高中化學(xué)必修二導(dǎo)學(xué)案：第三章 有機化合物 第三節(jié) 第1課時乙醇 含答案

高中化學(xué)必修課程PAGE11-第三節(jié)生活中兩種常見的有機物第1課時乙醇[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.會寫乙醇的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式，知道官能團的概念，知道乙醇的官能團是—OH。2.知道乙醇中—OH上的氫可以被金屬置換，會寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。3.知道乙醇催化氧化生成乙醛以及反應(yīng)中的斷鍵和成鍵情況，會寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。一乙醇與金屬鈉的反應(yīng)1．經(jīng)測定，乙醇的分子式為C2H6O，根據(jù)所學(xué)化學(xué)鍵知識討論，符合該分子式的有機物有幾種可能的結(jié)構(gòu)式？答案或2．向盛有少量無水乙醇的試管中加入一粒擦干煤油的金屬鈉，在試管口迅速塞上配有醫(yī)用注射針頭的單孔塞，檢驗放出氣體的純度后，點燃，并把一干燥的小燒杯罩在火焰上方，在燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)液滴后，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，向燒杯中加入少量的澄清石灰水，觀察有無渾濁。(1)該實驗中能否觀察到石灰水變渾濁？被點燃的氣體是什么？答案不能，被點燃的氣體是氫氣。(2)金屬鈉可保存在煤油(主要成分是烴)中，而金屬鈉與乙醇反應(yīng)會放出氣體，據(jù)此分析判斷你寫出的哪種結(jié)構(gòu)式是乙醇的結(jié)構(gòu)？答案金屬鈉可保存在煤油中，說明金屬鈉不能置換出與碳原子直接相連接的氫原子。金屬鈉能與乙醇反應(yīng)放出氣體，說明乙醇的結(jié)構(gòu)式是而不是(3)乙醇與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。3．若將新切的一小塊金屬鈉投入盛有無水乙醇的小燒杯中，可觀察到的現(xiàn)象是鈉粒沉于無水乙醇底部、不熔化成閃亮的小球、無響聲、反應(yīng)緩慢，由此可知反應(yīng)劇烈程度不如鈉與水的反應(yīng)劇烈。歸納總結(jié)1．乙醇的分子組成與結(jié)構(gòu)2．乙醇分子中羥基上的氫原子不如水中的氫原子活潑，與鈉的反應(yīng)不如水劇烈。1．下列關(guān)于乙醇的說法正確的是()A．乙醇在水溶液中能電離出少量的H＋，所以乙醇是電解質(zhì)B．乙醇結(jié)構(gòu)中有—OH，所以乙醇顯堿性C．乙醇分子中只有烴基上的氫原子可被鈉置換出來D．乙醇是一種很好的溶劑，能溶解許多無機化合物和有機化合物，人們用白酒浸泡中藥制成藥酒就是利用了這一性質(zhì)答案D解析A項，乙醇幾乎不電離，屬于非電解質(zhì)；B中，羥基(—OH)不是氫氧根(OH－)，溶液顯堿性是OH－的作用；C中，金屬鈉與乙醇的反應(yīng)中，是Na置換羥基中的氫。2．某種烴的衍生物分子式為C2H6O，下面是探討其分子結(jié)構(gòu)的過程，請回答相關(guān)問題：(1)按價鍵理論，寫出C2H6O可能有的結(jié)構(gòu)式(用A、B、C……標(biāo)明序號)________________________________________________________________________。(2)取一定量的C2H6O與足量的金屬鉀反應(yīng)，收集產(chǎn)生的氣體，當(dāng)完全反應(yīng)時，C2H6O與產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為2∶1。①產(chǎn)生的氣體能燃燒，火焰呈淡藍色，燃燒產(chǎn)物通入無水硫酸銅，固體變藍色；通入澄清石灰水，不變渾濁，則C2H6O與鉀反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是________；②據(jù)實驗數(shù)據(jù)，可確定C2H6O的結(jié)構(gòu)式為(寫自編號)________，推斷過程是________________________________________________________________________。答案(1)(2)①H2②An(C2H6O)∶n(H)＝1∶1，說明C2H6O分子中只有1個H能被置換，即有1個H與其他5個H的空間位置不同，故A式符合要求解析(1)由C2H6的結(jié)構(gòu)式不難推知：C2H6O的可能結(jié)構(gòu)有兩種。一種O原子插入C—H鍵之間，另一種O原子插入C—C鍵之間。即和(2)由①可知產(chǎn)生的氣體為H2；②據(jù)數(shù)據(jù)分析不難推出n(C2H6O)∶n(H)＝1∶1，說明C2H6O中只有一個H能被置換為H2，而其他5個H則不能。二乙醇的氧化反應(yīng)1．乙醇的燃燒化學(xué)方程式：C2H5OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(點燃))2CO2＋3H2O；現(xiàn)象：乙醇在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍色的火焰，同時放出大量的熱。2．乙醇的催化氧化實驗操作向試管里加入約3～5mL乙醇，取一根光潔的銅絲，下端繞成螺旋狀，放在酒精燈上燒紅，然后迅速伸入乙醇中，觀察銅絲的變化，反復(fù)幾次，小心的聞試管中液體產(chǎn)生的氣味實驗現(xiàn)象在每次操作過程中，銅絲先由紅變黑，插入乙醇后又變?yōu)榧t；反復(fù)幾次后，液體散發(fā)出有刺激性氣味的氣體實驗結(jié)論乙醇在加熱和有催化劑(如Cu和Ag)存在的條件下，被氧化生成了乙醛，化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu))2CH3CHO＋2H2O3.乙醇與強氧化劑的反應(yīng)橙色的酸性重鉻酸鉀溶液遇乙醇后，溶液由橙色變?yōu)榫G色，該反應(yīng)可以用來檢驗司機是否酒后駕車；乙醇與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)，被直接氧化成乙酸。歸納總結(jié)乙醇催化氧化的實質(zhì)3．酒精燈的火焰分為三層，由外到內(nèi)依次為外焰、內(nèi)焰、焰心，若把一根潔凈的銅絲，由外焰逐漸深入到內(nèi)焰，能觀察到的現(xiàn)象是()A．始終是紅色B．由紅色變?yōu)楹谏獵．在外焰變?yōu)楹谏絻?nèi)焰變?yōu)榧t色D．在外焰是紅色，到內(nèi)焰變?yōu)楹谏鸢窩解析銅絲在酒精燈的外焰被氧化而變?yōu)楹谏瑵u漸深入到內(nèi)焰時，由于內(nèi)焰溫度低，一些沒有燃燒的乙醇蒸氣將氧化銅還原而變?yōu)榧t色。4．下列四種有機物的分子式都是C4H10O，其中不能被氧化為同碳原子數(shù)醛的是()A．①和②B．②和③C．③和④D．①和④答案D解析①醇分子結(jié)構(gòu)中與—OH相連的碳原子上至少要有一個氫原子才能發(fā)生催化氧化反應(yīng)。②—OH連在鏈端碳原子上的醇，即R—CH2OH結(jié)構(gòu)的醇，可被催化氧化為醛，亦可被強氧化劑氧化為酸。2R—CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2R—CHO＋2H2O。乙醇的重要性質(zhì)：與水互溶飄清香，電離水比乙醇強。鈉粒投入放氫氣，催化請銅來幫忙。1．制取無水酒精時，通常需向工業(yè)酒精中加入某物質(zhì)，并加熱蒸餾，該物質(zhì)是()A．無水硫酸銅 B．濃硫酸C．新制的生石灰 D．碳酸鈣答案C2．乙醇分子中不同的化學(xué)鍵如下圖，下列關(guān)于乙醇在各種反應(yīng)中斷裂鍵的說法不正確的是()A．乙醇和鈉反應(yīng)，鍵①斷裂B．在Ag催化下和O2反應(yīng)，鍵①③斷裂C．在Cu催化下和O2反應(yīng)，鍵④⑤不可能斷裂D．乙醇是電解質(zhì)，在水中鍵①斷裂能電離出氫離子答案D3．下列物質(zhì)，都能與Na反應(yīng)放出H2，其產(chǎn)生H2的速率排列順序正確的是()①C2H5OH②H2CO3溶液③H2OA．①>②>③ B．②>①>③C．③>①>② D．②>③>①答案D解析Na與H2O反應(yīng)比與C2H5OH反應(yīng)劇烈，故反應(yīng)速率③>①，可排除A、B兩項；H2CO3溶液中不僅含有H2O，而且含有H2CO3，H2CO3電離出H＋使溶液呈酸性，Na與H2CO3反應(yīng)比與H2O反應(yīng)劇烈得多，故可知反應(yīng)速率排序為②>③>①。4．酒后駕車是引發(fā)交通事故的重要原因。交警對駕駛員進行呼氣酒精檢測的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成綠色的Cr3＋。下列對乙醇的描述與此測定原理有關(guān)的是()①乙醇沸點低②乙醇密度比水小③乙醇有還原性④乙醇是烴的含氧衍生物A．②④B．②③C．①③D．①④答案C解析乙醇沸點低，易揮發(fā)，可以隨呼吸呼出，故易被檢測。K2Cr2O7具有強氧化性，可以氧化乙醇，自身生成Cr3＋，說明乙醇具有還原性。故正確答案為C。5．下列物質(zhì)屬于烴的衍生物的是________，其中屬于醇類的是______。⑥CH3CH2CH2OH⑦CH3COOH答案②④⑤⑥⑦⑥解析烴分子的氫原子被其他原子或原子團所代替的一系列物質(zhì)統(tǒng)稱為烴的衍生物。即烴的衍生物除了含有C、H元素之外，還含有其他元素。40分鐘課時作業(yè)[經(jīng)典基礎(chǔ)題]一、乙醇的分子結(jié)構(gòu)1．比較乙烷和乙醇的結(jié)構(gòu)，下列說法錯誤的是()A．兩個碳原子都以單鍵相連B．分子里都含有6個相同的氫原子C．乙基與一個氫原子相連就是乙烷分子D．乙基與一個羥基相連就是乙醇分子答案B解析乙醇分子中6個氫原子不完全相同，羥基上的氫原子與其余5個氫原子有本質(zhì)區(qū)別。2．有機物Ⅰ和Ⅱ的結(jié)構(gòu)式如下，下列說法中不正確的是()A．Ⅰ和Ⅱ是同分異構(gòu)體B．Ⅰ和Ⅱ物理性質(zhì)有所不同C．Ⅰ和Ⅱ化學(xué)性質(zhì)相同D．Ⅰ和Ⅱ含12C的質(zhì)量分數(shù)相同答案C解析Ⅰ和Ⅱ分子式相同、分子結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，同分異構(gòu)體不僅物理性質(zhì)有差異，化學(xué)性質(zhì)也有差異。Ⅰ和Ⅱ含C的質(zhì)量分數(shù)相同，12C是C的穩(wěn)定同位素，所以Ⅰ和Ⅱ含12C的質(zhì)量分數(shù)相同。二、乙醇的性質(zhì)3．下列化合物和乙醇具有相似的化學(xué)性質(zhì)的是()A．CH3—O—CH3 B．C．CH3—OH D．答案C解析決定乙醇化學(xué)性質(zhì)的為—OH，則由化學(xué)式可知C中含有—OH，故選C。4．按下圖裝置，持續(xù)通入X氣體，可看到a處有紅色物質(zhì)生成，b處變藍，c處得到液體，X氣體可能是()A．H2 B．CO和H2C．NH3 D．CH3CH2OH(g)答案D解析四個選項中的氣體或蒸氣都可還原CuO，且均有H2O產(chǎn)生，故都可滿足a、b處的現(xiàn)象。但要在c處得到液體，只有D符合，CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up7(△))CH3CHO＋H2O＋Cu。5．A、B、C三種醇同足量的金屬鈉完全反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生相同體積的氫氣，消耗這三種醇的物質(zhì)的量之比為3∶6∶2，則A、B、C三種醇分子里羥基數(shù)之比是()A．3∶2∶1 B．2∶6∶2C．3∶1∶2 D．2∶1∶3答案D解析三種醇與足量Na反應(yīng)，產(chǎn)生相同體積的H2，說明這三種醇各自所提供的—OH數(shù)目相同，為方便計算，設(shè)所提供—OH的數(shù)目為a，由于三種醇物質(zhì)的量之比為3∶6∶2，所以各醇分子中—OH數(shù)之比為eq\f(a,3)∶eq\f(a,6)∶eq\f(a,2)＝2∶1∶3。6．將W1g光亮的銅絲在空氣中加熱一段時間后，迅速插入下列物質(zhì)中，取出干燥，如此反復(fù)幾次，最后取出銅絲用蒸餾水洗滌、干燥、稱得其質(zhì)量為W2g。實驗時由于所插入的物質(zhì)不同，銅絲的前后質(zhì)量變化可能不同，下列所插物質(zhì)與銅絲的質(zhì)量關(guān)系不正確的是()A．石灰水W1<W2 B．COW1＝W2C．NaHSO4W1>W2 D．乙醇溶液W1<W2答案D解析A項，CuO不和石灰水反應(yīng)，所以W1<W2；B項，CO還原CuO生成Cu，所以W1＝W2；C項，CuO和NaHSO4溶液反應(yīng)，生成CuSO4和H2O，所以W1>W2。三、乙醇的應(yīng)用7．下列關(guān)于乙醇的物理性質(zhì)的應(yīng)用中不正確的是()A．由于乙醇的密度比水小，所以乙醇中的水可以通過分液的方法除去B．由于乙醇能夠溶解很多有機物和無機物，所以可用乙醇提取中藥的有效成分C．由于乙醇能夠以任意比與水互溶，所以酒廠可以勾兌各種濃度的酒D．從化學(xué)學(xué)科角度看，俗語“酒香不怕巷子深”中包含乙醇容易揮發(fā)的性質(zhì)答案A解析由于乙醇與H2O互溶不分層，故不能用分液法除去乙醇中的水。8．下列選項中說明乙醇作為燃料的優(yōu)點是()①燃燒時發(fā)生氧化反應(yīng)②充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境③乙醇是一種可再生能源④燃燒時放出大量熱能A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④答案D解析發(fā)生氧化反應(yīng)這個特點無法體現(xiàn)其優(yōu)點，而其他三項均是優(yōu)點，故選D。四、烴的衍生物的概念9．下列有機物中，不屬于烴的衍生物的是()A． B．CH3CH2NO2C．CH2=CHBr D．CH2—CH2答案D解析可看作甲苯分子中的一個氫原子被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分子中的一個氫原子被Br所取代的產(chǎn)物；只有CH2—CH2不屬于烴的衍生物。10．CH2=CHCH2OH可能發(fā)生的反應(yīng)類型有()①加成反應(yīng)②氧化反應(yīng)③取代反應(yīng)④中和反應(yīng)A．①③ B．①②③C．①③④ D．①②答案B解析CH2=CH—CH2OH分子中存在碳碳雙鍵，因此能發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)；CH2=CH—CH2OH分子中存在羥基，能與Na發(fā)生取代反應(yīng)，但不能與NaOH等發(fā)生中和反應(yīng)。[能力提升題]11．某有機化合物結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCH2OH(1)其中所含的官能團為________________________(寫名稱)。(2)下列物質(zhì)與該物質(zhì)互為同系物的是__________，互為同分異構(gòu)體的是__________(填字母序號)。A．CH3CH2OHB．CH3CH=CHCH2OH答案(1)碳碳雙鍵、羥基(2)BC12．乙醇能與紫紅色的酸性KMnO4溶液或橙色的酸性K2Cr2O7溶液反應(yīng)，現(xiàn)象為________________________________________________________________________，乙醇最終被__________為__________。交通警察判斷某駕駛員酒后駕車的依據(jù)是駕駛員呼出的氣體使檢測儀中的溶液由______色變?yōu)開_____色。答案酸性KMnO4溶液褪色；酸性K2Cr2O7溶液由橙色變?yōu)榫G色氧化乙酸橙綠13．為確定乙醇分子(C2H6O)中活潑氫原子個數(shù)，采用下列裝置，通過測定乙醇與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣的多少進行計算。(1)指出實驗裝置中的錯誤：________________________________________________________________________。(2)若實驗中用含有少量水的乙醇代替相同質(zhì)量的無水乙醇，相同條件下，測得氫氣的體積將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(3)請指出能使實驗安全、順利進行的關(guān)鍵實驗步驟(至少指出兩個關(guān)鍵步驟)。答案(1)廣口瓶中進氣導(dǎo)管不應(yīng)插入水中，排水導(dǎo)管應(yīng)插至廣口瓶底部(2)偏大(3)檢查裝置氣密性；加入稍過量的金屬鈉；從漏斗中緩慢滴加無水乙醇。14．乙醇是生活中常見的有機物，能進行如下圖所示的多種反應(yīng)，A、C都是有機物。寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。①：________________________________________________________________________；②：________________________________________________________________________；③：________________________________________________________________________。答案①2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑②CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(點燃))2CO2＋3H2O③2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O15．某實驗小組用下列裝置進行乙醇催化氧化的實驗。(1)實驗過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象，請寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應(yīng)仍能繼續(xù)進行，說明乙醇催化氧化反應(yīng)是________反應(yīng)。(2)甲和乙兩個水浴的作用不相同。甲的作用是________________；乙的作用是_______