新教材高中化第7章有机化合物第3节基次时5乙醇案新人教版必修第二册

PAGE8-乙醇学习任务1．根据乙醇的组成与结构，理解乙醇的性质及应用，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。2．了解烃的衍生物和官能团的概念，培养“宏观辨识与证据推理”的核心素养。知识点一乙醇的物理性质、组成结构和烃的衍生物1．乙醇的物理性质乙醇俗称酒精，无色、有特殊香味的液体，密度比水的小，易挥发，与水以任意比例互溶，是重要的有机溶剂。2．乙醇的组成与结构乙醇的分子式：C2H6O，结构式：，结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH。其中的—OH原子团称为羟基。乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物。3．烃的衍生物、官能团与烃基(1)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系列化合物。如一氯甲烷、1，2­二溴乙烷、乙醇等。(2)官能团①定义：决定有机化合物特性的原子或原子团。②实例物质CH3ClCH3CH2OHCH2=CH2CH≡CH所含官能团—Cl—OH—C≡C—官能团的名称碳氯键羟基碳碳双键碳碳三键(3)烃基：烃分子失去1个氢原子后的剩余部分叫烃基，可以用—R表示。如：甲基可表示为—CH3，乙基可表示为—CH2CH3。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)乙醇易溶于水，难溶于有机溶剂。 (×)(2)乙醇可以溶解多种有机物和无机物。 (√)(3)乙醇可以看成由乙基和羟基组成的有机物。 (√)(4)烃分子中不含官能团。 (×)(5)—OH的电子式为。 (×)烃的衍生物是否只有烃发生取代反应制得？为什么？提示：否，不饱和烃与物质(如Cl2、H2O)的加成也制得烃的衍生物。知识点二乙醇的化学性质及其应用1．化学性质(1)乙醇与Na反应——置换反应化学方程式为2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑，与水和Na反应相比反应剧烈程度缓和的多。(2)氧化反应①燃烧化学方程式为CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up10(点燃))2CO2＋3H2O。现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热。②催化氧化——催化剂可以是Cu或Ag。a．化学方程式为2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))2CH3CHO＋2H2O。b．乙醛的结构简式为CH3CHO，官能团是醛基，可以写为或—CHO。乙醛在适当条件下可被O2氧化为乙酸，化学方程式为2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))2CH3COOH。③与强氧化剂反应反应原理：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up10(KMnO4H＋),\s\do10(或K2Cr2O7H＋))CH3COOH。2．用途(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。(2)用作生产医药、香料、化妆品、涂料等的化工原料。(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。注意：(1)酒类产品标签中酒精度是指乙醇的体积分数。白酒一般在25%～68%，啤酒一般在3%～5%。(2)乙醇进入人体后，会在肝中通过酶的催化作用被氧化为乙醛和乙酸，最终被氧化为CO2和H2O。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)乙醇中的水可以用Na检验。 (×)(2)乙醇在Cu的催化作用下，与足量O2反应可以生成乙酸。 (×)(3)乙醇、乙烯均使酸性KMnO4溶液褪色，二者均发生氧化反应。 (√)(4)酒精度为42°的白酒是指乙醇的质量分数为42%。 (×)在焊接铜漆包线的线头时，常先把线头放在火上烧一下，以除去漆层，并立即在酒精中蘸一下，再焊接。请解释上述反应原理。提示：用火烧法去掉漆层后，铜表面被氧化成了CuO，在酒精中蘸一下，CuO又被还原成了单质Cu。乙醇的结构及其化学性质1．乙醇与Na反应实验探究根据上述装置图，思考探究(1)上述实验的现象：①钠开始沉于试管底部，最终慢慢消失，产生无色可燃性气体；②烧杯内壁有水珠产生；③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊。(2)上述实验发生反应的方程式为2C2H5OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。(3)乙醇与Na反应和水与Na反应的剧烈程度有什么差异？得出什么结论？[答案]乙醇与Na反应比水与Na反应剧烈程度小。乙醇羟基中的氢原子比水中氢原子的活泼性差。2．乙醇的催化氧化实验探究实验步骤：向一支试管中加入3～5mL乙醇，取一根10～15cm长的铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧至红热，插入乙醇中，反复几次，观察反应的现象，小心地闻试管中液体产生的气味(如图)。(1)实验现象：①灼烧至红热的铜丝表面变黑，趁热将铜丝插入乙醇中，铜丝立即又变成红色；②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味。(2)实验结论：①铜在反应中起催化剂的作用，②乙醇被氧化成乙醛，③乙醇催化氧化的化学方程式为2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up10(Cu),\s\do10(△))2CH3CHO＋2H2O。1．乙醇的结构特点、断键与性质的关系2．乙醇催化氧化的过程(1)将弯成螺旋状的铜丝灼烧，铜丝表面变黑色。反应方程式为2Cu＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2CuO。(2)将灼烧后的铜丝插入乙醇中，铜丝表面由黑变红。总方程式2C2H5OH＋O2eq\o(→,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))2CH3CHO＋2H2O。1．乙醇分子中的各种化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是()A．和金属钠反应时断裂①B．在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和③C．在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和⑤D．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤C[乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的O—H断裂，A正确；乙醇催化氧化成乙醛时，断裂①和③化学键，B正确，C错误；乙醇完全燃烧时，化学键全部断裂，D正确。]2．下列方法中可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是()A．1mol乙醇完全燃烧生成3mol水B．乙醇可以制饮料C．1mol乙醇与足量的Na作用得0.5molH2D．1mol乙醇可生成1mol乙醛C[A项，乙醇燃烧时，所有的氢原子均参与反应生成H2O；B项无法证明题中结论；D项，乙醇氧化成乙醛时，O—H及C—H均参与反应，也无法证明题中结论；乙醇与足量钠反应，参与反应的氢原子数占乙醇分子中氢原子总数的六分之一，说明其中一个氢原子与另外五个不同。]3．如图所示装置，持续通入气体X，可观察到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，则气体X可能是()A．H2 B．CO和H2C．NH3 D．CH3CH2OH(蒸气)D[本题各项所给物质在加热时均可与CuO反应，生成红色的Cu和使无水CuSO4变蓝的H2O。A项，H2＋CuOeq\o(=,\s\up10(△))Cu＋H2O；B项，CO＋CuOeq\o(=,\s\up10(△))Cu＋CO2，H2＋CuOeq\o(=,\s\up10(△))Cu＋H2O；C项，2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up10(△))3Cu＋N2＋3H2O；D项，CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up10(△))CH3CHO＋H2O＋Cu。但A、B、C项中的物质反应后均未生成在冰水中易液化的物质，故不能在U形管中收集到液体；而D项的CH3CH2OH被CuO氧化后生成的CH3CHO在冰水中呈液态，故选D。]醇的催化反应规律探究醇的催化氧化反应规律醇在有催化剂(铜或银)存在的条件下，可以发生催化氧化反应生成醛，但并不是所有的醇都能被氧化生成醛。(1)凡是含有R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇，在一定条件下都能被氧化成醛：2R—CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up10(催化剂),\s\do10(△))2R—CHO＋2H2O。(2)凡是含有结构的醇，在一定条件下也能被氧化，但生成物不是醛，而是酮()(3)凡是含有结构的醇通常情况下不能被催化氧化。4．下列醇能在Cu催化下发生氧化反应且产物不是醛的是()A． B．C． D．B[A、B、C、D项中与羟基相连的碳原子上氢原子的个数依次为2、1、0、2，故A、D项中的醇能在Cu催化下发生氧化反应生成醛，B项中的醇能在Cu催化下发生氧化反应生成酮，C项中的醇不能发生催化氧化反应，B符合题意。]5．某有机物的结构简式为。下列关于该有机物的叙述中，不正确的是()A．能与金属钠发生反应并放出氢气B．能在催化剂作用下与H2发生加成反应C．不能使酸性KMnO4溶液褪色D．在铜作催化剂条件下能发生催化氧化反应生成醛C[该有机物分子中含有、—OH两种官能团，其中—OH能和Na反应放出H2，—CH2OH能在铜作催化剂条件下发生催化氧化反应生成醛基；能使酸性KMnO4溶液褪色，能在催化剂作用下与H2发生加成反应。故C不正确。]1．下列有机物中，不属于烃的衍生物的是()A． B．CH3CH2NO2C．CH2=CHBr D．CH2=CH2D[可看作甲苯分子中苯环上的一个H被Cl取代；CH3CH2NO2可看作CH3CH3分子中的一个氢原子被硝基取代；CH2=CHBr可看作CH2=CH2分子中的一个H被Br取代；只有CH2=CH2属于烃，不属于烃的衍生物。]2．下列说法正确的是()A．羟基与氢氧根离子有相同的化学式和电子式B．乙醇的官能团是—OH，可与NaOH溶液发生中和反应C．常温下，1mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2LH2D．可以发生催化氧化反应D[羟基的电子式为，氢氧根离子的电子式为，故A错误；乙醇的官能团是—OH，乙醇属于非电解质，不能电离出H＋，不能与NaOH溶液发生中和反应，故B错误；1mol乙醇可与足量的Na反应生成0.5molH2，在标准状况下的体积为11.2L，常温下H2的体积大于11.2L，故C错误；中—OH连的碳原子上有氢，可以发生催化氧化反应，D正确。]3．下列物质中可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能使溴水褪色的是()A．甲烷B．乙烯C．乙醇D．苯[答案]C4．(素养题)交警检查司机是否饮酒的原理：橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇到呼出的乙醇蒸气时迅速变绿(Cr3＋)。下列对乙醇的描述与此原理有关的是()①乙醇易挥发②乙醇的密度比水的小③乙醇具有还原性④乙醇是烃的含氧衍生物A．②④B．②③C．①③D．①④C[乙醇具有还原性，可被酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液氧化，溶液由橙色变为绿色；检查时，需要呼出乙醇蒸气，说明乙醇易挥发，故选C。]5．(素养题)有关催化剂的催化机理等问题可从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，实验装置如图所示。实验操作：预先使棉花团浸透乙醇并照装置图安装好；在铜丝的中间部分加热，片刻后开始有节奏(间歇性)地鼓入空气，即可观察到明显的实验现象。请回答以下问题：(1)被加热的铜丝处发生反应的化学方程式为_________________________。(2)A试管中可观察到______________________现象。从中可认识到在该实验过程中催化剂起催化作用时参加了化学反应，还可认识到催化剂起催化作用时需要一定的________。(3)实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应________(填“能”或“不能”)继续进行。原受热的铜丝处的现象是____________________，原因是_________________________。[解析](1)铜丝加热时被氧气氧化生成氧化铜，氧化铜将乙醇氧化生成乙醛和水。(2)铜丝被氧气氧