2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第七章有機(jī)化合物3.1乙醇教案新人教版必修2

PAGE10-第1課時(shí)乙醇課前自主預(yù)習(xí)一、烴的衍生物1．烴的衍生物烴分子中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)所取代而生成的一系列化合物。2．官能團(tuán)(1)定義確定有機(jī)化合物化學(xué)特性的原子或原子團(tuán)。(2)實(shí)例二、乙醇1．1.乙醇的分子組成和結(jié)構(gòu)分子式：C2H6O，結(jié)構(gòu)式：。結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH2OH或C2H5OH。2．乙醇的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：無色透亮，有特別香味的液體，密度比水小，易揮發(fā)，能溶解多種有機(jī)物和無機(jī)物，能與水以隨意比互溶。(2)化學(xué)性質(zhì)①乙醇與金屬鈉反應(yīng)在乙醇與金屬鈉的反應(yīng)中，金屬鈉置換出了羥基中的氫原子，生成了氫氣和乙醇鈉，化學(xué)方程式：2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。②氧化反應(yīng)a．燃燒：乙醇易燃燒，完全燃燒的化學(xué)方程式是C2H5OH＋3O2eq\o(→,\s\up17(點(diǎn)燃))2CO2＋3H2O。b．催化氧化乙醇在加熱和催化劑(Cu和Ag)存在條件下，被空氣中氧氣氧化成乙醛。可用以下試驗(yàn)演示該反應(yīng)。把一端繞成螺旋形的銅絲，放在酒精燈外焰上燒至紅熱，銅絲表面變黑，趁熱將銅絲插入乙醇溶液中。銅絲馬上變成紅色。重復(fù)上述操作幾次，原有的乙醇?xì)馕断哦鴰в袆×业拇碳ば詺馕兜奈镔|(zhì)生成。上述試驗(yàn)可用下列化學(xué)方程式表示：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up17(△))2CuO和CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up17(△))CH3CHO＋H2O＋Cu。Cu是催化劑，乙醇催化氧化生成乙醛的化學(xué)方程式(合并上述兩個(gè)反應(yīng))為：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up17(Cu),\s\do15(△))2CH3CHO＋2H2O。(工業(yè)上依據(jù)這個(gè)原理，由乙醇制取乙醛)c．與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)乙醇還可以與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)，干脆被氧化為乙酸。課堂互動(dòng)探究乙醇與鈉的反應(yīng)1．鈉與乙醇、水反應(yīng)的比較2.乙醇與鈉的反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律(1)在乙醇分子中被鈉置換的氫是羥基中的氫原子，而不是乙基中的氫原子。(2)CH3CH2OH中羥基中的氫原子能被置換，但不能電離產(chǎn)生H＋，CH3CH2OH為非電解質(zhì)。(3)其他活潑金屬如鉀、鎂、鋁等，也能把乙醇分子中羥基上的氫原子置換出來，如2CH3CH2OH＋Mg→(CH3CH2O)2Mg＋H2↑。(4)留意幾個(gè)關(guān)系①密度關(guān)系金屬鈉與乙醇反應(yīng)時(shí)沉在乙醇的底部，而與水反應(yīng)時(shí)浮在水面上，說明三者的密度關(guān)系為ρ水>ρ鈉>ρ乙醇。②氫原子的活動(dòng)性乙醇與鈉反應(yīng)時(shí)沒有熔化成小球，也沒有發(fā)出聲響，這說明乙醇分子中羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑。③數(shù)量關(guān)系1mol乙醇跟足量鈉反應(yīng)，產(chǎn)生0.5molH2，說明鈉只能與羥基(—OH)中的氫原子反應(yīng)而不能與烴基中的氫原子反應(yīng)。該關(guān)系可延長為1mol羥基(—OH)跟足量鈉反應(yīng)，產(chǎn)生0.5molH2。3．乙醇分子結(jié)構(gòu)的探究——乙醇與鈉反應(yīng)試驗(yàn)的應(yīng)用問題提出：已知乙醇的化學(xué)式C2H6O，依據(jù)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，對(duì)化學(xué)式C2H6O可寫出下列兩種不同的結(jié)構(gòu)式Ⅰ和Ⅱ，但事實(shí)上乙醇分子只有一種結(jié)構(gòu)式。又知乙醇跟金屬鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，方程式如下：2C2H6O＋2Na→2C2H5ONa＋H2↑請(qǐng)通過化學(xué)試驗(yàn)和定量分析，確定乙醇的結(jié)構(gòu)是Ⅰ式還是Ⅱ式。猜想與假設(shè)：假如乙醇的分子結(jié)構(gòu)是Ⅰ式，它有兩種不同結(jié)構(gòu)的氫原子，假如乙醇的分子結(jié)構(gòu)是Ⅱ式，它有一種結(jié)構(gòu)的氫原子。比較實(shí)際參與反應(yīng)的乙醇的量和實(shí)際生成的氫氣的量，可確定乙醇的結(jié)構(gòu)是Ⅰ式還是Ⅱ式。試驗(yàn)用品：試驗(yàn)裝置如圖所示，另有鑷子、小刀、玻璃片、濾紙、10mL量筒、托盤天同等，試驗(yàn)試劑有無水乙醇和金屬鈉。試驗(yàn)步驟：將分液漏斗和燒瓶進(jìn)行徹底干燥。按圖所示組裝試驗(yàn)裝置，檢驗(yàn)并使試驗(yàn)裝置氣密性合格。將新切取并擦凈煤油的金屬鈉3g～4g(鈉在化學(xué)反應(yīng)中過量)加入燒瓶，重新組裝試驗(yàn)裝置。量取6.0mL(0.10mol)無水乙醇通過分液漏斗快速加入燒瓶，關(guān)閉分液漏斗活塞。化學(xué)反應(yīng)結(jié)束、試驗(yàn)裝置的溫度復(fù)原到室溫后，調(diào)整量筒的高度，使量筒和廣口瓶內(nèi)水面齊平，讀取并記錄水的體積(假設(shè)氫氣標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1120mL)。結(jié)論分析：0.10molC2H6O在過量的Na中反應(yīng)，生成1.12LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則1.0molC2H6O有1molH原子被置換。這就是說在C2H6O分子中有1個(gè)H原子與其他5個(gè)H原子結(jié)構(gòu)不同，C2H6O的分子結(jié)構(gòu)是Ⅰ式而不是Ⅱ式。乙醇的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．乙醇的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：2.化學(xué)鍵的斷裂：(1)乙醇反應(yīng)時(shí)的斷鍵狀況：化學(xué)反應(yīng)鍵的斷裂與鈉反應(yīng)斷①鍵燃燒斷①②③④⑤鍵催化氧化斷①③鍵(2)舉例(乙醇的催化氧化)：總的化學(xué)方程式：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up17(Cu),\s\do15(△))2CH3CHO＋2H2O，反應(yīng)中銅(也可用銀)作催化劑。典例題組訓(xùn)練題組一乙醇與鈉的反應(yīng)1．已知分子中含有羥基的物質(zhì)都能與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。乙醇、乙二醇()、丙三醇()分別與足量金屬鈉作用，產(chǎn)生等量的氫氣。則這三種醇的物質(zhì)的量之比為(A)A．632B．123C．321D．432解析：羥基個(gè)數(shù)與被置換的氫原子個(gè)數(shù)之比為11。三種醇與鈉反應(yīng)放出等量的氫氣，則三種醇供應(yīng)的羥基數(shù)相同，因此三種醇的物質(zhì)的量之比為1eq\f(1,2)eq\f(1,3)＝632。2．若等物質(zhì)的量的乙醇、乙二醇、丙三醇分別與足量金屬鈉作用，則這三種醇產(chǎn)生的H2的物質(zhì)的量之比為(B)A．632B．123C．321D．432Na與乙醇的反應(yīng)：2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑，故2—OH～H2↑。題組二乙醇的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3．乙醇分子中的化學(xué)鍵如圖所示，則乙醇在催化氧化時(shí)，化學(xué)鍵斷裂的位置是(B)A．②③B．①②C．③④D．①③解析：乙醇的催化氧化，“去氫”的位置是羥基氫及與羥基干脆相連的碳原子上的氫原子。4．(雙選)乙醇分子中的各種化學(xué)鍵如圖所示，關(guān)于乙醇在各種反應(yīng)中斷裂鍵的說明不正確的是(AC)A．和金屬鈉反應(yīng)時(shí)鍵②斷裂B．在銅催化共熱下與O2反應(yīng)時(shí)斷裂①和③C．在銅催化共熱下與O2反應(yīng)時(shí)斷裂①和⑤D．在空氣中完全燃燒時(shí)斷裂①②③④⑤解析：乙醇與鈉反應(yīng)生成乙醇鈉，是羥基中的O—H鍵斷裂，A錯(cuò)誤；乙醇催化氧化成乙醛時(shí)，斷裂①和③化學(xué)鍵，B正確，C錯(cuò)誤；乙醇完全燃燒時(shí)，化學(xué)鍵①②③④⑤全部斷裂。醇的催化氧化反應(yīng)規(guī)律醇的催化氧化的反應(yīng)狀況與跟羥基相連的碳原子上的氫原子個(gè)數(shù)有關(guān)。核心素養(yǎng)醇的化學(xué)性質(zhì)【例1】(雙選)薰衣草醇的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)薰衣草醇的說法不正確的是()A．分子式為C10H16OB．含有兩種官能團(tuán)C．不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D．能發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)【解析】分子式應(yīng)為C10H18O，A錯(cuò)誤；含有碳碳雙鍵和羥基，B正確；含有碳碳雙鍵和—CH2OH，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，C錯(cuò)誤；有碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應(yīng)，含有羥基能和羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)(取代反應(yīng))，D正確?！敬鸢浮緼C【例2】芳樟醇和橙花叔醇是確定茶葉花甜香的關(guān)鍵物質(zhì)。芳樟醇和橙花叔醇的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是()A．橙花叔醇的分子式為C15H28OB．芳樟醇和橙花叔醇互為同分異構(gòu)體C．芳樟醇和橙花叔醇與H2完全加成后的產(chǎn)物互為同系物D．二者均能發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、還原反應(yīng)，但不能發(fā)生氧化反應(yīng)【解析】A項(xiàng)，橙花叔醇分子中碳原子數(shù)為15，不飽和度為3，分子式應(yīng)為C15H26O，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，芳樟醇的分子式為C10H18O，兩者分子式不同，故芳樟醇與橙花叔醇不屬于同分異構(gòu)體，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，芳樟醇和橙花叔醇與氫氣完