7.3.1 乙醇(解析版).docx
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- 7.3.1 乙醇解析版 7.3 乙醇 解析
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1、第三节 乙醇与乙酸第1课时 乙醇1认识乙醇的结构及其主要性质与应用。2理解烃的衍生物、官能团的概念,结合实例认识官能团与性质的关系。一、乙醇的物理性质和分子结构1乙醇的物理性质乙醇俗称酒精,是无色、有特殊香味的液体,密度比水的小,易挥发,能溶解多种有机物和无机物,并能与水以任意比例互溶。通过蒸馏法分离乙醇和水时,当乙醇的体积分数达到95%左右时,乙醇和水会形成共沸物。应在体积分数为95%的乙醇中先加生石灰,再蒸馏。2乙醇的组成与结构分子式结构式结构简式球棍模型C2H6OCH3CH2OH或C2H5OH乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基(OH)取代后的产物。3烃的衍生物和官能团(1)烃的衍
2、生物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。(2)官能团烃的衍生物与其母体化合物相比,其性质因分子中取代基团的存在而不同。决定有机化合物特性的原子或原子团叫做官能团,羟基就是醇类物质的官能团。二、乙醇的化学性质及应用1乙醇与钠反应(1)实验探究乙醇与钠反应实验操作:实验现象:a.钠开始沉于试管底部,有无色无味气泡产生,钠被气体带着上浮,慢慢变小直至消失;b.点燃,火焰呈淡蓝色;c.试管内壁有液滴产生;d.向试管中加入澄清石灰水,澄清石灰水不变浑浊。实验结论:乙醇与钠反应生成氢气,化学方程式为2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2(2)反应实质:钠置
3、换了羟基中的氢,生成氢气和乙醇钠。与钠和H2O反应比较,剧烈程度比水弱,钠沉在乙醇底部,且没有熔化成金属小球。说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。2乙醇的氧化反应(1)燃烧化学方程式:CH3CH2OH3O22CO23H2O。现象:乙醇在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热。(2)乙醇的催化氧化乙醇的催化氧化实验实验操作实验现象红色的铜丝变为黑色变为红色,反复几次,闻到刺激性气味实验结论乙醇在加热和有催化剂(如铜或银)存在的条件下被空气中的氧气氧化为乙醛,化学方程式为2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O乙醇的催化氧化原理在实验中铜丝参与了化学反应,后来又生成了铜,铜丝在反
4、应中起到催化作用。反应的化学方程式为:2CuO22CuO CuOCH3CH2OHCuCH3CHOH2O总反应的化学方程式为:2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O。乙醛的官能团为醛基(,或写作CHO),乙醛在适当条件下可被进一步氧化,生成乙酸(CH3COOH)。(3)与强氧化剂反应乙醇遇强氧化剂,被氧化成乙酸:CH3CH2OHCH3COOH。3乙醇的用途(1)用作酒精灯、火锅、内燃机的燃料。(2)化工原料和溶剂:用于生产医药、香料、化妆品、涂料等。(3)消毒剂:医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。问题一 乙醇的物理性质和分子结构【典例1】下列有关乙醇的表述正确的是()A乙醇分子
5、中含有甲基,甲基的电子式为B乙醇的结构简式为C2H6OC乙醇分子中羟基的电子式为OHD乙醇分子的空间填充模型为答案:D解析: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,为中性基团,C项错误。【归纳小结】羟基(OH)与OH的区别和联系。羟基氢氧根离子不同点电子式电子数910电性不显电性或电中性显负电性稳定程度不稳定较稳定存在不能独立存在,必须与其他基团结合在一起能独立存在书写方法OHOH相同点组成元素相同;质子数相同,均为9【变式练1-1】比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是()A分子中的化学键都包括极性键和非极性键B分子中都含6个氢原子
6、且6个氢原子的化学环境完全相同C乙基与1个氢原子相连就是乙烷分子D乙基与1个羟基相连就是乙醇分子答案:B解析:乙烷和乙醇的结构简式分别是CH3CH3、CH3CH2OH,故A、C、D项均正确;CH3CH3分子中的6个氢原子完全等效,而CH3CH2OH分子中有3种不同化学环境的氢原子(分别为CH3、CH2、OH上的氢原子),故B项错误。【变式练1-2】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()A1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水B乙醇可以制饮料C1 mol乙醇跟足量的Na作用得0.5 mol H2D1 mol乙醇可生成1 mol乙醛答案:C解析:A项,乙醇燃烧时,所有的氢
7、原子均参与反应生成H2O, 无法证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同,错误;B项无法证明,错误;C项,乙醇和足量钠反应,参与反应的氢原子占乙醇分子中氢原子总数的,说明其中一个氢原子与另外五个不同,正确; D项,乙醇氧化成乙醛时,OH键虽参与反应,可CH键也参与反应,无法证明其中一个氢原子的不同,错误。问题二 官能团和有机物的性质【典例2】下列物质中含有两种官能团的是()A氯乙烯(CH2=CHCl)B苯乙烯()C丙三醇()D甲苯()答案:A解析:决定有机化合物特性的原子或原子团叫做官能团。氯乙烯中含有和碳氯键两种官能团;苯乙烯中含有一种官能团;丙三醇中含有OH一种官能团;甲苯中没有官能团。
8、【归纳小结】官能团和烃基(1)常见的官能团物质CH3ClCH3CH2OHCH2=CH2CHCH所含官能团OHCC官能团名称碳氯键羟基碳碳双键碳碳三键(2)烃基烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基,乙醇可看作是由乙基和羟基组成的:。烷基(CnH2n1,如CH3、C2H5等)不是官能团,苯基(或C6H5)也不是官能团。【变式练2-1】下列有机物不属于烃的衍生物的是()ACH2=CHCl BC8H10CCH3OCH3 DCH3NO2答案:B解析:根据烃和烃的衍生物的定义进行分析判断,烃中只含有碳、氢元素,而烃的衍生物中还含有其他元素。【变式练2-2】下列有机物和乙醇具有相同官能团的是()A苯乙
9、烯()B丙三醇()C丙酮()D乙醚(CH3CH2OCH2CH3)答案:B解析:苯乙烯含有,官能团和乙醇不同;丙三醇含有OH,官能团和乙醇相同;丙酮含有,官能团和乙醇不同;乙醚含有,官能团和乙醇不同。问题三 乙醇的化学性质及应用【典例3】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键和断裂D向乙醇的水溶液中滴入几滴酚酞,溶液变红色答案:D解析:根据乙醇与钠反应的实质,应该是羟基上氧氢键断裂,即断裂键,A项错误;燃烧是有机物最剧烈的反应,生成二氧化碳和水,所有的化学键都要断裂,B项正确;乙醇在铜催化下与O
10、2反应生成乙醛和水:2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O,故乙醇断键的位置为和,C项正确;乙醇溶液呈中性,D错误。【归纳小结】(1)醇与金属钠反应的数量关系1 mol OH1 mol Na0.5 mol H2。(2)醇的催化氧化反应规律凡为RCH2OH(R代表烃基)结构的醇,在一定条件下都能被氧化成醛(RCHO)。凡为RCH(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()。凡为结构的醇,通常情况下不能被氧化。【变式练3-1】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
11、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,被氧气氧化为丙醛答案:D解析:乙醇可以燃烧,所以根据乙醇的性质可以推测异丙醇能在空气中燃烧,故A项正确;乙醇具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,根据乙醇的性质推测异丙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B项正确;乙醇可以和钠反应生成乙醇钠和氢气,异丙醇含有羟基,可以和钠反应生成异丙醇钠和氢气,故C项正确;在乙醇中与羟基相连的碳原子上有两个氢原子,异丙醇中与羟基相连的碳原子上只有一个氢原子,在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,能被氧气氧化为丙酮,故D项错误。【变式练3-2】下列关于乙醇结构与性质的说法正确的是()A乙醇分
12、子中含有OH,所以乙醇可溶于水,也可电离出OHB乙醇能电离出H,所以是电解质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,所以乙醇分子中羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼答案:D解析:乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子中含有OH,不能电离出OH,A项错误;乙醇的水溶液不能导电,不是电解质,B项错误;乙醇显中性,C项错误;乙醇与钠反应比水与钠反应平缓得多,则表明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼,D项正确。问题四 乙醇的催化氧化【典例4】已知乙醇在催化氧化反应中断裂的为如图所示的化学键: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:_。(
13、2)如醇为,在该条件下,醇还能被催化氧化吗?为什么?_。答案:(1)O22H2O(2)不能。因为该分子中和羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能被催化氧化解析:在乙醇和O2的催化氧化反应中,实质是CH3CH2OH分子中的OH及和OH相连的碳原子上的CH断裂,最终生成CH3CHO,若和OH相连的碳原子上只有一个H原子,则被氧化为,若和OH相连的碳原子上没有H原子,则不能被催化氧化。【变式练4-1】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()ABCD答案:A解析:能被催化氧化生成相同碳原子数醛的醇,在分子中应含有CH2OH结构,则该醇的结构为,故选A;B、D项中的醇不能被催化氧化生成醛
14、,C项中的醇其催化氧化生成的醛为。【变式练4-2】已知乙醛的沸点为20.8 。实验室可用如图所示装置完成乙醇到乙醛的转化,下列叙述正确的是()A集气瓶中收集到气体的主要成分是O2B甲烧杯中盛装热水,乙烧杯中盛装冷水C试管a中收集到的液体仅为乙醛D反应结束后铜网变黑答案:B解析:集气瓶中收集到的主要是不参加反应的N2,A项错误;甲烧杯中应盛装热水,其作用是使无水乙醇变成乙醇蒸气,乙烧杯中应盛装冷水,起到冷却作用,使乙醛蒸气冷凝为液体,B项正确;试管a中收集到的液体还有乙醇等,C项错误;在加热条件下,铜和氧气反应生成黑色的氧化铜,氧化铜和乙醇反应生成红色的铜单质,则反应结束后,铜网仍为红色,D项错
15、误。【基础强化】1酒精是常用的医疗物资。下列有关酒精的说法不正确的是()A乙醇的结构式为C2H6OB酒精可以溶解碘制备碘酒C75%的酒精溶液用于医疗消毒D工业酒精可由乙烯为原料制备答案:A解析:乙醇的分子式为C2H6O,结构式为,A项错误;酒精可以溶解碘制备碘酒,即为碘的酒精溶液,B项正确;75%的酒精溶液可用于医疗消毒,C项正确;工业酒精可由乙烯与水在一定条件下发生加成反应来制备,D项正确。2下列有关酒和酒精的说法正确的是()A检验乙醇中是否含水,可加入少量的金属钠,若生成气体则含水B酒精结构中含有OH,可推测乙醇溶液呈碱性C获取无水乙醇的方法是先加入熟石灰,然后再蒸馏D酒精是一种很好的溶剂
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