第3章

簡單的有機(jī)化合物

第3節(jié)

飲食中的有機(jī)化合物第1課時乙醇素養(yǎng)目標(biāo)1.認(rèn)識乙醇的組成及結(jié)構(gòu),知道乙醇的官能團(tuán)是羥基,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念,培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的能力。2.認(rèn)識乙醇的主要物理性質(zhì)并掌握乙醇的主要化學(xué)性質(zhì),能從多角度動態(tài)地分析乙醇的化學(xué)變化,培養(yǎng)“變化觀念”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。3.認(rèn)識乙醇的官能團(tuán)和性質(zhì)間的關(guān)系,能根據(jù)乙醇結(jié)構(gòu)對性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)要點(diǎn)一種主要的官能團(tuán):羥基。一種獲得氫氣的方法:鈉與乙醇的反應(yīng)。三種氧化反應(yīng):乙醇的燃燒、乙醇的催化氧化、乙醇被強(qiáng)氧化劑氧化。知識點(diǎn)一

乙醇的物理性質(zhì)及分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識全過關(guān)1.乙醇的物理性質(zhì)

顏色氣味狀態(tài)密度溶解性揮發(fā)性

色

特殊香味液體比水

與水________

揮發(fā)

無

小以任意比例互溶易2.乙醇的分子結(jié)構(gòu)

C2H6O—OHCH3CH2OH或C2H5OH3.—OH和OH-辨析

名稱羥基氫氧根離子電子式

電性

_______帶一個單位

電子數(shù)______________質(zhì)子數(shù)______________來源水分子失去一個氫原子后的剩余部分水分子失去H+后的剩余部分存在不能獨(dú)立存在,必須和其他原子或原子團(tuán)結(jié)合存在于溶液或離子化合物中中性

負(fù)電荷91099歸納總結(jié)(1)乙醇與水以任意比例互溶,因此乙醇不能用來萃取溴水中的溴。(2)由于乙醇易揮發(fā),因此必須密封保存。(3)無水酒精(乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%以上)是在工業(yè)酒精(乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%)中加入新制的生石灰,然后蒸餾制取的。正誤判斷(1)乙醇可以看作乙烷分子中的一個氫原子被羥基取代,故乙醇為烴。(

)(2)乙醇的分子結(jié)構(gòu)中含有氫氧根離子(OH-),故乙醇應(yīng)呈堿性。(

)(3)乙醇的官能團(tuán)為—OH,決定了乙醇的化學(xué)特性。(

)(4)可以用分液的方法分離酒精和水的混合物。(

)××√×重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度

乙醇的分子結(jié)構(gòu)例1以下化學(xué)用語不正確的是(

)A解析

A中圖形為乙醇的球棍模型,A項錯誤。

[對點(diǎn)訓(xùn)練1]比較乙烷和乙醇的分子結(jié)構(gòu),下列說法中錯誤的是(

)A.兩種物質(zhì)中碳原子均以單鍵相連B.兩種物質(zhì)均能與鈉反應(yīng)C.乙基與一個氫原子相連就是乙烷分子D.乙基與一個羥基相連就是乙醇分子B解析

乙烷和乙醇的結(jié)構(gòu)簡式分別為CH3CH3、CH3CH2OH,乙醇分子可以看作乙基與一個羥基相連的產(chǎn)物;乙烷不能與Na反應(yīng),故B項錯誤。探究角度2

乙醇的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)例2下列有關(guān)酒精的說法錯誤的是(

)A.23gC2H5OH中氫氧鍵的個數(shù)為0.5NA(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)B.向空氣中噴灑大量酒精進(jìn)行消毒,存在安全隱患C.乙醇易揮發(fā),故有“好酒不怕巷子深”的說法D.酒精與84消毒液混合,可增強(qiáng)消毒效果D解析

乙醇分子中含有1個氫氧鍵,則23

g

C2H5OH中氫氧鍵的個數(shù)為

×NA

mol-1=0.5NA,A項正確;酒精易燃燒,向空氣中噴灑大量酒精遇到火會發(fā)生爆炸或引起火災(zāi),存在安全隱患,B項正確;乙醇沸點(diǎn)低,易揮發(fā),具有特殊香味,C項正確;84消毒液具有氧化性,能將具有還原性的物質(zhì)酒精氧化,同時降低了自身的消毒效果,D項錯誤。[對點(diǎn)訓(xùn)練2]女兒紅是浙江省紹興市的地方傳統(tǒng)名酒,屬于發(fā)酵酒中的黃酒,用糯米、紅糖等發(fā)酵而成,除乙醇外,還含有大量人體所需的氨基酸,江南的冬天空氣潮濕寒冷,人們常飲用此酒來增強(qiáng)抵抗力。下列有關(guān)酒和酒精的說法正確的是(

)A.乙醇和乙二醇()互為同系物B.酒精結(jié)構(gòu)中含有—OH,可推測乙醇溶液呈堿性C.獲取無水乙醇的方法是先加入熟石灰,再蒸餾D.酒精是一種很好的溶劑,能溶解許多無機(jī)物和有機(jī)化合物,人們用白酒浸泡中藥制成藥酒就是利用了這一性質(zhì)D解析

乙醇和乙二醇含有的官能團(tuán)數(shù)目不同,不互為同系物,A錯誤;酒精分子在溶液中不能發(fā)生電離,溶液呈中性,B錯誤;熟石灰[Ca(OH)2]不能再吸水,故無法徹底去除乙醇中的水,可將熟石灰換成氧化鈣,C錯誤;酒精能溶解許多無機(jī)物和有機(jī)化合物,故白酒可以浸泡中藥制藥酒,D正確。知識點(diǎn)二乙醇的化學(xué)性質(zhì)基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識全過關(guān)1.氧化反應(yīng)(1)燃燒有機(jī)物的燃燒也屬于氧化反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)操作向燒杯中加入約2mL無水乙醇,點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象乙醇在空氣中燃燒,產(chǎn)生

火焰,放出大量的熱

反應(yīng)方程式CH3CH2OH+3O2

2CO2+3H2O淡藍(lán)色

(2)催化氧化

黑紅刺激性乙醛(3)被強(qiáng)氧化劑氧化

實(shí)驗(yàn)操作向試管中加入約2mL酸性KMnO4溶液,滴入數(shù)滴無水乙醇,振蕩實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象酸性KMnO4溶液

色

實(shí)驗(yàn)結(jié)論CH3CH2OH

乙酸褪2.乙醇與鈉的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)操作向試管中加入約2mL無水乙醇,再放入一小塊金屬鈉,觀察現(xiàn)象,檢驗(yàn)生成的氣體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管內(nèi)鈉粒沉于無水乙醇底部,鈉粒表面有

氣體放出,最終消失。點(diǎn)燃后,產(chǎn)生

的火焰

化學(xué)方程式2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑無色淡藍(lán)色反應(yīng)實(shí)質(zhì)及應(yīng)用實(shí)質(zhì):鈉置換羥基中的氫生成氫氣。應(yīng)用:①檢驗(yàn)羥基的存在;②計算羥基數(shù)目:2mol—OH~1molH2

3.乙醇的用途(1)乙醇可用作

。

(2)用于造酒原料、有機(jī)溶劑及化工原料等。(3)醫(yī)療上用

(體積分?jǐn)?shù))的乙醇溶液殺菌、消毒。

燃料75%特別提醒可通過向乙醇中加入無水硫酸銅(CuSO4)檢驗(yàn)乙醇中是否含有水,若無水硫酸銅變藍(lán),說明乙醇中有水,若無水硫酸銅不變色,則證明乙醇中不含水。不能用Na檢驗(yàn)酒精中是否有水,因?yàn)镹a也與乙醇反應(yīng),也產(chǎn)生氣泡。深度思考(1)能用乙醇萃取碘水中的碘嗎?(2)實(shí)驗(yàn)證明乙醇與金屬鈉的反應(yīng)沒有水與金屬鈉的反應(yīng)劇烈,這說明什么?(3)乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)中,銅絲的作用是什么?提示

不能。因?yàn)橐掖家兹苡谒?所以乙醇不能作碘水中碘的萃取劑。提示

說明水分子中的—OH比乙醇分子中的羥基活潑。

提示

由乙醇催化氧化的過程知,銅絲在反應(yīng)前后沒有什么變化,其作用是催化劑。(4)交警檢查司機(jī)是否酒后駕車的儀器中含有橙色的酸性K2Cr2O7溶液,利用的是什么原理?(5)鈉與乙醇反應(yīng),置換乙醇中的哪種氫原子?1

mol完全反應(yīng)生成多少摩爾H2?提示

酸性K2Cr2O7溶液遇到乙醇時,能把乙醇氧化,同時自身被還原為Cr3+,溶液由橙紅色變成綠色,由此可以判斷司機(jī)是否飲酒。提示

羥基上的氫原子;1

mol

H2。

(6)已知乙醛的結(jié)構(gòu)式為

,結(jié)合乙醇的結(jié)構(gòu),乙醇在發(fā)生催化氧化時斷裂的化學(xué)鍵有哪些?是不是所有的醇都能被催化氧化生成醛?提示

斷裂的為氧氫共價鍵和與羥基相連的碳?xì)涔矁r鍵,即

;并不是所有的醇都能被氧化為醛,只有在分子結(jié)構(gòu)中含有—CH2OH的醇類才能被氧化為醛。重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

乙醇的氧化反應(yīng)例1某實(shí)驗(yàn)小組用下列裝置進(jìn)行乙醇的催化氧化的實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象,請寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式:

、

。

在不斷鼓入空氣的情況下,熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,說明乙醇催化氧化反應(yīng)是

反應(yīng)。

放熱

(2)甲和乙兩個水浴作用不相同。甲的作用是

;

乙的作用是

。

(3)反應(yīng)進(jìn)行一段時間后,干燥的試管a中能收集到不同的物質(zhì),它們是

。集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是

。

加熱

冷卻乙醛、乙醇、水氮?dú)饨馕?/p>

(1)銅絲變黑,是由于2Cu+O22CuO,黑色氧化銅又變紅,是由于乙醇與CuO反應(yīng)又生成Cu。熄滅酒精燈后反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,所以反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)甲處水浴要使乙醇變成蒸氣,所以甲處水浴的作用是加熱;乙處是將生成的乙醛等和其他氣體分離開來,所以乙處水浴是降低溫度即起冷卻的作用。(3)在水浴冷卻作用下,沒參與反應(yīng)的乙醇、反應(yīng)生成的乙醛和水都能冷卻成液體收集在試管a中。空氣中的O2參與反應(yīng),N2沒有反應(yīng),所以排水法收集到的氣體主要成分是N2?！咀兪皆O(shè)問】若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙顯紅色,說明液體中還含有

。要除去該物質(zhì),可向混合液中加入下列物質(zhì)中的

(填字母)。

A.氯化鈉溶液

B.苯C.碳酸氫鈉溶液 D.四氯化碳然后通過

(填實(shí)驗(yàn)操作名稱)即可除去。

乙酸C蒸餾提示

能使紫色石蕊試紙變紅的液體顯酸性,只能是反應(yīng)過程中乙醛被空氣中的氧氣氧化生成的乙酸,除去乙酸要選用NaHCO3溶液,反應(yīng)生成鹽,沸點(diǎn)非常高,用蒸餾的方法可以將其與乙醛等有機(jī)化合物分離開來。A解析

醇發(fā)生催化氧化反應(yīng)時,只與分子中的—CH2OH原子團(tuán)有關(guān),與其他原子團(tuán)無關(guān),則被氧化的醇為

。探究角度2

鈉與乙醇的反應(yīng)例2向裝有乙醇的燒杯中投入一小塊金屬鈉,下列對該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述中正確的是(

)A.鈉塊沉在乙醇底部B.鈉塊熔化成小球C.鈉塊在乙醇的液面上游動D.該反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)劇烈A解析

鈉的密度比乙醇的密度大,所以鈉塊沉在乙醇底部,A正確,C不正確;鈉與乙醇反應(yīng)放熱,但放出的熱量較少,不足以將鈉熔化,B不正確;乙醇與鈉反應(yīng)不如水與鈉反應(yīng)劇烈,D不正確。思維建模

乙醇與活潑金屬反應(yīng)的注意點(diǎn)(1)活潑金屬如K、Ca、Mg也能把乙醇分子中羥基中的氫原子置換出來,如2CH3CH2OH+2K→2CH3CH2OK+H2↑。(2)在乙醇分子中,被活潑金屬置換的氫是羥基中的氫原子,而不是乙基中的氫原子。(3)含有—OH的有機(jī)物都能與Na、K等活潑金屬反應(yīng),如CH3OH、HOCH2CH2OH等,1

molmol

H2,該關(guān)系式常用于確定有機(jī)物分子中含有—OH的數(shù)目。[對點(diǎn)訓(xùn)練2]可以證明乙醇分子中有一個氫原子與其他氫原子不同的事實(shí)是(

)A.1mol乙醇完全燃燒生成3molH2OB.1mol乙醇可以生成1mol乙醛C.1mol乙醇與足量的鈉反應(yīng)得到0.5molH2D.乙醇可以制酒精飲料C解析

1

mol乙醇完全燃燒生成3

mol

H2O,只能說明乙醇分子中有6個氫原子,故不選A;1

mol乙醇生成1

mol乙醛,說明乙醇和乙醛中碳原子數(shù)相等,故不選B;乙醇分子中有6個氫原子,但1

mol乙醇與足量的鈉反應(yīng)只得到0.5

mol

H2,說明6個氫原子中只有1個氫原子可以被鈉置換,這個氫原子與其他氫原子不同,故選C;乙醇可以制酒精飲料屬于乙醇的用途,故不選D。隨堂檢測

全達(dá)標(biāo)12345題組1乙醇的分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)1.下列說法中正確的是(

)A.羥基與氫氧根離子有相同的化學(xué)式和電子式B.乙醇是含—OH的化合物C.常溫下,1mol乙醇可與足量的Na反應(yīng)生成11.2LH2D.已知乙醇的結(jié)構(gòu)式如圖所示,則乙醇催化氧化時斷裂的化學(xué)鍵為②③B12345123452.(2024黑龍江牡丹江第一高級中學(xué)高一檢測)乙醇的球棍模型如圖所示,下列有關(guān)乙醇的說法中,不正確的是(

)A.乙醇結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH,不屬于烴B.乙醇可看作乙烷分子中的一個氫原子被羥基取代后的產(chǎn)物C.乙醇與二甲醚(CH3OCH3)燃燒的產(chǎn)物相同D.乙醇和乙烷都含有乙基(—CH2CH3),故其化學(xué)性質(zhì)相似D解析

乙醇和乙烷都含有乙基(—CH2CH3),但羥基(—OH)是乙醇的官能團(tuán),其決定乙醇的化學(xué)性質(zhì),而乙烷不含官能團(tuán),顯然二者的化學(xué)性質(zhì)不同。12345題組2乙醇的化學(xué)性質(zhì)3.某同學(xué)將一小塊金屬鈉投入乙醇中(如圖所示)研究乙醇與鈉的反應(yīng),下列是他對實(shí)驗(yàn)的描述及分析,其中正確的是(

)A.鈉浮在乙醇的表面上,四處游動B.反應(yīng)放出的熱使鈉熔成一個小球C.鈉與乙醇的反應(yīng)不如鈉與水的反應(yīng)劇烈D.2mol乙醇與足量鈉反應(yīng),可收集到22.4LH2C12345解析

A錯,鈉的密度比乙醇的密度大,鈉投入乙醇中會沉入乙醇的底部;B錯、C對,乙醇中—OH的活性比水中—OH的活性弱,鈉與乙醇的反應(yīng)比較緩和,鈉塊沒有熔化成小球,也沒有四處游動,鈉塊的表面緩慢產(chǎn)生氣泡;D錯,2

mol乙醇與2

mol

Na反應(yīng),生成1

mol

H2,但未說明是標(biāo)準(zhǔn)狀況,其體積不一定是22.4

L。123454.將W1g光亮的銅絲在空氣中加熱一段時間后,迅速插入下列物質(zhì)中,取出干燥,如此反復(fù)幾次,最后取出銅絲用蒸餾水洗滌、干燥,稱得其質(zhì)量為W2g。實(shí)驗(yàn)時由于所插入的物質(zhì)不同,銅絲的前后質(zhì)量變化可能不同,下列所插入物質(zhì)與銅絲的質(zhì)量關(guān)系不正確的是(

)A.石灰水W1<W2B.CO

W1=W2C.NaHSO4

W1>W2D.乙醇溶液W1<W2D12345解析

光亮的銅絲在空氣中加熱時,銅絲與氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅,所以加熱后的銅絲質(zhì)量會增加。氧化銅不與石灰水反應(yīng),所以W2

g為氧化銅和剩余銅的質(zhì)量,W1

g為銅絲的質(zhì)量,所以W1<W2,故A正確;氧化銅與CO反應(yīng)生成固體銅,所以W2

g為銅的質(zhì)量,W1

g為銅的質(zhì)量,所以W1=W2,故B正確;2NaHSO4+CuOCuSO4+Na2SO4+H2O,硫酸氫鈉與氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅,所以有部分銅元素以離子形式進(jìn)入溶液,W2

g為未參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量,所以W1>W2,故C正確;CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,固體氧化銅又生成銅,所以W2

g為銅的質(zhì)量,W1

g為銅的質(zhì)量,所以W1=W2,故D錯誤。123455.乙醇是生活中常見的有機(jī)化合物,能進(jìn)行如圖所示的多種反應(yīng),C是有機(jī)化合物。(1)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:①