈簧相連接,置于光滑的水平面上,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊,兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動(dòng)。突然輕繩斷開,當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)至本身的自然長(zhǎng)度時(shí),滑塊A的速度正好為零。問(wèn)在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滑塊B是否會(huì)有速度等于零的時(shí)刻?試通過(guò)定量分析討論,證明你的結(jié)論。
分析和證明
B的速度不會(huì)為零。
假設(shè)某時(shí)刻B的速度為零,設(shè)此時(shí)滑塊A的速度為v1,由動(dòng)量定律得
(m1?m2)v0?m1v
1①
此時(shí)系統(tǒng)的機(jī)械能為E1(重力勢(shì)能為零),動(dòng)能為EKA,彈性勢(shì)能為Ep1 E1=EKA+Ep1
② EKA=m1v1
③
由題意知,當(dāng)A的速度為零時(shí),彈性勢(shì)能Ep2=0。設(shè)此時(shí)B的速度為v,則B的動(dòng)能為:2EKB?1m2v12 ④ 2此時(shí)系統(tǒng)的機(jī)械能為:E2=EKB+Ep
2⑤ 由動(dòng)量守恒定律得:(m1?m2)v0?m2v⑥ 由機(jī)械能守恒定律得E1=E2 ⑦ 由以上各式聯(lián)立得:
22(m1?m2)2v0(m1?m2)2v0?Ep1?
⑧
2m12m2由于Ep1?0,由上式可得出m2?m1,這與題沒(méi)給定的條件m1?m2相矛盾,故假設(shè)不 成立,即有:B的速度不會(huì)為零。
評(píng)析
此題順向證明過(guò)程較為復(fù)雜,可采用反證法。先假定所要證明的結(jié)論不成立,由此通過(guò)合理的邏輯推導(dǎo)而導(dǎo)出矛盾,從而說(shuō)明假設(shè)不對(duì),肯定原結(jié)論正確。
題
3如圖9-4所示,彈簧的一端固定在墻上。另一端連結(jié)一質(zhì)量為m的木塊,今將木塊向右拉開一位移L后釋放,木塊在有摩擦的水平地面上減幅振動(dòng)。彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),木塊速度為v0,試討論:木塊在整個(gè)振動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)速度為v0的位置有幾個(gè)。
分析和證明
在整個(gè)振動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)速度為v0的位置有,且只有2個(gè)。
放手后,木塊在水平方向上的彈力和摩擦力同時(shí)作用下,先向左作加速度變小的加速運(yùn)動(dòng)。后向左作加速度變大的減速運(yùn)動(dòng)。在原平衡位置右側(cè)x0處(kx0??mg),一定存在一加速度為零的位置,此位置向左的速度最大。根據(jù)速度變化必須是連續(xù)的原理可知,既然左側(cè)有一v0,其右側(cè)也一定存在一v0的位置。
此后的運(yùn)動(dòng),可從能量角度分析不會(huì)再有v0的位置出現(xiàn)。
因?yàn)樵趶椈傻谝淮位謴?fù)原長(zhǎng),木塊速度為v0時(shí),系統(tǒng)振動(dòng)的能量E?Ek?12mv0,此后2的運(yùn)動(dòng)仍屬阻尼振動(dòng),由于摩擦的作用振動(dòng)能量不斷減小,E??E,設(shè)此后振動(dòng)中任一時(shí)刻的速率為vx,即1212 mvx?Ep?mv022所以vx必小于v0,且不斷變小,直至停止振動(dòng)為止。
評(píng)析
此題屬判斷敘述類:根據(jù)題設(shè)的條件和基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)某一物理現(xiàn)象、過(guò)程或結(jié)論,作出正確與否的判斷。可以像計(jì)算題中的過(guò)程分析,用文字和物理公式分層次有條理地表達(dá)出來(lái)。
題
4如圖9-5所示,足夠長(zhǎng)的水平絕緣桿MN,置于足夠大的垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B,一個(gè)絕緣環(huán)P套在桿上,環(huán)的質(zhì)量為m,帶電量為q的正電荷,與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?,若使環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),試分析絕緣環(huán)克服摩擦力所做的功。
分析和證明
當(dāng)絕緣環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí),環(huán)受重力mg、洛侖茲力f?qBv0及桿的彈力N。由于N的大小、方向與重力和洛侖茲力大小有關(guān),會(huì)約束水平方向的摩擦力變化,從而使絕緣環(huán)的最終運(yùn)動(dòng)可能有三種情況:
(1)若開始時(shí)qBv0?mg,即v0?mg,由于N=0,絕緣環(huán)不受摩擦力作用,做勻速直qB線運(yùn)動(dòng)。絕緣環(huán)克服摩擦力所做的功Wf1?0。
(2)若開始時(shí)qBv0?mg,即v0?mg,N方向向上,絕緣環(huán)受桿摩擦力作用,做加速qB度變小的減速運(yùn)動(dòng),直至靜止。絕緣環(huán)克服摩擦力所做的功Wf2?(3)若開始時(shí)qBv0?mg,即v0?12mv0。2mg,N方向向下,絕緣環(huán)受桿摩擦力作用,做減qB速直線運(yùn)動(dòng),洛侖茲力f不斷減小,當(dāng)qBv0?mg時(shí),N=0,絕緣環(huán)不受摩擦力作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng),即最終速度v?mg。絕緣環(huán)克服摩擦力所做的功: qBWf3?12121mg2mv0?mv?m[v0?()2]。222qB評(píng)析
本題可根據(jù)題設(shè)的條件和基礎(chǔ)知識(shí),通過(guò)某一物理現(xiàn)象的分析,作出相應(yīng)的判斷,對(duì)導(dǎo)出的結(jié)果進(jìn)行較為完整的分類討論。主要培養(yǎng)思維的深度和廣度,提高判斷應(yīng)用能力。