毒品一般指非醫(yī)療、科研、教學(xué)需要而濫用的有依賴性的藥品,包括麻醉藥品和精神藥品。毒品 是萬(wàn)惡之源,不僅摧殘肉體,扭曲心靈,并且引發(fā)偷盜、賭博等。
毒品的分類很多,一般分四類:麻醉鎮(zhèn)寧類、中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮劑、鎮(zhèn)寧催眠類和致幻劑。通常所稱的三大毒物是指:海洛因、可卡因和大麻。它們是影響最大、數(shù)量最多的毒品。結(jié)合所學(xué)的有機(jī)化學(xué)知識(shí),能夠分析毒品的化學(xué)成分和化學(xué)性質(zhì),了解毒品的危害。
1.毒品的化學(xué)成分
例1.鴉片是黑色青狀物,它含 有二十多種成分,嗎啡和罌粟堿是其中有效成分中較主要的兩種。它們的化學(xué)式分別是( )
嗎啡 罌粟堿
A C16H17NO3 C19H19NO4 B C17H19NO3 C20H20NO4
C C17H19NO3 C20H21NO4 D C18H20NO3 C20H21NO4[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
解析:法一 分別數(shù)出嗎啡和罌粟堿分子中C、H、N、O四原子的原子數(shù),確定正確的選擇項(xiàng)。數(shù)氫原子時(shí) 先利用碳的四價(jià)原則,標(biāo)出省略未畫的氫原子,計(jì)算總數(shù)。
法二: 充分利用選擇項(xiàng),采用排除法,快速確定正確答案。
①四個(gè)選項(xiàng)中,兩分子的N、O原子數(shù)都一樣,就不必考慮了;
②由于兩個(gè)分子中各只有一個(gè)N原子,則H原子數(shù)分別是奇數(shù)個(gè)(烴和烴的含氧衍生物分子中都有偶數(shù)個(gè)H原子,一個(gè)N原子相當(dāng)于一個(gè)次甲基CH),可排除B和D;
③另外各級(jí)答案中C原子的組合都不一樣, 只需數(shù)出兩個(gè)分子的碳原子數(shù)即可,而不必去數(shù)復(fù)雜的氫原子數(shù)。因此正確答 案是C
畫龍點(diǎn)睛: 利用氫原子數(shù)的奇偶性,可自我檢查所寫復(fù)雜有機(jī)分子的正確性。利用氫原子的奇偶性也可以確定相對(duì)分子質(zhì)量的奇偶性(如相關(guān)鏈接2),即由C、H、O、N原子組成的有機(jī)分子中,含有奇數(shù)個(gè)氮原子的相對(duì)分子質(zhì)量為奇數(shù),偶數(shù)個(gè)氮原子的相對(duì)分子質(zhì)量為偶數(shù)。因?yàn)楹珻、H、O的有機(jī)分子的相對(duì)分子質(zhì)量都為偶數(shù),一個(gè)N原子替代一個(gè)次甲基CH是14替代13。
2.毒品化學(xué)式的計(jì)算
例2.嗎啡和海洛因都是嚴(yán)格禁止的 毒品。
(1)嗎啡分子中含碳71.58%,含氫6.67%,含氮4.91%,其余為氧。已知其相 對(duì)分子質(zhì)量不超過(guò)300,試求嗎啡的相對(duì)分子質(zhì)量和化學(xué)式。
(2)已知海洛因是嗎啡的二乙酸酯,試求海洛因的相對(duì)分子質(zhì)量和化學(xué)式。
解析:法一 計(jì)算嗎啡分子中各原子的個(gè)數(shù)比
設(shè)嗎啡的化學(xué)式為(C17H19NO3)n, 相對(duì)分子質(zhì)量為285n,由于其相對(duì)分子質(zhì) 量不超過(guò)300,故n=1。
嗎啡的相對(duì)分子質(zhì)量是285,化學(xué)式是C17H19NO3。
法二 (1)由于氮原子的含量不高,可能只有1個(gè)氮原子。試驗(yàn):300×4.91%=14.73<1 4×2,因此只可能有1個(gè)氮原子。
嗎啡的相對(duì)分子質(zhì)量可求得14/4.91%=285。
由相對(duì)分子質(zhì)量和各元素的百分含量可計(jì)算出分子中各原子數(shù),確定化學(xué)式。
(2)寫出嗎啡與兩份乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式:
C17H19gNO3+2CH3COOH →( )+2H2O
利用質(zhì)量守恒定律(反應(yīng)前后原子數(shù)目和質(zhì)量不變)可方便求出海洛因的化學(xué)式(C21H23NO5)和相對(duì)分子質(zhì)量(369)
畫龍點(diǎn)睛:計(jì)算四個(gè)小數(shù)的比例關(guān)系并不容易,一 般選定一個(gè)數(shù)為1,再確定其它數(shù)與1的比值。如果先能確定總量,則各分量可輕易破解了。質(zhì)量守恒定律是中學(xué)化學(xué)中最基本、最重要的定律,要學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用。
3.毒品的化學(xué)處理
例3“虎門銷煙”是禁煙運(yùn)動(dòng) 的偉大勝利。1839年6月,林則徐將收繳到的110萬(wàn)千克鴉片被集中運(yùn)到虎門海灘,和數(shù)以萬(wàn)擔(dān)生石灰一起投入挖好的銷煙池中。隨著大網(wǎng)拉起,海水灌進(jìn)池中,通過(guò)各種化學(xué)和物理作用,鴉片被全部銷毀。
較強(qiáng)的堿性是鴉片在池中被銷毀的原因之一。海水灌進(jìn)池后,產(chǎn)生較強(qiáng)堿性的原因是(用化學(xué)方程式表示) ,另外 也是鴉片被銷毀的主要原因。
解析 建筑中所用的是熟石灰,一般是運(yùn)來(lái)生石灰,就近加工成熟石灰;瘜W(xué)原理是:CaO+H2O=Ca(OH)2。Ca(OH)2是中強(qiáng)堿,能使有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)被破壞。石灰水化過(guò)程中熱浪滾滾,水劇烈沸騰,由于該反應(yīng)是劇烈的放熱反應(yīng)(在野外,可用生石灰煮熟雞蛋)。產(chǎn)生的高溫也是破壞有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的重要原因。
畫龍點(diǎn)睛
本試題的特點(diǎn)是與現(xiàn)實(shí)相聯(lián)系,往往借助實(shí)際生活中的常識(shí)去解答可事半功倍。雖然我們未能目睹160多年前的“虎門銷煙”的壯觀場(chǎng)景,但也不難利用已掌握的知識(shí)去想象和解釋。
相關(guān)練習(xí)
1.大麻是嚴(yán)重危害人體健康的一種毒品,它的主要成分是大麻酚,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,根據(jù)其結(jié)構(gòu),試判斷大麻酚可能有的性質(zhì)是( )
A 大麻酚的化學(xué)式是C20H25O2[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)]
B 大麻酚的相對(duì)分子質(zhì)量是299
C 大麻酚分子的所 有碳原子肯定都是共平面的
D 一定條件下大麻酚能與H2、濃溴水、高錳酸鉀溶液反應(yīng)
2.甲酸胺(HCONH2)的氮原子上的兩個(gè)氫原子都被甲基取代的產(chǎn)物稱為N,N–二甲基甲酰胺,簡(jiǎn)稱DMF,是現(xiàn)在最常用的溶劑。下列四種化合物的分子量,只有一個(gè)跟其它三個(gè)不同,它是( )
A DMF B 丙酸 C 乙醛酸 D 乙醚
3.可卡因又稱“古柯堿”,其分子中含碳67.33%,含氫6.93%,含氧21.12%,其余為氮。已知其相對(duì)分子質(zhì)量不超過(guò)400,試求可卡因的相對(duì)分子質(zhì)量和化學(xué)式。
4.可卡因的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
它是一種生物堿,其中的N原子具有類似于氨基酸中氨基的性質(zhì),同時(shí)可卡因又屬于酯類,在酸性或堿性溶液中均可發(fā)生水解反應(yīng),試寫出可卡因分別在燒堿溶液和鹽酸中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方 程式。
【參考答案】
1 D 2 A 3 C17H21NO4