2024年度《乙醇》教学课件

《乙醇》教学课件12024/3/23目录乙醇基本概念与性质乙醇制备方法与工艺乙醇在有机合成中作用乙醇在能源领域应用及前景实验操作与注意事项知识拓展与前沿动态22024/3/2301乙醇基本概念与性质32024/3/23乙醇，俗称酒精，是一种有机化合物，化学式为C2H5OH，是最常见的一元醇。定义C2H5OH，结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH，分子量为46.07。分子式乙醇定义及分子式42024/3/2303溶解性能与水以任意比互溶，可混溶于醚、氯仿、甲醇、丙酮、甘油等多数有机溶剂。01外观与性状无色透明液体，有酒的气味。02熔点与沸点熔点为-114.1℃，沸点为78.3℃。乙醇物理性质52024/3/23燃烧反应酯化反应氧化反应与钠反应乙醇化学性质01020304乙醇具有可燃性，能与氧气发生燃烧反应，生成二氧化碳和水。乙醇能与羧酸发生酯化反应，生成具有香味的酯类。乙醇能被氧化剂如酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化，使它们褪色。乙醇能与金属钠反应生成氢气和乙醇钠。62024/3/23饮料消毒有机溶剂汽车燃料乙醇在日常生活中的应用乙醇是酒的主要成分，各种酒类如白酒、啤酒、葡萄酒等是人们日常生活中常见的饮料。乙醇是有机溶剂之一，可用于油漆、油墨、树脂等工业领域。乙醇具有杀菌作用，常用作消毒剂和防腐剂，如医疗器械消毒、皮肤消毒等。乙醇可以作为汽车燃料的一种添加剂，提高汽油的辛烷值和含氧量，减少汽车尾气排放。72024/3/2302乙醇制备方法与工艺82024/3/23淀粉质原料（如玉米、小麦等）或糖质原料（如甘蔗、甜菜等）。原料选择发酵过程发酵控制原料经过粉碎、蒸煮、糖化等预处理后，加入酵母菌进行发酵，将糖转化为乙醇和二氧化碳。控制温度、pH值、营养盐等条件，确保酵母菌生长和乙醇产量。030201发酵法制备乙醇92024/3/23原料选择：乙烯和水。合成过程：乙烯在催化剂作用下与水发生加成反应，生成乙醇。反应条件：高温高压，使用酸性催化剂如磷酸或硫酸。合成法制备乙醇102024/3/23产率较高，但预处理复杂，需要糖化过程。淀粉质原料产率中等，预处理相对简单。糖质原料产率较低，但来源广泛，具有潜在应用价值。木质纤维素类原料不同原料对乙醇产率影响112024/3/23工业生产中优化条件选择根据当地资源情况和经济效益选择合适的原料。通过改进发酵工艺，提高乙醇产量和原料利用率。采用高效、节能的设备，降低生产成本。对生产过程中产生的废弃物进行合理处理，减少环境污染。原料选择发酵工艺优化设备改进废弃物处理122024/3/2303乙醇在有机合成中作用132024/3/23在有机反应中，乙醇可以作为质子供体或受体，促进反应的进行。乙醇的极性适中，可以稳定反应中间体，提高反应的选择性。乙醇作为溶剂，可以溶解许多有机物，为有机反应提供均相环境。作为溶剂在有机反应中应用142024/3/23乙醇可以发生酯化反应，生成乙酸乙酯等酯类化合物。乙醇可以发生氧化反应，生成乙醛、乙酸等含氧衍生物。乙醇可以发生脱水反应，生成乙烯等烯烃类化合物。作为原料参与有机合成反应152024/3/23在酯化反应中，乙醇作为羧酸的醇类原料，与羧酸反应生成酯和水。在醚化反应中，乙醇可以与醇类或酚类反应生成醚类化合物。乙醇还可以参与缩合、重排等多种有机合成反应。在酯化、醚化等反应中作用162024/3/23通过酯化反应将乙醇和乙酸转化为乙酸乙酯。以乙醇为原料合成乙酸乙酯通过氧化反应将乙醇转化为乙醛。以乙醇为原料合成乙醛通过脱水反应将乙醇转化为乙烯。以乙醇为原料合成乙烯通过傅-克烷基化反应将乙醇和苯转化为乙基苯。以乙醇为原料合成乙基苯案例分析：典型有机合成过程剖析172024/3/2304乙醇在能源领域应用及前景182024/3/23乙醇在生物柴油制备中可作为酯交换反应的催化剂，促进甘油三酯与甲醇或乙醇反应生成脂肪酸甲酯或乙酯。酯交换反应催化剂通过优化反应条件，乙醇可以提高生物柴油的产量，降低生产成本。提高生物柴油产量乙醇的加入可以改善生物柴油的低温流动性、氧化稳定性等性质，提高其作为燃料的性能。改善生物柴油性质生物柴油制备过程中作用192024/3/23

燃料添加剂提高燃烧效率含氧燃料乙醇作为含氧燃料，可以促进燃料的完全燃烧，提高燃烧效率。高辛烷值乙醇具有较高的辛烷值，可以提高汽油的抗爆性能，减少发动机爆震现象。清洁燃料乙醇燃烧产生的污染物较少，对环境的污染较小。202024/3/23减少温室气体排放生物燃料乙醇的生产和使用可以减少温室气体排放，对缓解全球气候变化具有积极作用。可持续发展生物燃料乙醇以可再生资源为原料，符合可持续发展的要求。推动能源多样化生物燃料乙醇的发展可以推动能源多样化，减少对化石燃料的依赖。清洁能源——生物燃料乙醇发展趋势212024/3/23123我国政府对生物燃料乙醇产业给予了大力支持，通过制定相关政策和规划，推动产业的快速发展。国内政策我国积极参与国际合作，加强与其他国家在生物燃料乙醇领域的交流与合作，共同推动全球清洁能源的发展。国际合作随着环保意识的提高和清洁能源需求的增加，生物燃料乙醇市场前景广阔，具有巨大的发展潜力。市场前景国内外政策推动产业发展222024/3/2305实验操作与注意事项232024/3/23实验室基本安全规范进入实验室前需了解安全出口、灭火器材等位置，遵守实验室规章制度。个人防护措施实验过程中需佩戴实验服、护目镜、手套等个人防护用品，确保实验安全。废弃物处理实验产生的废弃物需分类收集、妥善处理，避免对环境造成污染。实验室安全规范及操作要点242024/3/23轻拿轻放，避免破损；使用前需清洗干净，烘干备用。玻璃仪器的使用使用酒精灯、电炉等加热设备时，需保持安全距离，避免烫伤；加热过程中需不断观察，防止火灾等意外情况发生。加热设备的使用使用前需调平，避免误差；称量时需轻放物品，避免损坏天平；使用后需及时清理，保持天平干燥。分析天平的使用常见实验仪器使用方法和注意事项252024/3/23结果分析与讨论根据实验数据进行分析和讨论，得出结论；对于异常数据需进行原因分析，提出改进措施。图表绘制与解读根据实验数据绘制图表，便于直观展示实验结果；掌握图表解读方法，理解图表所表达的含义。数据记录与处理实验过程中需认真记录数据，确保数据的真实性和准确性；数据处理时需采用合适的统计方法，减小误差。实验数据处理和结果分析技巧262024/3/23针对实验内容提出思考题，引导学生深入思考实验原理和操作过程。鼓励学生提问和发表观点，增加课堂互动环节，提高学生学习兴趣和参与度。思考题与课堂互动环节课堂互动思考题272024/3/2306知识拓展与前沿动态282024/3/23利用微生物将生物质转化为乙醇，具有可再生、低污染等优点。生物质发酵法通过化学反应将合成气转化为乙醇，适用于大规模生产。化学合成法利用电解水产生的氢气和二氧化碳合成乙醇，具有高效、环保等特点。电化学合成法新型绿色合成方法介绍292024/3/23乙醇酯类衍生物将乙醇与脂肪酸进行酯化反应，得到生物柴油等燃料添加剂。乙醇醚类衍生物通过乙醇与环氧乙烷反应得到醚类化合物，用作溶剂、表面活性剂等。乙醇胺类衍生物通过乙醇胺化反应得到具有表面活性的衍生物，广泛应用于洗涤剂、化妆品等领域。功能化改性提高应用价值302024/3/23利用纤维素酶将纤维素转化为可发酵糖，再经微生物发酵生产乙醇。纤维素乙醇技术通过木质素降解和转化，生产可用于燃料和化工原料的乙醇。木质素乙醇技术将城市生活垃圾、农业废弃物等转化为乙醇，实现废弃物资源化利用。废弃物资源化利用生物质转化利用技术进展312024/3/23绿色合成技术创新01开发更高效、环保的乙醇