新人教版《有機化合物》素材1

第三章有機化合物教學(xué)資源1.無水酒精的制取普通酒精含乙醇%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）和水%，這是恒沸點混合物即共沸物，它的沸點是78.15℃，比純乙醇的沸點（78.5在實驗室中制備無水酒精時，是在%酒精中加入生石灰（CaO）加熱回流，使酒精中的水跟氧化鈣反應(yīng)，生成不揮發(fā)的氫氧化鈣來除去水分，然后再蒸餾，這樣可得%的無水酒精。如果還要去掉殘留的少量水，可以加入金屬鎂來處理，可得100%乙醇，叫做絕對酒精。工業(yè)上制備無水酒精的方法是在普通酒精中加入一定量的苯，再進行蒸餾。于64.9℃沸騰，蒸出苯、乙醇和水的三元恒沸混合物（比例為74∶∶），這樣可將水全部蒸出。繼續(xù)升高溫度，于68.3℃蒸出苯和乙醇的二元混合物（比率為∶），可將苯全部蒸出。最后升高溫度到近年來，工業(yè)上也使用強酸性陽離子交換樹脂（具有極性基團，能強烈吸水）來制取無水酒精。2乙醇的生理作用乙醇即酒精，以不同的比例存在于各種酒中，它在人體內(nèi)可以很快發(fā)生作用，改變?nèi)说那榫w和行為。這是因為酒精在人體內(nèi)不需要經(jīng)過消化作用，就可直接擴散進入血液中，并分布至全身。酒精被吸收的過程可能在口腔中就開始了，到了胃部，也有少量酒精可直接被胃壁吸收，到了小腸后，小腸會很快地大量吸收。酒精吸收進入血液后，隨血液流到各個器官，主要是分布在肝臟和大腦中。酒精在體內(nèi)的代謝過程，主要在肝臟中進行，少量酒精可在進入人體之后，馬上隨肺部呼吸或經(jīng)汗腺排出體外，絕大部分酒精在肝臟中先與乙醇脫氫酶作用，生成乙醛，乙醛對人體有害，但它很快會在乙醛脫氫酶的作用下轉(zhuǎn)化成乙酸。乙酸是酒精進入人體后產(chǎn)生的唯一有營養(yǎng)價值的物質(zhì)，它可以提供人體需要的熱量。酒精在人體內(nèi)的代謝速率是有限度的，如果一個人飲酒的速率大于體內(nèi)代謝的速率，酒精就會在體內(nèi)器官，特別是在肝臟和大腦中積蓄，積蓄至一定程度即出現(xiàn)酒精中毒癥狀。如果在短時間內(nèi)飲用大量酒精，初始酒精會使人興奮、減輕抑郁程度，這是因為酒精壓抑了某些大腦中樞的活動，這些中樞在平時對極興奮行為起抑制作用。這個階段不會維持很久，接下來，大部分人會變得安靜、憂郁、恍惚、直至不省人事，嚴(yán)重時甚至?xí)蛐呐K被麻醉或呼吸中樞失去功能而造成窒息死亡。3.甲醇、乙醇──車用新燃料石油資源日趨枯竭的趨勢迫使人們?nèi)ソ鉀Q汽油問題。為此人們一方面致力于汽油的人工合成，另一方面努力尋找代用汽油。目前已找到的代用汽油有甲醇、乙醇、氫氣等。工業(yè)發(fā)達國家相繼出現(xiàn)過甲醇汽車、乙醇汽車和氫氣汽車。目前使用和研究較多的是甲醇和乙醇，簡要介紹如下：（1）甲醇（CH3OH）甲醇是一種性能優(yōu)良的汽車新燃料，它的主要優(yōu)點是辛烷值高，沒有污染。實踐證明，當(dāng)汽油中摻入甲醇后，由于它的抗震性能好，無需再加四乙基鉛。這種混合燃料燃燒完全，熱利用效率高，排放的氣體中無鉛，一氧化碳和其他殘留的碳?xì)浠衔锪看蟠鬁p少，從而減輕了環(huán)境污染。甲醇作為汽車燃料的使用方法有兩種，一種是甲醇與汽油混用，一般在汽油中摻入15%～20%的甲醇；另一種是甲醇單獨使用。甲醇能作為汽車燃料，是因為它與汽油有許多相似之處，如兩者的相對密度相同；燃燒時的火焰溫度相近，甲醇為1900℃，汽油為2100℃；發(fā)火點接近，甲醇為470℃，汽油為430℃。但甲醇燃燒的熱值比較低，為22990kJ·kg-1，大約相當(dāng)于汽油的一半；而且蒸發(fā)潛熱大，為1129kJ·kg甲醇作為能源是一種優(yōu)良的液體燃料，不僅是汽車的良好燃料，也是很好的發(fā)電燃料。甲醇能否成為現(xiàn)代能源的一大支柱，關(guān)鍵在于甲醇成本的降低，有人認(rèn)為如果甲醇的價格減到目前價格的1/20，則可能成為現(xiàn)實。自20世紀(jì)20年代以來，甲醇一直是由一氧化碳經(jīng)高溫、高壓和使用固體催化劑加氫的方法制得：CO+2H2CH3OH降低甲醇成本的關(guān)鍵是催化劑。最初使用鋅鉻氧（ZnO-Cr2O3）作催化劑，由于它的催化活性低，反應(yīng)需在350～450℃的高溫和～MPa的高壓下才達到具有經(jīng)濟意義的轉(zhuǎn)化。1966年以后，英國、日本、美國和西德發(fā)展了以氧化銅為基礎(chǔ)的鋅、鉻三元催化劑。這種催化劑使操作壓力和溫度分別降到～MPa和250～300℃，從而降低了成本。但這種催化劑對硫中毒比較敏感，這意味著原料合成氣必須經(jīng)嚴(yán)格凈化才行。另外，從理論上分析，合成甲醇的反應(yīng)是一個分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)，因而降低溫度和提高壓力都有利于甲醇得率的提高。在常壓下，當(dāng)溫度低于140℃時ΔG才是負(fù)值，這意味著在常壓下，只有當(dāng)溫度低于140℃時，合成甲醇的反應(yīng)才能自發(fā)進行；當(dāng)壓力為～MPa時，才能獲得經(jīng)濟上可行的甲醇得率。如果能尋找到一種更活潑的低溫催化劑，使反應(yīng)降低到至于原料合成氣（CO和H2的混合物），可通過煤的氣化；也可由天然氣通過甲烷與水蒸氣的反應(yīng)獲得：CH4+H2O→CO+3H2近年來，有人提出將甲醇與合成氨裝置聯(lián)合組建，利用合成氨裝置中水煤氣變換反應(yīng)生成的CO2與甲烷和水蒸氣在800℃3CH4+CO2+2H2O4CO+8H2（2）乙醇（CH3CH2OH）乙醇也是一種抗震性能好、無污染的理想燃料，它的相對密度（）、沸點（78℃）都與汽油相近，熱值為1kJ·kg-1用乙醇代替汽油也有與汽油混用和單獨使用兩種方法。目前應(yīng)用較廣的是與汽油