资源简介 第七章 有机化合物 第三节 乙醇与乙酸 乙 醇 第 课时 1 学习目标与核心素养 1. 知道乙醇的组成、结构、官能团、物理性质及用途。 2. 了解烃的衍生物的概念及官能团与性质的关系,认识羟基与其性质的关系。 3. 会运用乙醇的结构分析其化学性质。 学习目标 1. 微观探析:从官能团的角度认识乙醇的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念。 2. 科学探究:设计实验探究乙醇的结构与性质。 核心素养 新课导入 各种酒类都含有浓度不等的酒精——乙醇。 下面我们学习乙醇的物理性质和化学性质 乙醇的物理性质 {93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}颜色 气味 挥发性 状态 密度 溶解性 无色透明 特殊香味 易挥发 液体 比水小 与水以任意比互溶 数据 乙醇熔点∶-117℃ 沸点∶78.5℃ 密度∶0.789g/cm3 乙醇俗称酒精,各种饮用酒里都含有酒精,如: 啤酒:3% - 5% 葡萄酒:6% - 20% 黄酒:8% - 15% 白酒:38% - 65% 乙醇的物理性质 【问题】1.如何由工业酒精制备无水酒精? 在工业酒精中加入生石灰,再加热蒸馏,即可得到无水乙醇。 【问题】2.如何检验无水乙醇中是否含有水分? 加入白色的无水CuSO4,无水CuSO4变蓝,说明其中含有水。 酒精的浓度一般用体积分数表示,医用酒精75%即表示100 mL的酒精溶液中含酒精75 mL;工业酒精约含乙醇96%以上。 乙醇的分子结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间 填充模型 C2H6O C2H5OH 或 CH3CH2OH C—C—O—H H H H H H 乙基 + 羟基 → 乙醇 羟基 (-OH) 乙醇分子可以看作是乙烷分子里的一个氢原子被羟基所取代的产物。 C : C O H H H H H H .x x. .x .x .x .x .x {93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}名称 氢氧根(OH-) 羟基(-OH) 电子式 (10电子) (9电子) 电性 带负电的阴离子 电中性 稳定性 稳定 不稳定 能否独立存在 能独立存在于溶液或离子化合物中 不能独立存在,必须和其他基团或原 子结合 乙醇的分子结构 羟基(—OH)与氢氧根(OH-)的区别 乙醇的分子结构 烃分子中的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。 如: CH3Cl、 CH2Cl2、 CHCl3、 CCl4 、 烃的衍生物与其母体化合物相比,其性质因取代基团的存在而不同。 1.判断正误 (1)常用无水CuSO4检验乙醇中是否有水 (2)乙醇是一种优良的有机溶剂,能溶解很多有机物和无机物 (3)乙醇可以看作乙烷分子中氢原子被氢氧根离子(OH-)取代后的产物,故乙醇水溶液应呈碱性 (4)乙烷可看作甲烷中1个氢原子被甲基取代,因此乙烷是烃的衍生物 应用体验 √ √ × × 乙醇的化学性质 1. 与活泼金属(如Na)反应 【实验7-4】 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 , 在将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯璧上出现液滴后,迅速倒转烧杯,想其中加入少量澄清石灰水。观察现象,并与前面做过的水与钠反应的实现现象进行比较。 乙醇的化学性质 1. 与活泼金属(如Na)反应 ① 钠开始沉在乙醇底部,不熔成小球,表面产生气泡;(钠的密度比乙醇的大) ② 放出的气体可在空气中安静地燃烧, 火焰呈淡蓝色; ③ 烧杯壁上有水珠生成,迅速倒转烧杯后向其中加入澄清石灰水,石灰水不变浑浊。(有氢气生成) 实验现象: 实验步骤: 实验结论: (1)ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(乙醇); (2)乙醇和钠反应产生的气体为氢气; (3)水中羟基上的氢原子比乙醇中羟基上的氢原子活泼: H—OH > C2H5—OH 乙醇的化学性质 水中氢原子、乙醇中羟基氢原子的活泼性比较 {93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35} 反应 水与钠反应 乙醇与钠反应 钠的变化 钠粒浮于水面,熔成闪亮的小球,并快速地四处游动,很快消失 钠粒沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失 声的现象 有“嘶嘶”声响 无声响 气体检验 点燃,发出淡蓝色的火焰 点燃,发出淡蓝色的火焰 实验结论 钠的密度小于水,熔点低。钠与水剧烈反应,生成氢气。水分子中的氢原子比较活泼 钠的密度比乙醇的大。钠与乙醇缓慢反应生成氢气。乙醇中羟基上的氢原子不如H2O中的活泼 化学方程式 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2Na+2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa+H2↑ 反应实质 水中的氢原子被置换 乙醇分子中羟基氢原子被置换 1. 与活泼金属(如Na)反应 乙醇的化学性质 1. 与活泼金属(如Na)反应 化学反应原理 Na Na H H H H H H C H O C H H H H C H O C 乙醇的化学性质 实际上是钠置换了乙醇羟基上的氢原子生成了乙醇钠,氢原子被取代之后和另外一个氢原子形成氢气的过程。 置换反应 1. 与活泼金属(如Na)反应 乙醇钠 乙醇的化学性质 乙醇官能团是?OH,由于O吸引电子能力比C、H强,C?O键、O?H键均有较强极性,易断裂。 H?C?C?O?H H H H H ② ① ⑤ ③ ④ 2 个 ?OH ~ H2 0.5H2 在①处O—H键断开 CH3CH2OH + Na → CH3CH2ONa + H2↑ 2 2 2 类比:与活泼金属(K、Ca、Na、Mg等)反应置换羟基上的H生成H2。 乙醇-OH中的H不如H2O中的H活泼 比水和钠的反应平缓, 1. 与活泼金属(如Na)反应 乙醇的化学性质 {16D9F66E-5EB9-4882-86FB-DCBF35E3C3E4}物质 CH3CH2OH (乙醇) CH2=CH2 (乙烯) CH≡CH (乙炔) 所含官能团 一OH 官能团名称 羟基(醇类) 碳碳双键(烯烃) 碳碳三键(炔烃) 官能团:决定有机化合物化学特性的原子或原子团。 1. 与活泼金属(如Na)反应 (1)乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,什么现象可以说明? 思考1 提示 金属钠与水反应剧烈,与乙醇反应缓慢。 (2)金属钠置换乙醇羟基上的氢原子,而烃基上的氢原子并不反应。试着写出乙二醇 与金属钠反应的化学方程式。 提示 +2Na―→ +H2↑ 乙醇的化学性质 2. 氧化反应 2CO2 +3H2O C2H5OH + 3O2 点燃 现象:产生淡蓝色火焰,安静的燃烧,同时放出大量热。 (1)燃烧反应(完全燃烧) 乙醇为可再生的绿色能源: 燃烧放出大量热,产物无污染。 乙醇的化学性质 2. 氧化反应 高温焊接 银器 或 铜器 时,表面会生成黑色的氧化物, 工匠师傅说:把铜、银器具趁热蘸一下酒精,铜、银会光亮如初! 真的这么神奇吗? 乙醇的化学性质 2. 氧化反应 向试管中加入少量乙醇,取一根铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧后插入乙醇,反复几次。注意观察反应现象,小心地闻试管中液体产生的气味。 【实验7-5】 (2)催化氧化 乙醇的化学性质 2. 氧化反应 (2)催化氧化 铜丝红 有刺激性气味产生 Δ 变黑 ① 插入乙醇溶液中 又变红 ② 燃烧 插入乙醇溶液中 实验现象 插入乙醇溶液中 Cu 乙醛CH3CHO 催化剂 中间产物 Cu Δ CuO 2Cu + O2 2CuO Δ CuO + CH3CH2OH CH3CHO + Cu +H2O Δ 实验 反应 乙醇的化学性质 2. 氧化反应 (2)催化氧化 C H H H C H O C O Cu H H 2Cu+O2==2CuO(黑色) Δ + CuO △ C CH3 H H O H Cu + H2O + O C CH3 H 醛基 反应机理 乙醇的化学性质 2. 氧化反应 (2)催化氧化 Cu/Ag 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 乙醛,无色有毒,刺激性气味 乙醛 2Cu+O2 2CuO CuO+ CH3CH2OH Cu+ CH3CHO + H2O 2 2 2 2 2 总反应: 乙醇的化学性质 2. 氧化反应 乙醛中所含官能团为醛基( ,可简写为—CHO),乙醛在适当条件下可被进一步氧化,生成乙酸(CH3COOH) (2)催化氧化 H—C —C—O—H , H H H H ① 、②处O—H键断开 ① ② 已知乙醇在催化氧化反应中断裂如图所示的化学键: 思考2 试完成下列问题: (1)如将乙醇改为 ,试写出在该条件下反应的化学方程 式: 。 +2H2O +O2 (2)某醇为 ,在该条件下,该醇还能被催化氧化吗?为什么? ____________________________________________________________ _______。? 思考2 不能。因为该分子中和羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能被催化氧化 归纳总结 (1)醇与金属钠反应的数量关系 1 mol—OH~1 mol Na~0.5 mol H2。 (2)醇的催化氧化反应规律 ①凡为R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇,在一定条件下都能被氧化成醛(R—CHO)。 归纳总结 ②凡为R—CH(OH)—R'结构的醇,在一定条件下也能被氧化,但生 成物不是醛,而是酮( )。 ③凡为 结构的醇,通常情况下不能被催化氧化。 返回 乙醇的化学性质 2. 氧化反应 (3)被强氧化剂氧化 CH3COOH(乙酸) CH3CH2OH 酸性高锰酸钾溶液 酸性重铬酸钾溶液(K2Cr2O7) 检验酒驾 酒精检测仪 紫色褪去 KMnO4 KMnO4 (紫色) MnSO4 (无色) 橙色→绿色 K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 硫酸铬 (绿色) K2Cr2O7 重铬酸钾(橙色) 乙醇的用途 用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料 可以做溶剂,提取多种有机物、无机物 用作化工原料、香料、化妆品、涂料等 医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂 资料卡片 酒类产品标签中的酒精度是指乙醇的体积分数 白酒一般在25%~68% 啤酒一般在3%~5% 乙醇进入人体后,会在肝中通过酶的催化作用被氧化为乙醛和乙酸,最终被氧化为二氧化碳和水。过量饮酒会加重肝负担,血液中较高浓度的乙醇和乙醛也会对人体产生毒害作用。 1.判断正误 (1)乙醇分子式为C2H6O,故1 mol乙醇和足量的钠反应,可生成3 mol氢气 (2)乙醇和金属钠反应时,是乙醇分子中的O—H断裂 (3)乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼 (4)乙醇催化氧化生成乙醛,乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色,上述反应中乙醇都表现还原性 应用体验 × √ √ √ 2.乙醇分子结构中各种化学键如图所示,下列对乙醇的有关说法不正确的是 A.与金属钠反应时断裂① B.乙醇燃烧时所有键都断裂 C.乙醇在铜催化下和氧气反应断裂键①和③ D.向乙醇的水溶液中滴入几滴酚酞,溶液变红色 应用体验 √ 3.(2023·重庆高一检测)根据乙醇的性质可以推测异丙醇( )的性质,下列说法不正确的是 A.异丙醇能在空气中燃烧 B.异丙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.异丙醇可与金属钠发生反应生成异丙醇钠和氢气 D.异丙醇在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,被氧气氧化为丙醛 应用体验 √ 2.(2023·河北张家口尚义一中高一段考)中国是酒的故乡,有着深厚的酒文化。酒精的学名是乙醇,下列有关说法错误的是 A.乙醇分子的球棍模型为 B.乙醇属于烃的衍生物 C.乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色 D.酒精灯的使用表明乙醇能发生氧化反应 √ 1 2 3 4 5 4.某醇在铜作催化剂的条件下和氧气反应生成的产物为 ,则该醇为 A. B. C. D. 1 2 3 √ 4 5 课堂总结 一、乙醇的物理性质 液体、和水可以以任意比互溶, 能够溶解多种有机物和无机物 工业制备无水乙醇:加生石灰(CaO)蒸馏 二、乙醇的分子结构 分子式: C2H6O 结构简式: 或C2H5OH CH3CH2OH 课堂总结 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 乙醛 Cu/Ag 2CO2 +3H2O C2H5OH + 3 O2 点燃 三、乙醇的化学性质 1、乙醇与活泼金属反应(置换反应) 2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑ 2、乙醇的氧化反应 ①燃烧 ②催化氧化 四、乙醇的用途 课时对点练 题组一 乙醇的结构、物理性质及用途 1.我国明代《本草纲目》中收载药物1 892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”此法利用下列乙醇的哪项性质 A.易溶于水 B.易挥发 C.密度比水的小 D.易燃烧 √ 2.下列方法中可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是 A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水 B.乙醇可以制饮料 C.1 mol乙醇与足量的Na作用得0.5 mol H2 D.乙醇能和水以任意比例互溶 √ 题组二 烃的衍生物与官能团 3.下列有机物不属于烃的衍生物的是 A.CH2==CHCl B.C8H10 C.CH3OCH3 D.CH3NO2 √ 4.(2023·郑州高一检测)下列有机物和乙醇具有相同官能团的是 A.苯乙烯( ) B.丙三醇( ) C.丙酮( ) D.乙醚(CH3CH2—O—CH2CH3) √ 题组三 乙醇的化学性质 5.(2024·杭州高一段考)女儿红是传统名酒,属于发酵酒中的黄酒,用糯米、红糖等发酵而成,除乙醇外,还含有大量人体所需的氨基酸,江南的冬天空气潮湿寒冷,人们常饮用此酒来增强抵抗力。下列有关酒精的说法中正确的是 A.红热的铜丝插入乙醇中,发生反应,乙醇分子中碳氧键断裂 B.酒精结构中有—OH所以显碱性 C.酒精分子中的所有氢原子均可被钠置换出来 D.酒精是一种很好的溶剂,能溶解许多无机化合物和有机化合物,人们用白 酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质 √ 展开更多...... 收起↑ 资源预览