新教材高中化第7章有機化合物第3節(jié)基次時5乙醇案新人教版必修第二冊

PAGE8-乙醇學習任務1．根據(jù)乙醇的組成與結構，理解乙醇的性質及應用，培養(yǎng)“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)。2．了解烴的衍生物和官能團的概念，培養(yǎng)“宏觀辨識與證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)。知識點一乙醇的物理性質、組成結構和烴的衍生物1．乙醇的物理性質乙醇俗稱酒精，無色、有特殊香味的液體，密度比水的小，易揮發(fā)，與水以任意比例互溶，是重要的有機溶劑。2．乙醇的組成與結構乙醇的分子式：C2H6O，結構式：，結構簡式：CH3CH2OH或C2H5OH。其中的—OH原子團稱為羥基。乙醇可以看成是乙烷分子中的一個氫原子被羥基取代后的產(chǎn)物。3．烴的衍生物、官能團與烴基(1)烴的衍生物烴分子中的氫原子被其他原子或原子團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)官能團①定義：決定有機化合物特性的原子或原子團。②實例物質CH3ClCH3CH2OHCH2=CH2CH≡CH所含官能團—Cl—OH—C≡C—官能團的名稱碳氯鍵羥基碳碳雙鍵碳碳三鍵(3)烴基：烴分子失去1個氫原子后的剩余部分叫烴基，可以用—R表示。如：甲基可表示為—CH3，乙基可表示為—CH2CH3。判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)乙醇易溶于水，難溶于有機溶劑。 (×)(2)乙醇可以溶解多種有機物和無機物。 (√)(3)乙醇可以看成由乙基和羥基組成的有機物。 (√)(4)烴分子中不含官能團。 (×)(5)—OH的電子式為。 (×)烴的衍生物是否只有烴發(fā)生取代反應制得？為什么？提示：否，不飽和烴與物質(如Cl2、H2O)的加成也制得烴的衍生物。知識點二乙醇的化學性質及其應用1．化學性質(1)乙醇與Na反應——置換反應化學方程式為2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑，與水和Na反應相比反應劇烈程度緩和的多。(2)氧化反應①燃燒化學方程式為CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up10(點燃))2CO2＋3H2O。現(xiàn)象：產(chǎn)生淡藍色火焰，放出大量的熱。②催化氧化——催化劑可以是Cu或Ag。a．化學方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up10(催化劑),\s\do10(△))2CH3CHO＋2H2O。b．乙醛的結構簡式為CH3CHO，官能團是醛基，可以寫為或—CHO。乙醛在適當條件下可被O2氧化為乙酸，化學方程式為2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up10(催化劑),\s\do10(△))2CH3COOH。③與強氧化劑反應反應原理：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up10(KMnO4H＋),\s\do10(或K2Cr2O7H＋))CH3COOH。2．用途(1)用作酒精燈、火鍋、內燃機等的燃料。(2)用作生產(chǎn)醫(yī)藥、香料、化妝品、涂料等的化工原料。(3)醫(yī)療上常用體積分數(shù)為75%的乙醇溶液作消毒劑。注意：(1)酒類產(chǎn)品標簽中酒精度是指乙醇的體積分數(shù)。白酒一般在25%～68%，啤酒一般在3%～5%。(2)乙醇進入人體后，會在肝中通過酶的催化作用被氧化為乙醛和乙酸，最終被氧化為CO2和H2O。判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)乙醇中的水可以用Na檢驗。 (×)(2)乙醇在Cu的催化作用下，與足量O2反應可以生成乙酸。 (×)(3)乙醇、乙烯均使酸性KMnO4溶液褪色，二者均發(fā)生氧化反應。 (√)(4)酒精度為42°的白酒是指乙醇的質量分數(shù)為42%。 (×)在焊接銅漆包線的線頭時，常先把線頭放在火上燒一下，以除去漆層，并立即在酒精中蘸一下，再焊接。請解釋上述反應原理。提示：用火燒法去掉漆層后，銅表面被氧化成了CuO，在酒精中蘸一下，CuO又被還原成了單質Cu。乙醇的結構及其化學性質1．乙醇與Na反應實驗探究根據(jù)上述裝置圖，思考探究(1)上述實驗的現(xiàn)象：①鈉開始沉于試管底部，最終慢慢消失，產(chǎn)生無色可燃性氣體；②燒杯內壁有水珠產(chǎn)生；③向燒杯中加入澄清石灰水不變渾濁。(2)上述實驗發(fā)生反應的方程式為2C2H5OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。(3)乙醇與Na反應和水與Na反應的劇烈程度有什么差異？得出什么結論？[答案]乙醇與Na反應比水與Na反應劇烈程度小。乙醇羥基中的氫原子比水中氫原子的活潑性差。2．乙醇的催化氧化實驗探究實驗步驟：向一支試管中加入3～5mL乙醇，取一根10～15cm長的銅絲，下端繞成螺旋狀，在酒精燈上灼燒至紅熱，插入乙醇中，反復幾次，觀察反應的現(xiàn)象，小心地聞試管中液體產(chǎn)生的氣味(如圖)。(1)實驗現(xiàn)象：①灼燒至紅熱的銅絲表面變黑，趁熱將銅絲插入乙醇中，銅絲立即又變成紅色；②能聞到一股不同于乙醇的強烈的刺激性氣味。(2)實驗結論：①銅在反應中起催化劑的作用，②乙醇被氧化成乙醛，③乙醇催化氧化的化學方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up10(Cu),\s\do10(△))2CH3CHO＋2H2O。1．乙醇的結構特點、斷鍵與性質的關系2．乙醇催化氧化的過程(1)將彎成螺旋狀的銅絲灼燒，銅絲表面變黑色。反應方程式為2Cu＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2CuO。(2)將灼燒后的銅絲插入乙醇中，銅絲表面由黑變紅?？偡匠淌?C2H5OH＋O2eq\o(→,\s\up10(催化劑),\s\do10(△))2CH3CHO＋2H2O。1．乙醇分子中的各種化學鍵如圖所示，關于乙醇在各種反應中斷裂鍵的說明不正確的是()A．和金屬鈉反應時斷裂①B．在銅或銀催化共熱下與O2反應時斷裂①和③C．在銅或銀催化共熱下與O2反應時斷裂①和⑤D．在空氣中完全燃燒時斷裂①②③④⑤C[乙醇與鈉反應生成乙醇鈉，是羥基中的O—H斷裂，A正確；乙醇催化氧化成乙醛時，斷裂①和③化學鍵，B正確，C錯誤；乙醇完全燃燒時，化學鍵全部斷裂，D正確。]2．下列方法中可以證明乙醇分子中有一個氫原子與其他氫原子不同的是()A．1mol乙醇完全燃燒生成3mol水B．乙醇可以制飲料C．1mol乙醇與足量的Na作用得0.5molH2D．1mol乙醇可生成1mol乙醛C[A項，乙醇燃燒時，所有的氫原子均參與反應生成H2O；B項無法證明題中結論；D項，乙醇氧化成乙醛時，O—H及C—H均參與反應，也無法證明題中結論；乙醇與足量鈉反應，參與反應的氫原子數(shù)占乙醇分子中氫原子總數(shù)的六分之一，說明其中一個氫原子與另外五個不同。]3．如圖所示裝置，持續(xù)通入氣體X，可觀察到a處有紅色物質生成，b處變藍，c處得到液體，則氣體X可能是()A．H2 B．CO和H2C．NH3 D．CH3CH2OH(蒸氣)D[本題各項所給物質在加熱時均可與CuO反應，生成紅色的Cu和使無水CuSO4變藍的H2O。A項，H2＋CuOeq\o(=,\s\up10(△))Cu＋H2O；B項，CO＋CuOeq\o(=,\s\up10(△))Cu＋CO2，H2＋CuOeq\o(=,\s\up10(△))Cu＋H2O；C項，2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up10(△))3Cu＋N2＋3H2O；D項，CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up10(△))CH3CHO＋H2O＋Cu。但A、B、C項中的物質反應后均未生成在冰水中易液化的物質，故不能在U形管中收集到液體；而D項的CH3CH2OH被CuO氧化后生成的CH3CHO在冰水中呈液態(tài)，故選D。]醇的催化反應規(guī)律探究醇的催化氧化反應規(guī)律醇在有催化劑(銅或銀)存在的條件下，可以發(fā)生催化氧化反應生成醛，但并不是所有的醇都能被氧化生成醛。(1)凡是含有R—CH2OH(R代表烴基)結構的醇，在一定條件下都能被氧化成醛：2R—CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up10(催化劑),\s\do10(△))2R—CHO＋2H2O。(2)凡是含有結構的醇，在一定條件下也能被氧化，但生成物不是醛，而是酮()(3)凡是含有結構的醇通常情況下不能被催化氧化。4．下列醇能在Cu催化下發(fā)生氧化反應且產(chǎn)物不是醛的是()A． B．C． D．B[A、B、C、D項中與羥基相連的碳原子上氫原子的個數(shù)依次為2、1、0、2，故A、D項中的醇能在Cu催化下發(fā)生氧化反應生成醛，B項中的醇能在Cu催化下發(fā)生氧化反應生成酮，C項中的醇不能發(fā)生催化氧化反應，B符合題意。]5．某有機物的結構簡式為。下列關于該有機物的敘述中，不正確的是()A．能與金屬鈉發(fā)生反應并放出氫氣B．能在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應C．不能使酸性KMnO4溶液褪色D．在銅作催化劑條件下能發(fā)生催化氧化反應生成醛C[該有機物分子中含有、—OH兩種官能團，其中—OH能和Na反應放出H2，—CH2OH能在銅作催化劑條件下發(fā)生催化氧化反應生成醛基；能使酸性KMnO4溶液褪色，能在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應。故C不正確。]1．下列有機物中，不屬于烴的衍生物的是()A． B．CH3CH2NO2C．CH2=CHBr D．CH2=CH2D[可看作甲苯分子中苯環(huán)上的一個H被Cl取代；CH3CH2NO2可看作CH3CH3分子中的一個氫原子被硝基取代；CH2=CHBr可看作CH2=CH2分子中的一個H被Br取代；只有CH2=CH2屬于烴，不屬于烴的衍生物。]2．下列說法正確的是()A．羥基與氫氧根離子有相同的化學式和電子式B．乙醇的官能團是—OH，可與NaOH溶液發(fā)生中和反應C．常溫下，1mol乙醇可與足量的Na反應生成11.2LH2D．可以發(fā)生催化氧化反應D[羥基的電子式為，氫氧根離子的電子式為，故A錯誤；乙醇的官能團是—OH，乙醇屬于非電解質，不能電離出H＋，不能與NaOH溶液發(fā)生中和反應，故B錯誤；1mol乙醇可與足量的Na反應生成0.5molH2，在標準狀況下的體積為11.2L，常溫下H2的體積大于11.2L，故C錯誤；中—OH連的碳原子上有氫，可以發(fā)生催化氧化反應，D正確。]3．下列物質中可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但不能使溴水褪色的是()A．甲烷B．乙烯C．乙醇D．苯[答案]C4．(素養(yǎng)題)交警檢查司機是否飲酒的原理：橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇到呼出的乙醇蒸氣時迅速變綠(Cr3＋)。下列對乙醇的描述與此原理有關的是()①乙醇易揮發(fā)②乙醇的密度比水的?、垡掖季哂羞€原性④乙醇是烴的含氧衍生物A．②④B．②③C．①③D．①④C[乙醇具有還原性，可被酸性重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液氧化，溶液由橙色變?yōu)榫G色；檢查時，需要呼出乙醇蒸氣，說明乙醇易揮發(fā)，故選C。]5．(素養(yǎng)題)有關催化劑的催化機理等問題可從“乙醇催化氧化實驗”得到一些認識，實驗裝置如圖所示。實驗操作：預先使棉花團浸透乙醇并照裝置圖安裝好；在銅絲的中間部分加熱，片刻后開始有節(jié)奏(間歇性)地鼓入空氣，即可觀察到明顯的實驗現(xiàn)象。請回答以下問題：(1)被加熱的銅絲處發(fā)生反應的化學方程式為_________________________。(2)A試管中可觀察到______________________現(xiàn)象。從中可認識到在該實驗過程中催化劑起催化作用時參加了化學反應，還可認識到催化劑起催化作用時需要一定的________。(3)實驗一段時間后，如果撤掉酒精燈，反應________(填“能”或“不能”)繼續(xù)進行。原受熱的銅絲處的現(xiàn)象是____________________，原因是_________________________。[解析](1)銅絲加熱時被氧氣氧化生成氧化銅，氧化銅將乙醇氧化生成乙醛和水。(2)銅絲被氧氣氧