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第三节　乙醇与乙酸
第1课时　乙醇
第七章　有机化合物
课程标准 核心素养目标
1.以乙醇为例认识有机化合物中的官能团，认识乙醇的结构及其主要性质与应用。
2．结合典型实例认识官能团与性质的关系，知道氧化、取代等有机反应类型。 1.宏观辨识与微观探析：通过乙醇的结构及其性质与应用，认识有机化合物中羟基与其性质的关系。
2．科学探究与创新意识：通过实验探究乙醇与钠的反应、乙醇的催化氧化反应，建立有机化合物中官能团决定其化学性质的学科思想。
一、乙醇的物理性质及分子结构
1．物理性质
颜色 状态(常温) 气味 密度 挥发性 溶解性
液体 有特殊
香味 比水的 易挥发 能与水以任意比例
无色
小
互溶
2.分子组成与结构
分子式 结构式 结构简式 分子结构模型
或
C2H6O
CH3CH2OH
C2H5OH
乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被 取代后的产物，故乙醇分子可看作由 (—CH2CH3)和 (—OH)构成。
羟基
乙基
羟基
3．烃的衍生物和官能团
(1)烃的衍生物
①烃分子中的 被其他 所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物，如CH3Cl、CH2Cl2、BrCH2CH2Br等。
②烃的衍生物与其母体化合物相比，其性质因分子中 的存在而不同。
(2)官能团
决定有机化合物 的原子或原子团叫做官能团，如 是醇类物质的官能团， 和 分别是烯烃和炔烃的官能团。
氢原子
原子或原子团
取代基团
特性
羟基
碳碳双键
碳碳三键
二、乙醇的化学性质及用途
1．乙醇与钠反应
(1)实验探究(实验7-4)
实验操作 实验现象
向无水乙醇中放入钠后，试管中有 产生，放出的气体可在空气中安静地燃烧，火焰呈 色；烧杯壁上有 生成，迅速倒转烧杯后向其中加入澄清石灰水，石灰水
气泡
淡蓝
水珠
不变浑浊
(2)实验结论
钠置换了羟基中的氢，生成了 和 。
(3)反应的化学方程式为 。
2．氧化反应
(1)燃烧
反应的化学方程式： 。
现象：乙醇在空气中燃烧，产生 火焰，放出大量的 。
氢气
乙醇钠
2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
淡蓝色
热
(2)催化氧化
实验操作 实验现象 化学方程式
在空气中灼烧过的铜丝表面 ，试管中的液体有 气味
由黑变红
刺激性
2CH3CHO＋2H2O
(3)与强氧化剂反应
乙醇可以与酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液反应，被氧化成 。
乙酸
3．乙醇的用途
(1)乙醇可用作 ，还是重要的有机化工原料和溶剂，用于生产医药、香料、化妆品、涂料等。
(2)医疗上常用 (体积分数)的乙醇溶液作消毒剂。
燃料
75%
◆名师点拨
乙醇的性质与断键部位
乙醇的性质 断键部位
与钠反应 断①键
燃烧 断①②③④⑤键
催化氧化 断①③键
(2)羟基(—OH)与氢氧根离子(OH－)的比较
◆拓展延伸
有机反应中的
氧化反应和还原反应
(1)有机化学中，有机物“去氢”或“加氧”的反应称为氧化反应，如乙醇的催化氧化是“去氢”的氧化反应。
(2)有机物“加氢”或“去氧”的反应称为还原反应，如乙烯的催化加氢属于还原反应。
◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”)
(1)乙醇能与水形成氢键，因此乙醇极易溶于水(　　)
(2)乙醇与钠反应生成氢气，所以乙醇具有酸性(　　)
(3)乙醇能与Na、NaOH、NaHCO3溶液等发生反应(　　)
(4)乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色，说明乙醇具有还原性(　　)
√
×
×
√
探究一 实验探究乙醇与钠的反应
某研究小组的同学设计实验探究乙醇与钠的反应，实验操作及实验现象如下表。
实验操作
实验
现象 ①钠块沉入乙醇底部，未熔化，表面缓慢产生气泡，最终慢慢消失
②点燃生成的气体，火焰呈淡蓝色
③烧杯内壁有液滴出现
④向烧杯中加入澄清石灰水，石灰水不变浑浊
[问题设计]
(1)试写出乙醇与钠反应的化学方程式，并指明乙醇分子中发生断键的部位。
提示：2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑；乙醇与钠反应时，乙醇分子中羟基中的O—H断裂。
(2)上述实验中，能否用95%的工业酒精代替无水乙醇？为什么？
提示：不能。因为95%的工业酒精中含有水，水也能与钠发生反应，所以会干扰对乙醇与钠反应现象的观察。
(3)从物质类别角度分析，乙醇与钠的反应为何比水与钠的反应缓和。
提示：乙醇是非电解质，水是电解质，则乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，因此相同条件下，乙醇与钠反应要比水与钠反应缓和得多。
(1)全面理解乙醇与钠的反应
(2)比较钠与乙醇、水的反应
与水反应 与乙醇反应
化学方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑　 2CH3CH2OH＋2Na
―→2CH3CH2ONa＋H2↑
反应实质 水中氢原子被置换 羟基氢原子被置换
现象 声现象 有“嘶嘶”声响 无声响
钠变化 浮、熔、游、失 沉于试管底、不熔化
与水反应 与乙醇反应
结论 羟基氢的活泼性 H2O＞CH3CH2OH
密度大小 ρ(Na)＜ρ(H2O) ρ(Na)＞ρ(CH3CH2OH)
定量计算关系 2H2O～2Na～H2 2CH3CH2OH～2Na～H2
[微点拨]　乙醇分子中的乙基使其羟基(—OH)中O—H的极性相较于水分子更弱，因此乙醇更难电离出H＋，其氢原子的活泼性也低于水，这表明有机物的性质不仅由官能团决定，也与连接官能团的烃基结构密切相关。
D
[例1] 乙醇能与钠反应。下列根据事实所作的推测错误的是 (　　)
事实 推测
A 乙醇分子的球棍模型为
1 mol乙醇中含有1 mol —OH
B 少量Na可保存在煤油中 Na不能置换出烷基中的氢
C 1 mol乙醇与足量Na反应，收集到11.2 L气体(标准状况) Na仅置换了羟基上的氢
D Na在乙醇中反应比在水中缓和 乙醇显碱性，水显中性
由乙醇的球棍模型可知，其结构简式为CH3CH2OH，则1 mol乙醇中含有1 mol—OH；煤油是多种烃的混合物，少量Na可保存在煤油中，说明Na不能置换出烷基中的氢；1 mol乙醇含5 mol C—H和1 mol—OH，与足量Na反应，收集到11.2 L气体(标准状况)，说明Na仅置换了羟基上的氢；Na在乙醇中反应比在水中缓和，是由于羟基氢原子不如水中氢原子活泼，乙醇是非电解质。
[深度思考]如何证明乙醇分子中含有1个羟基(—OH)
提示：通过乙醇与钠的定量实验可证实。每1.0 mol乙醇与足量钠反应，能生成0.5 mol氢气。
A
1．乙醇钠主要用于医药和农药工业。在实验室中，可用如图所示装置制取少量乙醇钠。以下说法正确的是 (　　)
A．乙醇属于烃的衍生物
B．钠始终浮在乙醇液面上
C．反应生成CH3COONa
D．烧杯内壁无明显变化
乙醇的结构简式为C2H5OH，含有羟基，属于烃的衍生物；钠的密度大于乙醇，故钠沉于底部；钠与乙醇反应生成乙醇钠和氢气，反应的化学方程式为2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑；氢气燃烧生成H2O，烧杯内壁有水珠生成。
探究二 乙醇的氧化反应
交警通过呼气检测司机是否酒驾，其原理是橙红色的酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液与乙醇反应，迅速生成蓝绿色的铬离子(Cr3+)，反应如下：3CH3CH2OH＋2K2Cr2O7(橙红色)＋8H2SO4===3CH3COOH＋2Cr2(SO4)3(蓝绿色)＋2K2SO4＋11H2O。
[问题设计]
(1)交警检查“酒驾”时，利用了乙醇的哪些性质？
提示：利用了乙醇的挥发性、还原性。
(2)将灼烧后表面变黑的螺旋状铜丝趁热插入乙醇中，铜丝恢复红亮，反复几次后闻到乙醛的刺激性气味。写出上述过程的总反应化学方程式，并说明铜丝的作用。
(3)上述实验现象说明乙醇具有什么性质？反映了乙醇可通过怎样的反应转化为其他有机化合物？
提示：乙醇具有还原性；乙醇通过官能团的变化可转化为其他有机化合物。
(1)乙醇的催化氧化反应的实质
(2)醇类有机物发生催化氧化反应的规律(拓展应用)
[例2] 某课外活动小组的同学通过进行乙醇的催化氧化实验来制取乙醛，其装置如下图所示(部分夹持装置已略)。
D
已知：乙醛的沸点为20.8 ℃，能与水互溶。下列说法错误的是 (　　)
A．实验开始时，需要检查装置的气密性
B．实验时，试管甲处需要用温水浴加热
C．实验中，可观察到铜丝出现红色和黑色交替的现象
D．实验结束后，装有铜丝的玻璃管的总质量减小
利用乙醇蒸气与O2在铜催化作用下发生氧化反应，实验开始前要检查装置的气密性，防止漏气；试管甲中盛有乙醇，通入空气吹出乙醇蒸气，为加快乙醇汽化，试管甲处需要用温水浴加热；加热时，Cu与O2反应生成CuO，铜丝变成黑色，CuO与乙醇发生反应，CuO被还原为Cu，铜丝表面重新变成红色，观察到铜丝出现红色和黑色交替的现象；铜丝在乙醇催化氧化反应中起催化剂作用，实验前后总质量保持不变。
B
2．乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8 ℃，能与水混溶)的装置(夹持装置已略)如下图所示。下列说法错误的是 (　　)
先打开K，使装置内保持压强平衡，再向圆底烧瓶中滴入H2O2溶液，避免生成O2而导致瓶内压强过大；应先通入O2，再加热③，最后使乙醇汽化并与催化剂反应；实验结束，为防止倒吸，要先将④中导管移出，再停止加热。
C
1．下列有关乙醇的说法不正确的是 (　　)
A．乙醇能燃烧
B．1 mol CH3CH2OH与Na完全反应只生成0.5 mol H2
C．乙醇发生还原反应变成乙醛
D．乙醇能溶于水
乙醇能燃烧，且生成水和二氧化碳；钠与乙醇反应只置换出羟基中的氢原子，故1 mol CH3CH2OH与Na完全反应只生成0.5 mol H2；乙醇催化氧化生成乙醛；乙醇与水以任意比互溶。
A
2．下列说法正确的是 (　　)
A．乙醇羟基中的氢原子比乙烷中的氢原子活泼
B．乙醇分子中有—OH，所以乙醇溶于水后溶液显碱性
C．乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇溶于水后溶液显酸性
D．乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇中含有C、H、O三种元素
由乙醇和钠反应时断裂O—H可知，乙醇羟基中的氢原子比乙烷中的氢原子活泼；乙醇是非电解质，乙醇溶于水后溶液显中性；乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇中含有碳、氢元素，但不能判断是否含有氧元素。
D
3．下列说法正确的是 (　　)
A．乙烯和乙醇都能使酸性KMnO4溶液褪色，其褪色原理不同
B．乙醇在Ag或Cu催化、加热条件下与O2发生反应，分子中的C—O断裂
C．将铜丝在酒精灯上加热后立即伸入乙醇溶液中，铜丝恢复到原来的红色
D．乙醇完全燃烧生成CO2和H2O，同时放出大量的热，常作为液体燃料使用
D
4．下列说法正确的是 (　　)
A．乙醇能与NaOH溶液反应
B．羟基和氢氧根离子的化学式和电子式相同
C．在氧气中燃烧只生成二氧化碳和水的有机物一定是烃
D．乙醇的官能团是羟基
5．为定性探究乙醇的性质，某化学课外小组的同学通过查阅资料设计了如下实验方案。
方案 Ⅰ ：在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一粒已除去表面煤油的钠，在试管口迅速塞上配有尖嘴导管的单孔塞，点燃放出的气体，并把一干燥的小烧杯罩在火焰上，在烧杯内壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向烧杯中加入少量的澄清石灰水，观察是否变浑浊。
(1)请写出乙醇与钠反应的化学方程式：________________________。
(2)以上实验设计因缺少必要步骤而存在安全隐患，请你指出所缺少的必要步骤：___________________________________________________
_______________________________________________。
(3)若向烧杯中加入少量澄清石灰水后发现变浑浊，则燃烧产生CO2的物质最可能是______(写名称)。
方案 Ⅱ ：(4)取一根铜丝，把其中一端绕成螺旋状(增大接触面积)，点燃一只酒精灯，把绕成螺旋状一端的铜丝移到酒精灯外焰上灼烧(见下图)，观察到的实验现象是______________________________________
____________________________________。
(5)把螺旋状铜丝往酒精灯内焰移动，观察到的实验现象：________________。用化学方程式表示产生该现象的原理：____________________________________。从该实验你能得出什么结论？_______________________________________________________。

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