高中化学 第三章 有机化合物 第三节 生活中两种常见的有机物 第1课时 乙醇课件 新人教版必修2-新人教版高一必修2化学课件

1、第三节生活中两种常见的有机物第三节生活中两种常见的有机物第第1 1课时乙醇课时乙醇【新课导入新课导入】 ( (教师用书备用教师用书备用) )你印象中的酒精你印象中的酒精( (乙醇乙醇) )是什么样子的是什么样子的, ,你对乙醇的性质和用途了解吗你对乙醇的性质和用途了解吗? ?酒的庐山真面酒的庐山真面目是什么呢目是什么呢? ?让我们一同走近乙醇让我们一同走近乙醇, ,去探究乙醇的庐山真面目吧去探究乙醇的庐山真面目吧! !【课标要求课标要求】1.1.了解烃的衍生物和官能团的概念。了解烃的衍生物和官能团的概念。2.2.了解乙醇的主要用途及与人类日常生活和健康的关系。了解乙醇的主要用途及与人类日常生活

2、和健康的关系。3.3.掌握乙醇的组成、主要性质。掌握乙醇的组成、主要性质。4.4.初步学会分析官能团与性质关系的方法。初步学会分析官能团与性质关系的方法。知识探究知识探究 梳理知识梳理知识点拨方法点拨方法探究点一乙醇的结构和性质探究点一乙醇的结构和性质1.1.物理性质物理性质酒精酒精无色无色液体液体小小思考思考1 1 我们如何用工业酒精来制取无水酒精呢我们如何用工业酒精来制取无水酒精呢? ?制得的无水酒精真的制得的无水酒精真的“无水无水”吗吗? ?如何进行检验如何进行检验? ?答案答案: :将工业酒精与新制生石灰混合后将工业酒精与新制生石灰混合后, ,加热蒸馏得到无水酒精。取少量加热蒸馏得到无

3、水酒精。取少量无水酒精无水酒精, ,加入无水硫酸铜固体加入无水硫酸铜固体, ,若固体变蓝若固体变蓝, ,则含有水分则含有水分; ;若不变蓝若不变蓝, ,则不则不含水分。含水分。2.2.乙醇的分子组成与结构乙醇的分子组成与结构OHOHC C2 2H H6 6O OCHCH3 3CHCH2 2OHOH或或C C2 2H H5 5OHOH思考思考2 2 乙醇与乙烷的分子结构有何不同乙醇与乙烷的分子结构有何不同? ?答案答案: :乙烷分子中的一个氢原子被一个羟基乙烷分子中的一个氢原子被一个羟基(OH)(OH)取代就是乙醇取代就是乙醇, ,乙醇乙醇可以看成是乙烷的衍生物。可以看成是乙烷的衍生物。3.3.

4、化学性质化学性质aN 燃烧催化氧化乙醇+4KMnO (H ) 溶液紫红色褪去，乙醇被氧化为323222CHCHOH+2Na2CHCHONa H32222CHCH OH+3O2CO +3H O 点燃Cu Ag322322CHCHOH+O2CHCHO 2HO 或乙酸乙酸名师点拨名师点拨1.1.烃的衍生物与官能团烃的衍生物与官能团(1)(1)烃的衍生物烃的衍生物: :烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。系列化合物。如如CHCH3 3OH(OH(甲醇甲醇) )、CHCH3 3CHCH2 2OH(OH(乙醇乙醇) )、CHCH3

5、 3CHCH2 2CHCH2 2OH(OH(正丙醇正丙醇) )、 ( (异丙醇异丙醇) )、 ( (乙二醇乙二醇) )等都是烃的含氧衍生物等都是烃的含氧衍生物, ,均属于醇类。均属于醇类。(2)(2)官能团官能团: :决定有机化合物的化学特性的原子或原子团。决定有机化合物的化学特性的原子或原子团。2.2.乙醇催化氧化的实质乙醇催化氧化的实质3.3.乙醇的催化氧化规律乙醇的催化氧化规律(1)(1)由乙醇发生催化氧化断裂由乙醇发生催化氧化断裂 中的、键推知中的、键推知, ,醇能发生催化氧化醇能发生催化氧化的条件是连接羟基的碳原子上必须有氢原子。的条件是连接羟基的碳原子上必须有氢原子。(2)(2)在

6、乙醇的催化氧化中在乙醇的催化氧化中, ,铜参与反应铜参与反应, ,但从整个反应过程来看但从整个反应过程来看, ,铜的质量、铜的质量、性质都不改变性质都不改变, ,起催化作用。起催化作用。(3)(3)醇发生催化氧化时醇发生催化氧化时, ,由于分子中去掉由于分子中去掉2 2个氢原子个氢原子, ,故相应氧化产物的相对故相应氧化产物的相对分子质量比对应的醇小分子质量比对应的醇小2 2。(4)(4)乙醇催化氧化生成乙醛乙醇催化氧化生成乙醛, ,乙醛氧化生成乙酸乙醛氧化生成乙酸, ,即即CHCH3 3CHCH2 2OHOH 。过关演练过关演练 巩固知识巩固知识提升能力提升能力1.(1.(20172017湖

7、南益阳箴言中学月考湖南益阳箴言中学月考) )乙醇分子中不同的化学键如图乙醇分子中不同的化学键如图: : 。下列关于乙醇在各种不同反应中断裂键的说明中下列关于乙醇在各种不同反应中断裂键的说明中, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.和金属和金属NaNa反应键断裂反应键断裂B.B.和金属和金属NaNa反应键断裂反应键断裂C.C.在在CuCu催化下和催化下和O O2 2反应键、断裂反应键、断裂D.D.在在CuCu催化下和催化下和O O2 2反应键、断裂反应键、断裂C C解析解析: :金属钠与乙醇反应金属钠与乙醇反应, ,生成氢气和乙醇钠生成氢气和乙醇钠:2C:2C2 2H H5 5OH+2Na2

8、COH+2Na2C2 2H H5 5ONa+HONa+H2 2,由由此可见与金属钠反应时此可见与金属钠反应时, ,断键断键; ;乙醇在金属铜的催化作用下被氧化时生成乙醇在金属铜的催化作用下被氧化时生成乙醛乙醛, ,断、键。断、键。2.(2.(20172017山东枣庄八中月考山东枣庄八中月考) )向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠, ,下列对该实验现象的描述中正确的是下列对该实验现象的描述中正确的是( ( ) )A.A.钠块沉在乙醇液面底下钠块沉在乙醇液面底下B.B.钠块熔化成小球钠块熔化成小球C.C.钠块在乙醇的液面上游动钠块在乙醇的液面上游动D.D.溶液变红

9、溶液变红A A解析解析: :由于乙醇的密度比钠小由于乙醇的密度比钠小, ,钠块沉在乙醇液面下钠块沉在乙醇液面下,A,A正确正确; ;钠和乙醇的反钠和乙醇的反应放热很少应放热很少, ,不足以将钠熔化不足以将钠熔化,B,B错误错误; ;钠和乙醇的反应比在水中反应安静钠和乙醇的反应比在水中反应安静, ,并不剧烈并不剧烈, ,不会看到钠块在乙醇的液面上游动不会看到钠块在乙醇的液面上游动,C,C错误错误; ;钠块在乙醇中反应时钠块在乙醇中反应时并未加入指示剂并未加入指示剂, ,溶液不可能变红溶液不可能变红,D,D错误。错误。3.3.如图为一化学实验装置图如图为一化学实验装置图, ,图中夹持仪器已略去图中

10、夹持仪器已略去,“,“”表示用酒精灯加热。表示用酒精灯加热。请仔细观察该实验装置图请仔细观察该实验装置图, ,回答问题回答问题: :(1)(1)甲装置通入空气的导气管插入乙醇中的主要目的甲装置通入空气的导气管插入乙醇中的主要目的是是 。(2)(2)乙装置用揉乱的铜丝乙装置用揉乱的铜丝, ,好处是好处是 。解析解析: :(1)(1)反应时要控制空气的流量反应时要控制空气的流量, ,所以通过观察试管中气泡冒出的速度所以通过观察试管中气泡冒出的速度来调节空气的进入量。来调节空气的进入量。(2)(2)揉乱的铜丝可增大铜与乙醇的接触面积。揉乱的铜丝可增大铜与乙醇的接触面积。答案答案: :(1)(1)可以

11、通过观察气泡冒出的速度来调节空气的进入量可以通过观察气泡冒出的速度来调节空气的进入量(2)(2)增加反应接触面积增加反应接触面积(3)(3)乙装置反应的化学方程式乙装置反应的化学方程式为为 ,反应中反应中, ,转移电子的数目是转移电子的数目是, ,若有若有23 g23 g乙醇发生反应乙醇发生反应, ,至少需要通入至少需要通入标准状况下的空气标准状况下的空气L L。(4)(4)该反应还可以用更简便的方法实现该反应还可以用更简便的方法实现: :取一束铜丝在酒精灯上加热取一束铜丝在酒精灯上加热, ,铜丝变铜丝变黑黑, ,趁热插入盛有少量乙醇的试管中趁热插入盛有少量乙醇的试管中, ,铜丝又变红铜丝又变

12、红; ;如此反复多次即可。请写如此反复多次即可。请写出实验中发生反应的化学方程式出实验中发生反应的化学方程式: : 。解析解析:(3)(3)乙醇催化氧化生成乙醛和水乙醇催化氧化生成乙醛和水, ,其反应的化学方程式为其反应的化学方程式为2CH2CH3 3CHCH2 2OH+OOH+O2 2 2CH 2CH3 3CHO+2HCHO+2H2 2O;O;反应中氧气中氧元素从反应中氧气中氧元素从0 0价降低到价降低到-2-2价价, ,所以得到所以得到 4e4e- -, ,若有若有23 g23 g乙醇发生反应乙醇发生反应, ,则则n(CHn(CH3 3CHCH2 2OH)= =0.5 mol,OH)= =

13、0.5 mol,所以消耗的氧气的物质所以消耗的氧气的物质的量为的量为n(On(O2 2)=0.25 mol,)=0.25 mol,则空气的量为则空气的量为 22.4 L/mol26.7 L22.4 L/mol26.7 L。(4)(4)加热时铜与氧气反应生成氧化铜加热时铜与氧气反应生成氧化铜, ,反应方程式为反应方程式为2Cu+O2Cu+O2 2 2CuO,2CuO,氧化铜氧化铜与乙醇反应生成乙醛与乙醇反应生成乙醛, ,反应方程式为反应方程式为CHCH3 3CHCH2 2OH+CuO CHOH+CuO CH3 3CHO+Cu+HCHO+Cu+H2 2O O。答案答案: :(3)2CH(3)2CH

14、3 3CHCH2 2OH+OOH+O2 2 2CH2CH3 3CHO+2HCHO+2H2 2O O4 426.726.7(4)2Cu+O(4)2Cu+O2 2 2CuO2CuO、CHCH3 3CHCH2 2OH+CuO CHOH+CuO CH3 3CHO+Cu+HCHO+Cu+H2 2O O2346 /molgg0.25mol0.21探究点二乙醇、水与金属钠反应的比较探究点二乙醇、水与金属钠反应的比较知识探究知识探究 梳理知识梳理知识点拨方法点拨方法乙醇与金属钠的反应乙醇与金属钠的反应无色无色水珠水珠不变不变323222CHCHOH+2Na2CHCHONa+H 名师点拨名师点拨金属钠分别与水、

15、乙醇反应比较金属钠分别与水、乙醇反应比较2Na+2H2Na+2H2 2O O2H O32CH CH OH过关演练过关演练 巩固知识巩固知识提升能力提升能力1.1.向装有无水乙醇的烧杯中投入黄豆大小的一块金属钠向装有无水乙醇的烧杯中投入黄豆大小的一块金属钠, ,对实验开始时现对实验开始时现象的描述有象的描述有: :钠块沉在乙醇液面下钠块沉在乙醇液面下; ;钠块熔化成小球钠块熔化成小球; ;钠块在乙醇的钠块在乙醇的液面上游动液面上游动; ;钠块表面有气体放出。其中正确的是钠块表面有气体放出。其中正确的是( ( ) )A.A.B.B.C.C.D.D.C C解析解析: :由于乙醇的密度比钠小由于乙醇的

16、密度比钠小, ,钠块沉在乙醇液面下钠块沉在乙醇液面下, ,故正确故正确, ,错误错误; ;乙乙醇中含有羟基醇中含有羟基, ,与水比较与水比较, ,乙醇中羟基的乙醇中羟基的OH OH 键更难以断裂键更难以断裂, ,能与金属钠能与金属钠反应生成氢气反应生成氢气, ,但比在水中反应安静但比在水中反应安静, ,并不剧烈并不剧烈, ,钠块逐渐变小钠块逐渐变小, ,缓缓产生缓缓产生气泡气泡, ,故错误故错误, ,正确。正确。2.(2.(20172017山东枣庄八中月考山东枣庄八中月考) )能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是( ( ) )A.A.乙醇完全燃烧生成水乙醇完

17、全燃烧生成水B.0.1 molB.0.1 mol乙醇与足量金属钠反应生成乙醇与足量金属钠反应生成0.05 mol H0.05 mol H2 2C.C.醇能与水以任意比例互溶醇能与水以任意比例互溶D.D.乙醇容易挥发乙醇容易挥发B B解析解析: :乙醇与生成的氢气的物质的量之比为乙醇与生成的氢气的物质的量之比为0.10.05=21,0.10.05=21,说明乙醇分说明乙醇分子中有一个活泼的氢原子可被金属钠取代子中有一个活泼的氢原子可被金属钠取代( (置换置换),),即乙醇分子中含有一个即乙醇分子中含有一个羟基羟基,B,B项正确。项正确。3.3.下面是某课外活动小组在进行探究乙醇性质实验时遇到的问

18、题下面是某课外活动小组在进行探究乙醇性质实验时遇到的问题, ,请你帮助请你帮助解决。解决。(1)(1)在做乙醇与钠反应的实验时在做乙醇与钠反应的实验时, ,把一小块钠缓慢放入装有乙醇的试管内把一小块钠缓慢放入装有乙醇的试管内, ,与与钠和水反应相比有所不同钠和水反应相比有所不同: :钠没有熔化成小球钠没有熔化成小球; ;钠先沉在试管底钠先沉在试管底; ;反应后逐渐反应后逐渐浮起。小组同学进行讨论浮起。小组同学进行讨论, ,前两点现象解释达成共识。请说出你的看法。前两点现象解释达成共识。请说出你的看法。钠没有熔化成小球钠没有熔化成小球, ,因为因为 ; ;钠先沉在试管底钠先沉在试管底, ,因为因

19、为 。第三点现象解释存在争议第三点现象解释存在争议, ,活动小组的同学形成两种意见活动小组的同学形成两种意见:a.:a.生成的氢气产生成的氢气产生浮力所致生浮力所致;b.;b.生成的乙醇钠增大了溶液的密度所致。请你设计一个实验验生成的乙醇钠增大了溶液的密度所致。请你设计一个实验验证证a a和和b b说法的合理性。说法的合理性。 (2)(2)在做乙醇的催化氧化实验中在做乙醇的催化氧化实验中, ,某同学有个意外发现某同学有个意外发现: :在酒精灯外焰灼烧铜在酒精灯外焰灼烧铜丝观察到铜丝表面变黑丝观察到铜丝表面变黑; ;当铜丝接近灯芯当铜丝接近灯芯, ,变黑的铜丝又恢复原来的红色。变黑的铜丝又恢复原

20、来的红色。请用化学方程式解释上述变化过程请用化学方程式解释上述变化过程: : 。解析解析: :(1)(1)钠与乙醇的反应是一个放热反应钠与乙醇的反应是一个放热反应, ,但反应不如与水反应剧烈但反应不如与水反应剧烈, ,相同相同时间内放出的热量少时间内放出的热量少, ,温度没有达到钠的熔点温度没有达到钠的熔点, ,所以钠没有熔化成小球所以钠没有熔化成小球; ;钠钠的密度大于乙醇的密度的密度大于乙醇的密度, ,所以把钠加入乙醇中所以把钠加入乙醇中, ,钠沉到试管底部钠沉到试管底部; ;向完成实向完成实验的试管中再加入一小块钠验的试管中再加入一小块钠, ,观察钠是浮在液面上还是沉下去观察钠是浮在液面

21、上还是沉下去, ,从而确定合从而确定合理说法。理说法。(2)(2)在酒精灯外焰灼烧铜丝观察到铜丝表面变黑在酒精灯外焰灼烧铜丝观察到铜丝表面变黑, ,铜和空气中的氧气在加热铜和空气中的氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜条件下反应生成黑色的氧化铜, ,所以铜丝变黑所以铜丝变黑:2Cu+O:2Cu+O2 2 2CuO;2CuO;氧化铜和灯氧化铜和灯芯 处 的 乙 醇 在 加 热 条 件 下 发 生 氧 化 还 原 反 应 生 成 铜 、 乙 醛 和芯 处 的 乙 醇 在 加 热 条 件 下 发 生 氧 化 还 原 反 应 生 成 铜 、 乙 醛 和水水:CuO+CH:CuO+CH3 3CHCH2

22、2OH CHOH CH3 3CHO+HCHO+H2 2O+CuO+Cu。答案答案: :(1)(1)钠与乙醇反应不如与水反应剧烈钠与乙醇反应不如与水反应剧烈, ,放出热量少放出热量少, ,温度没有达到钠的温度没有达到钠的熔点钠的密度比乙醇大向完成实验的试管中再缓慢加入一小块钠熔点钠的密度比乙醇大向完成实验的试管中再缓慢加入一小块钠, ,观观察钠是浮在液面上还是沉下去察钠是浮在液面上还是沉下去课堂检测课堂检测 即学即测即学即测查漏补缺查漏补缺1.1.有机物有机物和和的结构式如下的结构式如下, ,下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是( ( ) )A.A.和和是同分异构体是同分异构体B.B.和和物

23、理性质有所不同物理性质有所不同C.C.和和化学性质相同化学性质相同D.D.和和含含1212C C的质量分数相同的质量分数相同C C解析解析: :和和分子式相同、分子结构不同分子式相同、分子结构不同, ,互为同分异构体互为同分异构体, ,同分异构体不同分异构体不仅物理性质有差异仅物理性质有差异, ,化学性质也有差异化学性质也有差异, ,因此因此A A、B B正确正确,C,C不正确不正确;和和含含C C的质量分数相同的质量分数相同, ,1212C C是是C C的稳定同位素的稳定同位素, ,所以所以和和含含1212C C的质量分数相的质量分数相同同,D,D正确。正确。2.2.下列下列4 4种醇的分子

24、式均为种醇的分子式均为C C4 4H H1010O,O,其中不能被催化氧化的是其中不能被催化氧化的是( ( ) ) CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2OHOH(CH(CH3 3) )2 2CHCHCHCH2 2OHOH(CH(CH3 3) )3 3COHCOHA.A.B.B.C.C.D.D.D D解析解析: :(CH(CH3 3) )3 3COHCOH中中, ,连羟基的碳原子上没有氢原子连羟基的碳原子上没有氢原子, ,结合醇能发生催化氧化结合醇能发生催化氧化的条件的条件, ,则则(CH(CH3 3) )3 3COHCOH不能被催化氧化。不能被催化氧化。3.3.下列说法正确

25、的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.乙醇分子中的氢原子均可被钠置换乙醇分子中的氢原子均可被钠置换B.B.乙醇能与钠反应放出氢气乙醇能与钠反应放出氢气, ,说明乙醇能电离产生说明乙醇能电离产生H+H+而表现酸性而表现酸性C.C.乙醇分子中的羟基乙醇分子中的羟基(OH)(OH)氢原子比乙烷分子中的氢原子活泼氢原子比乙烷分子中的氢原子活泼D.D.乙醇分子中的羟基氢原子比水分子中的氢原子活泼乙醇分子中的羟基氢原子比水分子中的氢原子活泼C C解析解析: :乙醇分子中只有乙醇分子中只有OHOH上的氢原子可被钠置换上的氢原子可被钠置换, ,因此乙醇分子中因此乙醇分子中OHOH上上的氢原子比乙烷分子中的

26、氢原子活泼的氢原子比乙烷分子中的氢原子活泼, ,故故A A错误错误,C,C正确正确; ;水分子中的氢原子比水分子中的氢原子比乙醇分子中乙醇分子中OHOH上的氢原子活泼上的氢原子活泼, ,结合乙醇属于非电解质结合乙醇属于非电解质, ,故故B B、D D错误。错误。4.4.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员是否饮酒进行检测酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员是否饮酒进行检测的原理是橙色的酸性的原理是橙色的酸性K K2 2CrCr2 2O O7 7水溶液遇呼出的乙醇蒸气迅速变蓝水溶液遇呼出的乙醇蒸气迅速变蓝, ,生成蓝绿色生成蓝绿色的的CrCr3+3+。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( ( ) )乙醇沸点低乙醇沸点低乙醇密度比水小乙醇密度比水小乙醇具有还原性乙醇具有还原性乙醇是烃的含氧衍生物乙醇是烃的含氧衍生物A.A.B.B.C.C.D.D.C C解析解析: :橙色的酸性橙色的酸性K K2 2CrCr2 2O O7 7溶液有强的氧化性溶液有强的氧化性, ,乙醇有