731乙醇（学案）-2021-2022学年高一化学学习高效学讲练（人教版2019）

20212022学年高一化学同步学习高效学与练（精品学案）第七章有机化合物第三节乙醇和乙酸第1课时乙醇课程学习目标1．认识乙醇的结构及其主要性质与应用。2．结合实例认识官能团与性质的关系，知道有机物之间在一定条件下是可以转化的。学科核心素养宏观辨识与微观探析：1．能从原子、分子水平分析乙醇及其反应的微观特征，推测其他醇类物质的性质。2．能从乙醇的微观结构出发利用官能团解释乙醇的化学性质。3．能识记乙醇的物理性质、化学性质。科学探究与创新意识：1．能有较强的问题意识，根据乙醇的性质，独立完成实验探究原因。2．能用简单实验探究乙醇反应的条件和反应方式。3．能依据教材给出的问题，设计简单的实验方案。【新知学习】一．乙醇的物理性质与组成和结构1．乙醇的物理性质乙醇俗称酒精，是无色有特殊香味的液体；密度比水小，沸点为78.5℃，易挥发；能与水以任意比混溶，能溶解多种无机物和有机物，是优良的有机溶剂。2．乙醇的组成与结构分子式结构式结构简式官能团分子模型球棍模型空间充填模型__C2H6O__CH3CH2OH或__C2H5OH____—OH__二．乙醇的化学性质和用途1．乙醇与钠的反应：实验操作实验现象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__实验结论乙醇与钠反应生成__H2__，化学方程式为__2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑__2．氧化反应：(1)燃烧：化学方程式：__C2H5OH＋3O2eq\o(——→,\s\up7(点燃))2CO2＋3H2O__现象：乙醇在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热。(2)催化氧化：实验操作实验现象红色的铜丝eq\o(——→,\s\up7(加热))变__黑__色eq\o(——→,\s\up7(乙醇中))变__红__色实验结论乙醇被氧化为乙醛，化学方程式为__2CH3CH2OH＋O2eq\o(——→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O__上述各步反应的化学方程式为2Cu+O2==2CuOCH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O总反应式为2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O反应中铜丝的作用为催化剂。工业上就是利用上述原理，使乙醇蒸汽和氧气通过灼热的铜丝制取乙醛。(3)被强氧化剂氧化：与酸性KMnO4溶液或K2Cr2O7溶液反应：现象为高锰酸钾溶液紫色褪去（重铬酸钾溶液变为绿色Cr3+），乙醇最终被氧化为乙酸。CH3CH2OHeq\o(——→,\s\up7(酸性高锰酸钾溶液),\s\do5(或酸性重铬酸钾溶液))CH3COOH(4)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\up7(催化剂),\s\do5(△))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，()。③凡是含有结构的醇通常情况下不能被催化氧化。三．乙醇的用途(1)用作酒精灯、内燃机等的燃料。(2)用作化工原料。(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。乙醇与水互溶，故不能用乙醇萃取溴水中的溴；可以用金属钠鉴别乙醇和苯。【补充】“根与基”的区别“根”通常指带有电荷的原子或原子团，例如：Cl－、OH－、NH4＋、SO42－。“基”是电中性的原子或原子团，例如：甲基—CH3，乙基—CH2CH3，羟基—OH，硝基—NO2，羧基—COOH等，主要存在于有机物分子中（无机物中也有，例如H2O中有羟基）。这些化合物不能电离出电中性的“基”，但是在一定的条件下可以发生取代反应等反应。【知识进阶】从化学键、官能团的角度认识乙醇的化学性质【问题探究】1．所有的醇类物质均能与金属钠反应放出氢气吗？所有醇类物质都有羟基，因此都能与钠反应放出氢气。2．根据乙醇催化氧化的实质。推测的催化氧化产物是什么，能被催化氧化吗？因为乙醇催化氧化的实质是，故的催化氧化产物为，而分子中与羟基相连的碳原子上无氢原子，所以该物质不能被催化氧化。【知识归纳总结】1．乙醇的结构与化学键的断裂情况乙醇的性质键的断裂与钠反应断①键燃烧断①②③④⑤键催化氧化断①③键2．乙醇与钠反应的位置和方式点拨：(1)乙醇与钠的反应比水与钠的反应要缓和得多，这说明乙醇分子羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。(2)1mol乙醇与足量钠反应，产生0.5molH2，该关系可延伸为1mol羟基(—OH)跟足量钠反应产生0.5molH2。3．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。2Cu＋O2eq\o(═══,\s\up7(△))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\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O。(3)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\up7(催化剂),\s\do5(△))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，()。③凡是含有结构的醇通常情况下不能被催化氧化。【典例】下列四种有机物的分子式都是C4H10O，其中不能被氧化为同碳原子数醛的是()① ②③ ④A．①和② B．②和③C．③和④ D．①和④【答案】D【解析】醇分子结构中与—OH相连的碳原子上至少有一个氢原子才能发生催化氧化反应；—OH连在链端碳原子上的醇，即R—CH2OH结构的醇，可被催化氧化为醛，所以选D。（变式训练）乙醇分子中的化学键如图所示，下列关于乙醇在各种反应中断裂化学键的说法不正确的是()A．与金属钠反应时①断裂B．在加热和铜做催化剂的条件下与O2反应时断裂①和③C．在加热和铜做催化剂的条件下与O2反应时断裂①和⑤D．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤【答案】C【解析】乙醇与钠反应生成乙醇钠，羟基中的O—H键断裂，A正确；乙醇催化氧化生成乙醛时，断裂①和与羟基直接相连的碳氢键即③，B正确，C错误；乙醇完全燃烧时，化学键①②③④⑤全部断裂，D正确。【效果检测】1．有关乙醇的说法不正确的是A．乙醇溶于水 B．乙醇易挥发C．医用酒精含乙醇体积分数95% D．用工业酒精与生石灰通过加热蒸馏的方法制无水酒精【答案】C【详解】A．乙醇与水分子间能形成氢键，所以乙醇易溶于水，A正确；B．乙醇的沸点低，具有较强的挥发性，B正确；C．医用酒精含乙醇体积分数为75%，95%的乙醇易使细菌表面的蛋白质变性，从而形成硬壳保护膜，不能杀死细菌，C不正确；D．以工业酒精为原料制取无水酒精时，常与生石灰混合，使水与生石灰反应，然后加热蒸馏，D正确；故选C。2．关于乙醇的说法中正确的是()A．乙醇结构中有—OH，所以乙醇溶于水，可以电离出OH而显碱性B．乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有氧化性C．乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇显酸性D．乙醇与钠反应非常平缓，所以乙醇羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼【答案】D【解析】乙醇不能电离出OH，—OH和OH是完全不同的粒子，乙醇的氧化反应表现的是乙醇的还原性；乙醇与钠反应比水与钠反应缓慢，说明乙醇羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，水呈中性，所以乙醇不显酸性。3．决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是()A．羟基 B．乙基(—CH2CH3)C．氢氧根离子 D．氢离子【答案】A【解析】乙醇不同于乙烷性质的原因是乙醇具有羟基官能团，乙烷和乙醇均有乙基，但二者性质不同，乙醇中不含H＋和OH离子，所以选A。4．下列化合物和乙醇具有相似的化学性质的是()A．CH3—O—CH3 B．CHOHC．CH3—OH D．【答案】C【解析】乙醇的官能团为羟基(—OH)，含有羟基的物质与乙醇的化学性质相似，所以选C。5．能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是(C)A．乙醇完全燃烧生成水B．乙醇能与水以任意比互溶C．0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05mol氢气D．乙醇易挥发【答案】C【解析】乙醇与生成氢气的物质的量比为0.1∶0.05＝2∶1，说明乙醇分子中含有一个活泼的氢原子可被金属钠取代，即乙醇分子中含有一个羟基，故C正确。6．下列关于乙醇的说法正确的是A．乙醇只能被氧化成乙醛B．乙醇不能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应C．黄酒中某些微生物使乙醇氧化为乙酸，于是酒就变酸了D．乙醇在空气中燃烧只能生成二氧化碳和水【答案】C【详解】A．乙醇能够被酸性高锰酸钾等强氧化剂氧化成乙酸，A错误；B．乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生氧化反应，得到乙酸，B错误；C．黄酒中微生物可以将乙醇氧化生成乙酸，C正确；D．乙醇在空气充足的条件下燃烧生成二氧化碳和水，氧气不足时生成物还有一氧化碳，D错误；故选C7．的官能团是，含有的物质具有与乙醇相似的化学性质，在或的催化下，下列物质不能与发生催化氧化反应的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】A．分子中与羟基相连的碳原子上有2个氢原子，能发生催化氧化反应生成醛；故A不符合题意；B．分子中与羟基相连的碳原子上有3个氢原子，能发生催化氧化反应；故B不符合题意；C．分子中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子，也能发生催化氧化反应；故C不合题意；D．分子中与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能发生催化氧化反应。故D符合题意故答案为：D8．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．②④ B．②③ C．①③ D．①④【答案】C【详解】乙醇是由分子构成的物质，沸点低易挥发，并且具有还原性，可被酸性重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液氧化为乙酸，K2Cr2O7则被乙醇还原为Cr3+，因此看到K2Cr2O7溶液由橙色变为绿色；检查时，人呼出乙醇蒸气就被K2Cr2O7氧化，乙醇探测仪器中物质颜色会逐渐由橙色变为绿色，根据颜色变化的深浅确定饮酒量的多少，故合理选项是C。9．质量为mg的铜丝灼热后，立即插入下列物质中，能使铜丝变红，而且质量仍为mg的是A．HNO3 B．H2O C．C2H5OH D．H2SO4【答案】C【详解】A．铜丝加热后表面反应生成氧化铜，质量增加，插入硝酸中，氧化铜和硝酸反应，铜也和硝酸反应，铜丝质量减少，A错误；B．铜丝加热后表面反应生成氧化铜，质量增加，插入水中，氧化铜或铜都不和水反应，铜丝质量增加，B错误；C．铜丝加热后表面反应生成氧化铜，质量增加，插入乙醇中，氧化铜将乙醇氧化生成乙醛，本身被还原为铜，质量不变，C正确；D．铜丝加热后表面反应生成氧化铜，质量增加，插入硫酸中，氧化铜和硫酸反应，铜不和硫酸反应，铜丝质量减少，D错误；故选C。10．分子式为C4H10O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构)（）A．3种 B．4种C．5种 D．6种【答案】B【解析】分子式为C4H10O且可与钠反应放出氢气的有机物可表示为C4H9—OH，由于C4H9—有4种结构，符合题意的同分异构体有4种。11．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式如下：HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH下列有关二甘醇的叙述中不正确的是（）A．符合通式CnH2nO3B．和乙醇中化学键类型相同C．能和金属钠反应D．能使酸性KMnO4溶液褪色【答案】A【解析】二甘醇分子式为C4H10O3，不符合通式CnH2nO3，A错误；二甘醇和乙醇中的化学键都是共价键，C—H、C—O、O—H，B正确；分子中含有羟基，可以与Na反应，C正确；分子中含有羟基，能被酸性高锰酸钾氧化，D正确。12．如图所示装置，持续通入X气体，可以看到a处有红色物质生成，b处变成蓝色，c处得到液体，则X气体是（）A．H2 B．CO和H2 C．NH3 D．CH3CH2OH(气)【答案】D【解析】A、氢气还原氧化铜生成水和铜，A错误；B、CO还原氧化铜生成铜和CO2，B错误；C、氨气还原氧化铜生成铜、水和氮气，C错误；乙醇还原氧化铜生成铜、水和乙醛，D正确。13．通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%，结构中有三种位置不同的氢原子。（1）X的分子式是________；官能团名称________。（2）X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是________________________。（3）X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是________；X还可以被高锰酸钾溶液直接氧化成________（填写名称）。【答案】C2H6O羟基2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑CH3CHO乙酸【详解】(1)由题意知氧的质量分数为152.2%13.0%=34.8%，则碳、氢、氧原子个数分别为：N(C)==2，N(H)==6，N(O)==1，即分子式为C2H6O；分子中含有三种位置不同的氢原子，则其结构简式为CH3CH2OH，官能团为羟基；(2)X为CH3CH2OH，与钠反应生成乙醇钠和氢气，化学方程式为：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑；(3)乙醇催化氧化反应，被氧化为乙醛，所以Y为乙醛，结构简式为：CH3CHO；乙醇能被酸性高锰酸钾氧14．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式：____________________________________。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇的催化氧化反应是_______反应。(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是________________；乙的作用是____________________。(3)反应进行一段时间后，试管a中能收集到不同的物质