第1課時乙醇必備知識·自主學習一、乙醇的組成、結構和烴的衍生物1.乙醇的組成與結構乙醇的分子式:_____,結構式為,結構簡式:_______________。2.烴的衍生物烴分子中的_______被其他原子或原子團所取代而生成的一系列化合物。如一氯甲烷、乙醇、硝基苯、乙酸等。C2H6OCH3CH2OH或C2H5OH氫原子3.官能團(1)定義決定有機化合物化學特性的原子或原子團。(2)實例物質CH3ClCH3CH2OH

CH2

＝

CH2所含官能團_______________

官能團的名稱氯原子_____硝基_________—Cl—OH—NO2羥基碳碳雙鍵【自主探索】(1)(知識關聯(lián))甲苯()屬于烴的衍生物,其官能團為苯環(huán)。這種說法是否正確?提示:不正確。甲苯不是烴的衍生物,且苯環(huán)不屬于官能團。(2)下列物質屬于烴的衍生物的是________。

④⑤CH3CHO⑥CH3CH2CH2OH⑦CH3COOH提示:②④⑤⑥⑦。(3)寫出乙醇中官能團的電子式。提示:官能團的名稱為羥基,電子式為

。二、乙醇的性質及用途1.乙醇的物理性質俗稱顏色氣味密度溶解性揮發(fā)性酒精______________比水的___能與水以任意比_____,易溶于有機溶劑_______無色特殊香味小互溶易揮發(fā)2.乙醇的化學性質(1)乙醇和鈉的反應實驗操作

實驗現(xiàn)象①鈉開始沉于試管底部,最終慢慢消失,產生___________氣體;②燒杯內壁有_____產生;③向燒杯中加入澄清石灰水_________實驗結論乙醇與鈉反應生成__,化學方程式為_____________________________無色可燃性水珠不變渾濁H22CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑(2)氧化反應①燃燒a.化學方程式:____________________________。b.現(xiàn)象:產生_______火焰,放出大量的熱。CH3CH2OH+3O2

2CO2+3H2O淡藍色

點燃②催化氧化實驗操作

實驗現(xiàn)象在空氣中灼燒過的銅絲表面_________,試管中的液體有_______氣味化學方程式2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O由黑變紅刺激性③被強氧化劑氧化CH3CH2OH_______。3.乙醇的用途(1)用作酒精燈、火鍋、內燃機等的燃料。(2)用作化工原料。(3)醫(yī)療上常用體積分數(shù)為____的乙醇溶液作消毒劑。CH3COOH75%【自主探索】(1)用分液法能否分離乙醇和水的混合物?提示:不能。乙醇和水互溶。(2)(教材二次開發(fā))教材實驗3-2為乙醇與金屬鈉反應的實驗。乙醇與Na反應和水與Na反應的劇烈程度有什么差異?可以得出什么結論?提示:乙醇與Na反應比水與Na反應平緩。乙醇羥基中的氫原子比水中氫原子的活潑性差。(3)乙醇與金屬鈉反應可以生成氫氣,說明乙醇可以電離出氫離子,是否可以說明乙醇為電解質?提示:不能,乙醇是非電解質,其水溶液為中性,分子中—OH中的H可被Na取代,不是乙醇電離出氫離子。(4)(情境思考)俗話說“酒香不怕巷子深”,意思就是說如果酒釀得好,就是在很深的巷子里,也會有人聞香知味,前來品嘗。這里面體現(xiàn)了乙醇的哪些物理性質?提示:俗語中體現(xiàn)了乙醇是一種易揮發(fā)的有香味的液體。關鍵能力·合作學習知識點一乙醇與鈉、水與鈉反應的比較

水與鈉反應乙醇與鈉反應

實驗現(xiàn)象鈉變化鈉粒浮于水面,熔成閃亮的小球,并快速地四處游動,很快消失鈉粒開始沉于試管底部,未熔化,最終慢慢消失聲現(xiàn)象有“嘶嘶”的聲響無聲響氣體檢驗點燃,發(fā)出淡藍色的火焰點燃,發(fā)出淡藍色的火焰劇烈程度鈉與水劇烈反應鈉與乙醇緩慢反應水與鈉反應乙醇與鈉反應實驗結論密度大小ρ(Na)<ρ(H2O)ρ(Na)>ρ(C2H5OH)反應方程式2Na+2H2O====2NaOH+H2↑2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑反應實質氫原子被置換羥基氫原子被置換羥基氫活潑性水中氫原子>乙醇羥基氫原子【合作探究】(1)(教材二次開發(fā))教材中描述“乙醇的分子式為C2H6O”。某同學根據(jù)各原子的成鍵特點寫出如下兩種可能的結構式:①若乙醇的結構式是甲式,則乙醇與鈉發(fā)生反應時生成的氫氣與乙醇的消耗量的物質的量之比可能有幾種情況?(宏觀辨識與微觀探析)提示:由甲式可知,該物質中有3種氫原子,個數(shù)比為3∶2∶1,即與羥基碳原子相連的碳上的三個氫原子為一種,羥基碳上的兩個氫原子是一種,羥基氫是一種,若與鈉反應,生成的氫氣與消耗的乙醇的物質的量之比有3種情況,a.只有羥基氫原子反應,為1∶2;b.只有烴基上的氫原子反應,為5∶2;c.所有氫原子均可反應,為3∶1。②若乙醇的結構式是乙式,則乙醇與鈉發(fā)生反應時生成的氫氣與乙醇的消耗量的物質的量之比可能有幾種情況?(宏觀辨識與微觀探析)提示:由乙式可知,該物質中的氫原子只有一種,若能與鈉反應,則被鈉置換生成的氫氣與消耗乙醇的物質的量之比只有一種,為3∶1。③如何證明一個乙醇分子中含有一個羥基?提示:根據(jù)1mol乙醇與足量金屬鈉反應產生0.5mol氫氣,即可證明一個乙醇分子中含有一個羥基。(2)(思維升華)鈉能置換乙醇分子中的氫,能說明乙醇顯酸性嗎?提示:不能。乙醇與鈉反應比水與鈉反應緩慢,說明乙醇分子中羥基上的氫原子不如水分子中的氫原子活潑,水呈中性,所以乙醇不顯酸性。(3)(情境應用)乙醇和水都是無色透明液體。某化學興趣小組想鑒別實驗室中的乙醇中是否含有水,有的同學提出可以用金屬鈉鑒別,是否可以?(科學探究與創(chuàng)新意識)提示:不能。鈉與水和乙醇都能反應生成氫氣,應用無水硫酸銅?！镜淅痉丁俊镜淅俊盁o酒不成席”,此乃中國老話。新春佳節(jié),當然更離不了瓊漿玉液。飲“春酒”就是其中一大習俗。唐代司空圖《詩品·典雅》中“玉壺買春,賞雨茅屋”中的“春”指的就是酒。酒的主要成分是乙醇,經測定乙醇的分子式是C2H6O,由于有機化合物普遍存在同分異構現(xiàn)象,推測乙醇分子的結構可能是下列兩種之一:Ⅰ.Ⅱ.Ⅰ.

為確定其結構,應利用物質的特殊性質進行定性、定量實驗?，F(xiàn)給出乙醇、鈉、水及必要的儀器,甲、乙兩名學生利用如圖所示裝置進行實驗確定乙醇分子的結構。(1)裝置A的分液漏斗與蒸餾燒瓶間連接的導管所起的作用是________(填寫字母)。

A.防止乙醇揮發(fā)B.保證實驗裝置不漏氣C.使乙醇容易滴下(2)學生甲得到一組實驗數(shù)據(jù)根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷乙醇的結構應為________(用“Ⅰ”或“Ⅱ”表示),理由為____________________。

乙醇的物質的量氫氣的體積(標準狀況)0.010mol0.112L(3)學生乙認為,為了較準確地測量氫氣的體積,除了必須檢查整個裝置的氣密性之外,在讀取反應前后甲管中液面的讀數(shù)、求其差值的過程中,應注意________和________(填寫字母)。

a.視線與凹液面最低處相平b.等待片刻,待乙管中液面不再上升時,立刻讀數(shù)c.讀數(shù)時應上下移動乙管,使甲、乙兩管液面相平d.讀數(shù)時不一定使甲、乙兩管液面相平【解題指南】解答本題需要注意以下兩點:(1)實驗原理及實驗裝置中各部分的作用。(2)實驗數(shù)據(jù)的正確運用及計算?！窘馕觥?1)由于導管將分液漏斗與蒸餾燒瓶相連,導致兩儀器內的壓強相等,使乙醇容易滴下;(2)Ⅰ式中有5個氫原子處于相同的位置,有1個氫原子明顯處于與其他氫原子不同的位置上,Ⅱ式中6個氫原子處于完全相同的位置。與足量的鈉反應,如果是Ⅰ式,可能性較大的有4種情況:①6個氫原子全反應;②只有5個氫原子反應;③只有1個氫原子反應;④都不反應。如果是Ⅱ式,則只有2種可能:①6個氫原子全反應;②6個氫原子都不反應。分析實驗數(shù)據(jù)知,只有1個氫原子被置換出來,顯然乙醇的結構應為Ⅰ式;(3)在讀數(shù)時,仰視和俯視都會對讀數(shù)的準確性造成影響,因而一定要平視;另外,假設甲、乙兩管液面不相平,就會造成儀器內部的壓強與外部大氣壓不同,造成誤差,因而讀數(shù)時應上下移動乙管,使甲、乙兩管液面相平。答案:(1)C

(2)Ⅰ乙醇和鈉反應產生氫氣,從量的關系看,0.010mol乙醇產生0.005mol氫氣,說明1個乙醇分子中有1個氫原子與其他氫原子不同,因此可確定乙醇分子的結構為Ⅰ

(3)a

c【母題追問】(1)若撤去分液漏斗與蒸餾燒瓶間連接的導管,對測量氫氣的體積有什么影響?提示:氫氣體積偏大。乙醇滴入蒸餾燒瓶會有部分氣體排出,測量氫氣的體積偏大。(2)在讀取甲管液面的讀數(shù)時還應注意什么問題?提示:待冷卻至室溫才開始讀數(shù)。

【規(guī)律方法】正確理解乙醇中羥基氫的特點(1)在乙醇分子中,被鈉取代的氫是羥基中的氫原子,而不是乙基中的氫原子。(2)羥基氫的活動性強弱關系:強酸>弱酸>H2O>醇。(3)含有—OH的有機物都能與Na反應,如CH3OH、HOCH2CH2OH等,1mol—OH～

molH2,該關系式常用于確定有機物分子中含有—OH的數(shù)目。【素養(yǎng)訓練】醇在工業(yè)生產中有著廣泛的應用。乙二醇可用作溶劑、防凍劑以及合成聚酯樹脂等的原料,丙三醇可用于制造合成樹脂、塑料、醫(yī)藥、香料、化妝品等的原料。已知分子中含有羥基的物質都能與鈉反應產生氫氣。乙醇、乙二醇()、丙三醇()分別與足量金屬鈉作用,產生等量的氫氣,則這三種醇的物質的量之比為多少?提示:6∶3∶2。分子中含有羥基的物質能和金屬鈉反應放出氫氣,且1mol羥基對應molH2。醇中羥基個數(shù)與被置換的氫原子個數(shù)比為1∶1。三種醇與鈉反應放出等量的氫氣,則三種醇提供的羥基數(shù)相同,因此三種醇的物質的量之比為1∶∶=6∶3∶2。知識點二乙醇的結構與性質

1.乙醇的結構特點結構式結構特點

(1)乙醇分子中有C—H、C—C、C—O、O—H4種鍵;(2)官能團為羥基,且羥基氫最活潑;(3)一定條件下,可斷裂其中的一個或幾個化學鍵2.乙醇的性質與鍵的斷裂3.醇發(fā)生催化氧化的規(guī)律能夠發(fā)生催化氧化的醇應具有的結構特點為醇分子結構中與—OH相連的碳原子上至少要有一個氫原子。乙醇的性質鍵的斷裂與鈉反應斷①鍵燃燒斷①②③④⑤鍵催化氧化斷①③鍵【合作探究】(1)(教材二次開發(fā))教材實驗3-3:乙醇的催化氧化中用到了銅絲。銅絲是否參與反應?銅絲的作用是什么?(科學探究與創(chuàng)新意識)提示:銅絲參與化學反應,銅絲先被O2氧化成CuO,后又被乙醇還原為Cu,銅絲在反應中起催化劑的作用。

(2)(思維升華)能否催化氧化生成醛?(宏觀辨識與微觀探析)提示:不能。羥基所連的碳上只有一個氫原子,不能催化氧化生成醛。(3)(情境應用)酒后駕車是引發(fā)交通事故的重要原因。交通警察檢查司機是否酒后駕車的儀器中含有的酸性K2Cr2O7溶液,該試劑遇到乙醇時,會由橙色變成綠色,由此可以判斷司機是否酒后駕車。原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成綠色的Cr3+。下列對乙醇的描述與此測定原理有關的有哪些?(宏觀辨識與微觀探析)①乙醇沸點低②乙醇密度比水小③乙醇有還原性④乙醇是烴的含氧衍生物提示:①③。乙醇沸點低,易揮發(fā),可以隨呼吸呼出,故易被檢測。K2Cr2O7具有強氧化性,可以氧化乙醇,自身生成Cr3+,說明乙醇具有還原性?！镜淅痉丁俊镜淅坑嘘P催化劑的催化機理等問題可從乙醇催化氧化實驗得到一些認識,其實驗裝置如圖所示。實驗操作:預先使脫脂棉浸透乙醇并照圖安裝好,在銅絲的中間部分加熱,片刻后開始有節(jié)奏(間歇性)地鼓入空氣,即可觀察到明顯的實驗現(xiàn)象。(1)被加熱的銅絲處發(fā)生反應的化學方程式為

______________________。

(2)A管中可觀察到______________________現(xiàn)象,從中可認識到在該實驗過程中催化劑起催化作用時參加了化學反應,還可認識到催化劑起催化作用時需要一定的____________。

(3)實驗一段時間后,如果撤掉酒精燈,反應________(填“能”或“不能”)繼續(xù)進行。原受熱的銅絲處的現(xiàn)象是____________________,原因是________________。

【解題指南】解答本題應注意以下兩點:(1)銅絲在反應前后質量和化學性質均未發(fā)生變化,為反應的催化劑。(2)撤掉酒精燈,反應仍進行,與反應放熱有關?！窘馕觥?1)被加熱的銅絲處,乙醇被氧化生成乙醛和水,該反應為2CH3CH2OH+O2

2CH3CHO+2H2O;(2)加熱時,Cu被氧化生成CuO,然后CuO氧化乙醇生成乙醛、Cu和水,重復發(fā)生上述反應,則可觀察到受熱部分的銅絲隨間歇性地鼓入空氣而交替出現(xiàn)變黑、變亮,且該反應需要在一定溫度下進行,則認識到催化劑起催化作用時需要一定的溫度;(3)因醇的催化氧化是一個放熱反應,故撤掉酒精燈后,反應放出的熱使該反應繼續(xù)進行,受熱的銅絲處仍然出現(xiàn)上述現(xiàn)象。答案:(1)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(2)受熱部分的銅絲隨間歇性地鼓入空氣而交替出現(xiàn)變黑、變亮溫度(3)能交替出現(xiàn)變黑、變亮該反應是放熱反應

【母題追問】(1)如何檢驗乙醇和己烯?提示:溴水。乙醇和己烯均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但乙醇不能使溴水褪色,己烯與溴水發(fā)生加成反應而使溴水褪色。(2)銅在反應中的作用是什么?銅是否參與了化學反應?提示:銅在反應中起催化劑的作用,銅參與了化學反應?！疽?guī)律方法】乙醇催化氧化的實質總反應的化學方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。反應中Cu作催化劑?！舅仞B(yǎng)訓練】1.(1)把表面附有CuO的銅絲在酒精燈焰心處加熱,會發(fā)現(xiàn)銅絲由________色變________色,銅絲在反應中起________作用。

(2)國外研究出一種高效的水果長期保鮮新技術:在3℃潮濕條件下的水果保鮮室中用一種特制的低壓水銀燈照射,引起光化學反應,使水果貯存過程中緩緩釋放的催熟劑轉化為沒有催熟作用的“酒”。寫出主要反應的化學方程式______________,

屬于________反應。

【解析】(1)銅絲表面附有CuO,插入焰心,焰心附近會有被汽化的酒精未來得及燃燒,乙醇和CuO在加熱條件下會發(fā)生反應。(2)熟水果能釋放出乙烯,乙烯能催熟水果,要水果保鮮,應把乙烯轉化為乙醇,發(fā)生的主要反應為乙烯與水在光照條件下反應生成乙醇。答案:(1)黑紅催化(2)CH2＝CH2+H2OC2H5OH加成光年全球暴發(fā)大規(guī)模的新型冠狀病毒肺炎疫情,黨和國家高度重視,疫情期間,必須要保持環(huán)境的清潔,75%的酒精是一種常用的消毒劑,酒精的主要成分是乙醇,下列關于乙醇的說法中正確的是 (

)A.乙醇結構中有—OH,所以乙醇溶解于水,可以電離出OH-而顯堿性B.乙醇燃燒生成二氧化碳和水,說明乙醇具有氧化性C.乙醇與鈉反應可以產生氫氣,所以乙醇顯酸性D.乙醇與鈉反應非常平緩,所以乙醇羥基上的氫原子不如水中的氫原子活潑【解析】選D。乙醇結構中有—OH,能與水形成氫鍵,所以乙醇溶解于水,但不能電離出OH-,A錯誤;乙醇燃燒生成二氧化碳和水,乙醇作燃料,是還原劑,具有還原性,故B錯誤;乙醇與鈉反應可以產生氫氣,但乙醇不能電離出氫離子,不顯酸性,C錯誤;水是弱電解質,乙醇是非電解質,乙醇與鈉反應非常平緩,所以乙醇羥基上的氫原子不如水中的氫原子活潑,D正確?！菊n堂小結】

三言兩語話重點

(1)烴分子中的氫原子被其他原子或原子團所取代而生成的一系列化合物稱為烴的衍生物;決定有機化合物的化學特性的原子或原子團叫官能團。(2)乙醇的結構簡式為CH3CH2OH或C2H5OH,官能團為羥基(—OH)。(3)乙醇與鈉反應放出氫氣。乙醇燃燒放出大量熱。乙醇催化氧化生成乙醛。(4)必記的兩個反應:①2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑;②2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O。課堂檢測·素養(yǎng)達標1.明代《本草綱目》中與“燒酒”有關的條目:“用濃酒和糟入甑,蒸令氣上…其清如水,味極濃烈,蓋酒露也”。下列說法正確的是 (

)A.“燒酒”為純凈物B.“酒露”為有刺激性氣味的氣體C.“燒酒”的制作過程中沒有物理變化D.這里制作“燒酒”的方法是指蒸餾【解析】選D。燒酒是乙醇的水溶液,為混合物,故A錯誤;“酒露”味極濃烈,為醇香氣味的氣體,不是刺激性氣味,故B錯誤;“燒酒”的制作過程中,乙醇易揮發(fā),乙醇蒸餾過程為物理變化,故C錯誤;蒸令氣上,則利用互溶混合物的沸點差異分離,則該法為蒸餾,故D正確。年全球暴發(fā)新型冠狀病毒肺炎疫情,WHO(世界衛(wèi)生組織)建議的兩種醇類洗手液能使新冠病毒失活,一是以75%乙醇為基礎,高效滅活病毒,二是以75%異丙醇為基礎,在低濃度下表現(xiàn)出更好的抗病毒效果,病毒完全失活。異丙醇的結構簡式為CH3CH(OH)CH3。下列對其性質的描述中不正確的是 (

)A.能夠與金屬Na反應放出H2B.能夠燃燒放出大量的熱C.能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.能夠使紫色石蕊溶液變紅【解析】選D。對比乙醇的性質分析異丙醇的性質。異丙醇含有羥基,能夠與鈉反應生成氫氣,A正確;異丙醇具有還原性,能夠燃燒生成二氧化碳和水,B正確;異丙醇具有還原性,能夠還原高錳酸鉀使高錳酸鉀溶液褪色,C正確;異丙醇不具有酸性,不能使指示劑變色,故D錯誤。3.如圖是某有機物分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氫原子,灰色的是氧原子。則該物質不具有的性質是 (

)A.使紫色石蕊溶液變紅B.與鈉反應C.與水互溶D.發(fā)生氧化反應【解析】選A。根據(jù)該有機物的比例模型判斷該有機物為乙醇。A項,乙醇呈中性,不能使紫色石蕊溶液變紅,符合題意;B項,乙醇與鈉反應生成乙醇鈉和氫氣,不符合題意;C項,乙醇與水互溶,不符合題意;D項,乙醇能發(fā)生氧化反應,不符合題意。4.(2020·北京市朝陽區(qū)高一檢測)在探究乙醇的有關實驗中,得出的結論正確的是 (

)選項實驗步驟及現(xiàn)象實驗結論A在酒精試樣中加入少量CuSO4·5H2O,攪拌,試管底部有藍色晶體酒精試樣中一定含有水B在乙醇燃燒火焰上方罩一冷的干燥燒杯,內壁有水珠出現(xiàn),另罩一內壁涂有澄清石灰水的燒杯,內壁出現(xiàn)白色沉淀乙醇由C、H、O三種元素組成C將灼熱后表面變黑的螺旋狀銅絲伸入約50℃的乙醇中,銅絲能保持紅熱一段時間乙醇催化氧化反應是放熱反應D在0.01mol金屬鈉中加入過量的乙醇充分反應,收集到標準狀況下氣體112mL乙醇分子中有1個氫原子與氧原子相連,其余與碳原子相連【解析】選C。無水硫酸銅與水反應生成的五個結晶水的硫酸銅為藍色,硫酸銅與酒精不反應,可以用無水硫酸銅檢驗酒精中是否含有水。如有水,則出現(xiàn)現(xiàn)象是白色變藍色,本題直接加CuSO4·5H2O,無法判斷,故A錯誤;在乙醇燃燒火焰上方罩一冷的干燥燒杯,內壁有水珠出現(xiàn),說明乙醇中含H,另罩一內壁涂有澄清石灰水的燒杯,內壁出現(xiàn)白色沉淀,說明乙醇中含C,不能確定是否含有O,故B錯誤;將灼熱后表面變黑的螺旋狀銅絲伸入約50℃的乙醇中,銅絲能保持紅熱一段時間,說明反應放熱,故C正確;在0.01mol金屬鈉中加入過量的乙醇充分反應,收集到標準狀況下氣體112mL,因為乙醇過量,無法確定就是一個H與O相連,故D錯誤。5.(教材二次開發(fā)·教材習題改編)下列物質中不能用來區(qū)分乙醇、苯的是

(

)A.金屬鈉B.溴水C.碳酸鈉溶液D.四氯化碳【解析】選D。乙醇和金屬鈉反應,苯和金屬鈉不反應,可以區(qū)分,A不符合題意;乙醇溶于溴水,且不分層,苯可以把溴水中的溴萃取出來,出現(xiàn)分層,可以區(qū)分,B不符合題意;乙醇和碳酸鈉互溶,不分層,苯不溶于碳酸鈉,出現(xiàn)分層,可以區(qū)分,C不符合題意;乙醇和苯均與四氯化碳互溶,不分層,無法區(qū)分二者,D符合題意。【加固訓練】將等質量的銅片在酒精燈上加熱后,分別插入下列溶液中,放置片刻,最終銅片質量增加的是 (

)A.硝酸B.無水乙醇C.石灰水D.鹽酸【解析】選C。銅片加熱后生成CuO,質量增加。當插入硝酸或鹽酸中時,堿性氧化物CuO將溶解,所以銅片的質量減小;當插入石灰水中時,CuO不與Ca(OH)2反應,即C