1 第1课时 乙 醇.docx
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1第1课时乙醇
第三节 乙醇与乙酸
第1课时 乙 醇
课程标准
核心素养
1.以乙醇为例认识有机物中的官能团与性质的关系。
2.能描述乙醇的主要化学性质及相应性质实验的现象,能利用其主要性质进行鉴别,并能书写相关反应的化学方程式。
3.知道氧化等有机反应类型。
1.宏观辨识与微观探析:
能从元素和原子、分子水平认识乙醇的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念。
2.证据推理与模型认知:
能依据乙醇的组成、结构,预测乙醇的化学性质,设计实验进行验证,能解释有关实验现象。
乙醇的物理性质与分子结构
1.物理性质
俗名
颜色
气味
状态
密度
挥发性
水溶性
酒精
无色
有特殊
香味
液体
比水
的小
易挥发
与水以任
意比例
互溶
2.分子结构
(1)乙醇的分子组成与结构
分子式
结构式
结构简式
官能团
空间充填
模型
C2H6O
CH3CH2OH
或C2H5OH
羟基:
—OH
(2)烃的衍生物的概念
①乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物。
②烃分子中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。
1.下列关于乙醇的物理性质的叙述中,错误的是( )
A.能与水以任意比例互溶
B.可溶解多种无机物和有机物
C.密度比水的小
D.沸点比水的高
解析:
选D。
乙醇的沸点比水的低。
2.下列有关乙醇的表述正确的是( )
A.乙醇分子中含有甲基,甲基的电子式为
B.乙醇的结构简式为C2H6O
C.乙醇分子中羟基的电子式为
D.乙醇分子的空间充填模型为
解析:
选D。
甲基的电子式为
,A项错误;乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,B项错误;羟基的电子式为·
H,C项错误。
3.下列有机物中,不属于烃的衍生物的是( )
A.CH3Cl
B.CH3CH2NO2
C.CH2===CHBr
D.CH2—CH2(聚乙烯)
解析:
选D。
CH3Cl可看作CH4分子中的一个氢原子被Cl原子取代后的产物;CH3CH2NO2可看作CH3CH3分子中的一个氢原子被硝基取代后的产物;CH2===CHBr可看作CH2===CH2分子中的一个氢原子被Br原子取代后的产物;只有CH2—CH2不属于烃的衍生物。
乙醇的化学性质
1.与金属钠反应
实验
操作
在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切的、用滤纸吸干表面煤油的钠,在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞,用小试管收集气体并检验其纯度,然后点燃,再将干燥的小烧杯罩在火焰上。
待烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向其中加入少量澄清石灰水
实验
现象
①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色可燃性气体;
②烧杯内壁有水珠产生;
③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊
实验
结论
乙醇与钠反应生成H2,化学方程式为
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
2.氧化反应
(1)燃烧:
化学方程式为C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O,现象为产生淡蓝色火焰,放出大量的热。
(2)催化氧化:
化学方程式为2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O,现象为有刺激性气味产生。
(3)被强氧化剂氧化:
CH3CH2OH
CH3COOH,现象为酸性高锰酸钾溶液褪色或酸性重铬酸钾溶液由橙色变为绿色。
3.用途
(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
(2)是重要的有机化工原料和溶剂。
(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液做消毒剂。
水、乙醇中羟基氢活动性比较
对比性质
钠与水反应
钠与乙醇反应
化学方程式
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质
水中氢被置换
羟基氢被置换
反应剧烈程度
反应剧烈
反应较平缓
羟基氢活泼性
水分子中的氢原子比乙醇分子中羟基上的氢原子活泼
续 表
对比性质
钠与水反应
钠与乙醇反应
定量计算关系
2H2O~2Na~H2
2CH3CH2OH~2Na~H2
密度大小关系
ρ(Na)<ρ(H2O)
ρ(Na)>
ρ(CH3CH2OH)
1.向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对实验现象的描述正确的是( )
A.钠块沉在乙醇液面的下方
B.钠熔化成小球
C.钠块在乙醇的液面上游动
D.向烧杯中滴入几滴酚酞,溶液变红色
解析:
选A。
ρ钠>ρ乙醇,故钠沉在乙醇液面的下方;钠与乙醇反应平缓,放出热量少,故钠不熔化;烧杯中无OH-产生,故滴入几滴酚酞,溶液不变红色。
2.
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键的说法不正确的是 ( )
A.和金属钠反应时断裂①
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
解析:
选C。
乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O—H键断裂,A正确;乙醇催化氧化生成乙醛时,断裂①和③,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时,①②③④⑤全部断裂,D正确。
3.下列物质不能氧化乙醇的是( )
A.氧气 B.酸性高锰酸钾溶液
C.酸性重铬酸钾溶液D.稀硫酸
解析:
选D。
乙醇可被氧气催化氧化成乙醛,也可被强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化成乙酸,但不能被稀硫酸氧化。
课堂小结
合格考训练
1.比较乙烷和乙醇的分子结构,下列说法错误的是( )
A.两种物质中碳原子均以单键相连
B.两种物质均能与钠反应
C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子
解析:
选B。
乙烷和乙醇的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2OH,乙醇分子可以看作乙基与一个羟基相连的产物。
乙醇分子中存在官能团—OH,能与Na反应,乙烷不能与Na反应,故B项错误。
2.下列各种混合物,能用分液漏斗分离的是( )
A.水和苯 B.水和乙醇
C.碘和酒精D.乙醇和汽油
解析:
选A。
苯和水不互溶,能用分液漏斗分离,A正确;乙醇和水能以任意比例互溶,不能用分液漏斗分离,B错误;碘易溶于酒精,不能用分液漏斗分离,C错误;乙醇和汽油互溶,不能用分液漏斗分离,D错误。
3.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。
交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇乙醇迅速生成绿色的Cr3+。
下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( )
①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水的小 ③乙醇具有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④B.②③
C.①③D.①④
解析:
选C。
驾驶员酒后呼出的气体中含有乙醇,能被酸性K2Cr2O7溶液氧化,表明乙醇的沸点低、具有还原性。
4.下列叙述正确的是( )
A.乙醇能和钠反应生成氢气且比钠与水反应剧烈
B.乙醇不含碳碳双键,但能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.乙醇的密度比水小,故将乙醇加入水中,充分振荡后分层,上层为乙醇
D.乙醇分子中共含有6个氢原子,性质完全相同
解析:
选B。
乙醇能和钠反应,但比水和钠反应平缓,A错;乙醇分子中虽不含碳碳双键,但能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B正确;乙醇的密度虽比水小,但能与水以任意比例互溶,C错;乙醇分子中有6个氢原子,但羟基中的氢原子比其他氢原子活泼,故性质不完全相同,D错。
5.如图所示是A分子的球棍模型和B分子的空间充填模型,回答下列问题:
(1)写出A在催化剂存在条件下加热与氧气反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)A和B都可以做汽车的燃料,被称为“绿色燃料”,请用化学方程式表示A做汽车燃料的原理:
____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出B和金属钠反应的化学方程式:
_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)B在加热条件下能和HBr发生取代反应生成溴乙烷,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
根据成键原则,可以判断A和B的结构简式分别是CH3OH和CH3CH2OH,它们的结构相似,都含—OH,故化学性质相似,能被氧化成相应的醛,能燃烧。
答案:
(1)2CH3OH+O2
2HCHO+2H2O
(2)2CH3OH+3O2
2CO2+4H2O
(3)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
(4)CH3CH2OH+HBr
CH3CH2Br+H2O
等级性测试
1.下列关于乙醇的说法中正确的是( )
A.乙醇结构中有—OH,所以乙醇溶于水,可以电离出OH-而显碱性
B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水,说明乙醇具有氧化性
C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
解析:
选D。
乙醇不能电离出氢氧根离子,—OH和OH-是完全不同的粒子;乙醇燃烧生成CO2和H2O,乙醇做燃料,是还原剂,表现的是乙醇的还原性;乙醇与钠反应放出H2,但乙醇不能电离出H+,不显酸性;乙醇与钠反应比水与钠反应缓慢,说明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。
2.下列有关乙醇的物理性质的应用中,不正确的是( )
A.由于乙醇的密度比水小,因此乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B.由于乙醇能溶解很多有机物和无机物,因此可用乙醇提取中草药的有效成分
C.由于乙醇能与水以任意比互溶,因此酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇易挥发,因此有“酒香不怕巷子深”的说法
解析:
选A。
乙醇能与水以任意比例互溶,故不能用分液的方法除去乙醇中的水。
3.下列关于乙醇的化学性质中不是由羟基所决定的是( )
A.跟活泼金属Na发生反应
B.在足量O2中完全燃烧生成CO2和H2O
C.当Ag或Cu存在时与O2发生反应生成乙醛和H2O
D.乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化为乙酸
解析:
选B。
乙醇和金属Na反应是钠置换羟基上的氢;乙醇的催化氧化原理是羟基上的氧氢键以及与羟基相连的碳原子上的碳氢键断裂;燃烧时乙醇分子中的化学键全部断裂,不是由羟基所决定的。
4.结合乙烯和乙醇的结构与性质,推测丙烯醇(CH2===CH—CH2OH)不能发生的化学反应有( )
A.加成反应
B.氧化反应
C.与Na反应
D.与Na2CO3溶液反应放出CO2
解析:
选D。
丙烯醇分子中含有碳碳双键,能发生加成反应和氧化反应;含有醇羟基,能发生氧化反应,与钠反应,但不具有酸性,不能与Na2CO3溶液反应放出CO2。
5.某有机物的结构简式为
。
下列关于该有机物的叙述中,不正确的是( )
A.能与金属钠发生反应放出氢气
B.能在催化剂作用下与H2发生加成反应
C.不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.在铜做催化剂条件下能发生催化氧化生成醛
解析:
选C。
该有机物分子中含有
、—OH两种官能团,其中—OH能和Na反应放出H2,能在铜做催化剂条件下发生催化氧化生成醛;
能使酸性KMnO4溶液褪色,能在催化剂作用下与H2发生加成反应。
6.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,铜片质量增加的是( )
A.硝酸 B.稀盐酸
C.Ca(OH)2溶液D.乙醇
解析:
选C。
铜片在酒精灯上加热,发生化学反应2Cu+O2
2CuO,使质量增加,当遇到硝酸和稀盐酸时发生CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O、CuO+2HCl===CuCl2+H2O,使铜片质量减少;当遇到乙醇时发生化学反应CuO+CH3CH2OH
CH3CHO+H2O+Cu,CuO被还原为Cu,反应前后铜片质量不变;当遇到Ca(OH)2溶液时,CuO不反应,故加热后的铜片比原铜片质量增加。
7.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如图:
,下列有关香叶醇的叙述正确的是( )
A.香叶醇的分子式为C10H18O
B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生加成反应不能发生取代反应
解析:
选A。
从结构简式看出香叶醇中含
和—OH,碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,能发生加成反应,羟基能发生取代反应,B、C、D均不正确。
8.在常压和100℃条件下,将乙醇蒸气和乙烯以任意比例混合,混合气体的体积为VL。
将其完全燃烧,需消耗相同条件下的氧气的体积是( )
A.2VLB.2.5VL
C.3VLD.无法计算
解析:
选C。
CH3CH2OH可以写成“C2H4·H2O”,所以物质的量相同的乙烯与乙醇完全燃烧时,耗氧量相同。
9.酒的主要成分是乙醇,少量饮酒对人体有益,但酗酒有害健康。
结合乙醇的性质回答下列问题:
(1)乙醇是无色、有特殊香味的液体,密度比水的______________________________。
(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇,该反应的化学方程式为__________________。
(3)属于乙醇的同分异构体的是________(填字母)。
A.
B.
C.甲醇D.CH3—O—CH3
E.HO—CH2CH2—OH
(4)①46g乙醇完全燃烧消耗________mol氧气。
②乙醇在铜做催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
解析:
(3)和乙醇互为同分异构体的物质应和乙醇有相同的分子式不同的结构,符合条件的是D。
答案:
(1)小
(2)CH2===CH2+H2O
CH3CH2OH
(3)D (4)①3 ②2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
10.某实验小组用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不同:
甲的作用是________;乙的作用是________。
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是________________,集气瓶中收集到的气体的主要成分是____________。
解析:
(1)在乙醇的催化氧化实验中,Cu做催化剂,反应过程中,红色的Cu先生成黑色的CuO,黑色的CuO又被还原为红色的Cu,有关反应的化学方程式为2Cu+O2
2CuO,CuO+CH3CH2OH
CH3CHO+Cu+H2O。
熄灭酒精灯反应仍能继续进行,则说明乙醇的催化氧化反应是放热反应。
(2)常温下乙醇为液体,如果要在玻璃管中进行反应则需要转化为气体,所以甲中水浴加热的目的是将乙醇汽化得到稳定的乙醇气流;而生成的乙醛在高温时为气体,所以乙装置的目的是将乙醛气体冷凝为液体。
(3)经过反应后并冷却,a中收集到的物质有易挥发的乙醇及反应生成的乙醛和水,集气瓶中收集到的是空气中的N2及未完全反应的O2。
答案:
(1)2Cu+O2
2CuO,CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+Cu+H2O 放热
(2)将乙醇汽化 冷却,便于乙醛的收集 (3)乙醛、乙醇、水 氮气、氧气
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