新教材适用2024-2025学年高中化学第7章有机化合物第3节乙醇与乙酸第1课时乙醇学案新人教版必修第二册

第三节乙醇与乙酸第1课时乙醇学习目标1．相识乙醇的结构及其主要性质与应用。2．结合实例相识官能团与性质的关系，知道有机物之间在肯定条件下是可以转化的。核心素养1．能从原子、分子水平分析乙醇及其反应的微观特征，推想其他醇类物质的性质。2．能从乙醇的微观结构动身利用官能团说明乙醇的化学性质。3．能识记乙醇的物理性质、化学性质。4．能有较强的问题意识，依据乙醇的性质，独立完成试验探究缘由。5．能用简洁试验探究乙醇反应的条件和反应方式。6．能依据教材给出的问题，设计简洁的试验方案。一、乙醇物理性质及分子结构1．乙醇的物理性质俗称颜色气味密度溶解性挥发性酒精_无色__特殊香味比水的小能与水以随意比_互溶__，易溶于有机溶剂_易挥发__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填充模型C2H6OCH3CH2OH或_C2H5OH__—OH3.烃的衍生物和官能团(1)烃的衍生物乙醇可以看成是乙烷分子中的一个_氢原子__被_羟基__(—OH)取代后的产物。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称为烃的衍生物。烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基，乙醇可看作是由乙基和羟基组成的：(2)官能团烃的衍生物与其母体化合物相比，其性质因分子中_取代基团__的存在而不同。确定有机化合物特性的_原子__或_原子团__叫做官能团，_羟基__就是醇类物质的官能团。物质CH3ClCH3CH2OHCH2=CH2CH≡CH所含官能团CCl_—OH__CC—C≡C—官能团名称_碳氯键___羟基___碳碳双键___碳碳三键__特殊提示：烷基(－CnH2n＋1，如—CH3、—C2H5等)不是官能团，苯基(或—C6H5)也不是官能团。正|误|判|断(1)常用无水CuSO4检验乙醇中是否有水。(√)(2)乙烷(CH3CH3)可以看成CH4分子中的一个H原子被甲基(—CH3)所取代而生成的产物，故乙烷为烃的衍生物。(×)(3)乙醇可以看作乙烷分子中氢原子被氢氧根离子(OH－)取代后的产物，故乙醇水溶液应呈碱性。(×)(4)“酒香不怕巷子深”体现了乙醇易挥发的性质。(√)深|度|思|考乙醇的官能团为羟基(—OH)，仔细分析—OH与OH－的区分和联系并填写下表。羟基氢氧根离子不同点电子式·eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H]－电子数_9___10__电性不显电性或电中性_显负电性__稳定程度_不稳定___较稳定__存在_不能__独立存在，必需与其他基团结合在一起_能__独立存在书写方法_—OH___OH－__相同点组成元素相同；质子数相同，均为_9__应|用|体|验1.下列不属于烃的衍生物的是(A)A．CH≡CHB．CH2=CHClC．CH3CH2CHOD．CCl4解析：CH≡CH属于烃，不属于烃的衍生物。2．(2024·枣庄高一检测)确定乙醇主要化学性质的原子或原子团是(A)A．羟基B．乙基(—CH2CH3)C．氢氧根离子D．氢离子解析：乙醇不同于乙烷性质的缘由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－，所以选A。二、乙醇的化学性质及用途1．乙醇的化学性质(1)乙醇与钠反应试验操作试验现象a.钠起先沉于试管底部，有_无色无味__气泡产生，钠被气体带着上浮，渐渐变小直至消逝；b.点燃，火焰呈_淡蓝色__；c.试管内壁有_液滴__产生；d.向试管中加入澄清石灰水，澄清石灰水_不变浑浊__试验结论乙醇与钠反应生成_氢气__，化学方程式为2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑反应实质钠置换了羟基中的氢，生成氢气和乙醇钠与钠和H2O反应比较现象：猛烈程度比水弱，钠沉在乙醇底部，且没有熔化成金属小球。物理性质：ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(C2H5OH)化学性质：乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼(2)氧化反应①燃烧化学方程式：CH3CH2OH＋3O22CO2＋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催化氧化试验操作试验现象红色的铜丝变为_黑色__变为_红色__，反复几次，闻到_刺激性__气味试验结论乙醇在加热和有催化剂(如铜或银)存在的条件下被空气中的氧气氧化为乙醛，化学方程式为2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O学问拓展乙醛的官能团为醛基(或写作—CHO)，乙醛在适当条件下可被进一步氧化，生成乙酸(CH3COOH)③与强氧化剂反应反应原理：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(KMnO4，H＋),\s\do5(或K2Cr2O7，H＋))_CH3COOH__。2．乙醇的用途用途eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(燃料：用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料,化工原料和溶剂：用于生产医药、香料、化,妆品、涂料等,消毒剂：医疗上常用体积分数为75%的,乙醇溶液作消毒剂))正|误|判|断(1)乙醇分子式为C2H6O，故1mol乙醇和足量的钠反应，可生成3mol氢气。(×)(2)乙醇和金属钠反应时，是乙醇分子中的O—H断裂。(√)(3)乙醇分子中羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼。(√)(4)乙醇催化氧化生成乙醛，乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色，上述反应中乙醇都表现还原性。(√)深|度|思|考1.结合试验现象，在乙醇和氧气催化氧化反应试验中铜丝是否参与反应？铜丝的作用是什么？写出相关的化学方程式。提示：在试验中铜丝参与了化学反应，后来又生成了铜，铜丝在反应中起到催化作用。反应的化学方程式为2Cu＋O22CuO，CuO＋CH3CH2OHCu＋CH3CHO＋H2O，总反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O。2．已知乙醇在催化氧化反应中断裂的为如图所示的化学键：试完成下列问题：(1)如将乙醇改为试写出在该条件下反应的化学方程式：。(2)如醇为CCH3OHCH3CH3，在该条件下，醇还能被催化氧化吗？为什么？_不能。因为该分子中和羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能被催化氧化__。3．二甲醚(CHHHO－CHHH)是乙醇的同分异构体，二甲醚是否与钠反应？为什么？提示：二甲醚中无羟基，氢原子全部以C—H键结合，不与金属钠反应。应|用|体|验1.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快速变绿(Cr3＋)。下列对乙醇的描述与此原理有关的是(C)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．②③C．①③ D．①④解析：乙醇具有还原性，可将酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液还原，溶液由橙色变为绿色；检查时，须要呼出乙醇蒸气，说明乙醇易挥发，故选C。2.(2024·福州高一检测)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法中不正确的是(C)A．与金属钠反应时断裂①键B．在铜或银作催化剂、加热条件下与O2反应时断裂①和③键C．在铜或银作催化剂、加热条件下与O2反应时断裂①和⑤键D．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键解析：乙醇与金属钠反应生成CH3CH2ONa和H2，乙醇断裂①键，A正确；乙醇在铜或银作催化剂、加热条件下与O2反应生成乙醛(CH3CHO)，乙醇断裂①和③键，B正确，C错误；乙醇在空气中燃烧生成CO2和H2O，乙醇分子中全部共价键均断裂，D正确。1．乙醇的结构与化学键的断裂状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＋O22CuO(2)将灼烧后的铜丝插入乙醇中，铜丝表面由黑变红。总反应化学方程式为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，但并不是全部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，在肯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，在肯定条件下也能被氧化，但生成物是酮()。③凡是含有结构的醇通常状况下不能被催化氧化。1．自古以来，文人学士多爱饮酒，因而给酒起了很多雅名，如“金浆”“琬液”“琼苏”等，有些干脆进入诗中。白酒和黄酒的主要成分都为乙醇。下列有关乙醇的说法错误的是(D)A．由于乙醇易挥发，因此要密封保存并存放在阴凉处B．分子中既有极性共价键，又有非极性共价键C．由于乙醇有杀菌作用，因此医疗上可用75%的乙醇溶液作消毒剂D．由于乙醇易燃烧，因此盛放乙醇的试剂瓶上应贴有标记解析：乙醇易挥发，应密封保存且存放在阴凉处，A正确；乙醇分子中存在碳碳非极性键，碳氢和碳氧极性键，B正确；75%(体积分数)的乙醇溶液能有效杀灭细菌；C正确；乙醇易燃烧，试剂瓶上必需贴易燃液体标记，D错误。2．乙醇是重要的基本化工原料，广泛用于医药、涂料、卫生等各个方面。请回答下列问题：(1)用物理、化学方法各一种鉴别乙醇和汽油(烃的混合物)。若用物理方法，应选择的试剂为_H2O__；若用化学方法，应选择的试剂为_Na__。(2)乙醇能与紫红色的酸性KMnO4溶液或橙色的酸性K2Cr2O7溶液反应，乙醇最终被氧化为_乙酸__。(3)下列物质属于烃的衍生物的是_②④⑤⑥__，其中属于醇类的是_⑥__。①②③④⑤CH3CHO⑥CH3CH2CH2OH解析：(1)物理方法鉴别乙醇和汽油，可利用它们在水中的溶解状况，而化学方法鉴别，可利用—OH与Na的反应。(2)乙醇能与紫红色的酸性KMnO4溶液或橙色的酸性K2Cr2O7溶液反应生成乙酸。(3)烃分子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统称为烃的衍生物。即烃的衍生物除了含有C、H元素之外，还含有其他元素。3．某学习小组同学设计如图装置(夹持装置仪器已省略)，其试验操作为①按图示组装好试验装置；②关闭活塞a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻；③打开活塞a、b、c，通过限制活塞a和b，有节奏(间歇性)通入气体，可在M处视察到明显的试验现象。试回答以下问题：(1)A中发生反应的化学方程式：2H2O22H2O＋O2↑，B的作用：_干燥O2__；C中热水的作用：_使乙醇变为乙醇蒸气进入M中参与反应__。(2)M处发生的反应的化学方程式：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O(或2Cu＋O22CuO，CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu)。(3)从M管中可视察到的现象：_受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象__。从中可相识到该试验过程中催化剂_参与__(填“参与”或“不参与”)化学反应，还可以相识到催化剂起催化作用须要肯定的_温度__。(4)试验一段时间后，假如撤掉酒精灯，反应将接着进行，其缘由是_乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量能维持反应接着进行__。解析：A为氧气的简易制备装置，发生反应为2H2O22H2O＋O2↑，B装置中浓硫酸用于干燥O2，C装置中圆底烧瓶浸泡在热水中，烧瓶中的乙醇变为乙醇蒸气进入M装置中，M装置中乙醇催化氧化生成乙醛，发生反应为2Cu＋O22CuO，CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu，即2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O。受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象。铜为催化剂，催化剂要起催化作用须要肯定的条件，如温度等。试验一段时间后，假如撤掉酒精灯，反应将接着进行，缘由是该反应为放热反应，反应放出的热量能维持反应接着进行。对点训练题组一乙醇的结构、物理性质及用途1．下列有关乙醇的物理性质的应用不正确的是(A)A．由于乙醇的密度比水小，乙醇中的水可以通过分液的方法除去B．由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物，可用乙醇提取中药的有效成分C．由于乙醇能够以随意比溶于水中，可以配制不同浓度的酒精D．由于乙醇有挥发性，才有“酒香不怕巷子深”的说法解析：乙醇的密度比水的小，乙醇能与水以随意比互溶，故乙醇中的水不能用分液的方法除去。2．(2024·临沂高一检测)乙醇分子(分子式：C2H6O)可能存在CH3CH2OH和CH3OCH3两种结构。能够证明乙醇的结构是CH3CH2OH的最充分的理由是(A)A．23g乙醇与足量的金属钠反应，可以放出0.25mol氢气B．1mol乙醇充分燃烧生成2molCO2和3molH2O，消耗3molO2C．乙醇的沸点高于乙烷D．乙醇常温下呈液态，能与水互溶解析：23g乙醇(即0.5mol)与足量钠反应放出0.25mol氢气，则1mol乙醇与足量钠反应生成0.5mol氢气，说明1个乙醇分子中含有一个羟基，其结构简式为CH3CH2OH，而不是CH3OCH3，A正确；1mol乙醇充分燃烧生成2molCO2和3mol水，消耗3molO2，说明1个乙醇分子中含2个C,6个H,1个O，不能证明其结构，B错误；乙醇的沸点、状态、水溶性不能证明乙醇分子的结构，C、D错误。3．(2024·德州高一检测)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．乙醇能与水以随意比互溶C．0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05mol氢气D．乙醇易挥发解析：乙醇与生成氢气的物质的量之比为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。题组二烃的衍生物与官能团4．下列有机物不属于烃的衍生物的是(B)A．CH2=CHClB．C8H10C．CH3OCH3D．CH3NO2解析：依据烃和烃的衍生物的定义进行分析推断，烃中只含有碳、氢元素，而烃的衍生物中还含有其他元素。5．(2024·石家庄高一月考)下列有机物和乙醇具有相同官能团的是(B)A．苯乙烯()B．丙三醇()C．丙酮()D．乙醚(CH3CH2—O—CH2CH3)解析：苯乙烯含有，官能团和乙醇不同；丙三醇含有—OH，官能团和乙醇相同；丙酮含有，官能团和乙醇不同；乙醚含有，官能团和乙醇不同。题组三乙醇的化学性质6．下列物质，都能与Na反应放出H2，其产生H2的速率由大到小排列依次正确的是(D)①C2H5OH②H2CO3溶液③H2OA．①>②>③ B．②>①>③C．③>①>② D．②>③>①解析：Na与H2O反应比Na与C2H5OH反应猛烈，故反应速率③>①；H2CO3溶液中不仅含有H2O，还含有H2CO3，H2CO3电离出H＋使溶液呈酸性，Na与H2CO3反应比Na与H2O反应猛烈得多，故可知反应速率由大到小依次为②>③>①。7．已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量的金属钠反应，产生等量的氢气。则这三种醇的物质的量之比为(A)A．6∶3∶2 B．1∶2∶3C．3∶2∶1 D．4∶3∶2解析：羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1。三种醇与钠反应放出等量的氢气，则三种醇供应的羟基数相同，因此三种醇的物质的量之比为1∶eq\f(1,2)∶eq\f(1,3)＝6∶3∶2，故选A。8．某同学设计如图所示装置进行乙醇氧化反应的探究试验。下列说法不正确的是(D)A．热水的作用是促使乙醇挥发，为硬质玻璃管内供应乙醇蒸气B．通入乙醇蒸气，反应起先后，撤离酒精灯，反应仍能进行，说明该反应是放热反应C．在硬质玻璃管内发生的主反应为2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2OD．试验结束时，先停止加热，再关闭活塞a、b，最终将导管移出水面解析：乙醇的沸点较低，热水的作用是促进乙醇挥发，A正确；乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应起先后，撤离酒精灯反应仍进行，B正确；乙醇在Cu作催化剂，加热条件下被氧化生成CH3CHO，C正确；试验结束时，要先将导管移出水面，再停止加热，否则易引起倒吸，D错误。9．(2024·洛阳高一检测)某有机物6g与足量Na反应，生成0.05molH2，该有机物可能是(B)A．CH3CH2OHB．C．CH3OHD．CH3—O—CH2CH3解析：有机物能与Na反应放出H2，由题意可知该有机物可能为醇，解除D。6g有机物供应0.1molH，则一元醇的相对分子质量应为60，故选B。综合强化10．下列有关乙醇与水的说法正确的是(A)A．检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜，假如变蓝则含水B．除去乙醇中的微量水可加入金属钠，使其完全反应C．获得无水乙醇的方法通常采纳先用浓H2SO4吸水，然后再加热蒸馏的方法D．获得无水乙醇的方法通常采纳干脆加热蒸馏的方法解析：乙醇、水均能与金属钠反应，故B错误；浓硫酸和乙醇混合加热，会发生化学反应，故C错误；干脆蒸馏时乙醇和水一起变为乙醇蒸气和水蒸气，难以得到无水乙醇，应先用新制生石灰吸水，再蒸馏，D错误。11．“碳达峰”“碳中和”成为2024年两会热词。发展新能源是实现双碳目标的重要举措，甲醇汽油是一种新型能源，有关甲醇(CH3OH)的碳循环如图所示。下列说法正确的是(D)A．图中能量转化方式只有2种B．CO2、CH3OH均属于有机物C．CO2和H2合成CH3OH的反应为化合反应D．利用CO2合成CH3OH燃料有利于促进“碳中和”解析：图中能量转化方式有风能转为电能、太阳能转为电能、电能转为化学能、化学能转为热能等4种能量转化，A错误；CO2属于无机物，B错误；制取CH3OH的反应为CO2＋3H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3OH＋H2O，该反应有两种产物，不是化合反应，C错误；利用CO2合成CH3OH燃料有利于削减碳排放，有利于促进“碳中和”，故D正确。12．下列四种有机化合物的分子式都是C4H10O，其中不能被氧化为相同碳原子数的醛的是(D)A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：醇分子结构中与—OH相连的碳原子上至少要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。13．某有机物的结构简式为CH2=CHCH2OH，依据所含官能团推想，该有机物不能发生的反应是(B)A．加成反应 B．中和反应C．氧化反应 D．取代反应解析：含有碳碳双键，能发生加成反应，A正确；碳碳双键和羟基均不能发生加成反应，B错误；碳碳双键和羟基均能发生氧化反应，C正确；含有羟基，能发生取代反应，D正确。14．如图是A分子的球棍模型和B分子的空间填充模型，请依据这两个模型回答下列问题：(1)A和B的关系是_同系物__。(2)写出A分子与氧气在催化剂存在的条件下加热发生反应的化学方程式：2CH3OH＋O2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2HCHO＋2H2O。(3)写出B分子与金属钠反应的化学方程式：2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。(4)B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷，该反应类型是_取代反应__。解析：依据有机物中C、H、O原子的成键特点，可以推断A和B的结构简式分别是CH3OH(甲醇)和CH3CH2OH，它们的结构相像，在分子组成上相差一个CH2，互为同系物。甲醇和乙醇都含—OH，性质相像，都能被氧化成相应的醛，都能与金属钠反应。B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷，可知B分子中的—OH被—Br取代，发生的是取代反应。15．化学