2021高三全国统考化学（经典版）一轮学案：第10章第2节　乙醇和乙酸　基本营养物质


第2节　乙醇和乙酸　基本营养物质
[考试说明]　1.了解乙醇、乙酸的组成和主要性质及重要应用，了解酯化反应。2.了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。3.以上各部分知识的综合应用。
[命题规律]　本节内容是高考的常考点，主要以选择题型考查：乙醇、乙酸的化学性质、用途以及酯化反应的原理和实验设计的有关问题，糖类、油脂、蛋白质的知识是化学知识与生命科学的结合点，命题热点为糖类、油脂和蛋白质的特征反应的应用，是否发生水解反应及产物的检验等。
考点1　乙醇和乙酸的结构与性质
知识梳理
1.乙酸和乙醇
(1)组成和结构
名称
俗称
分子式
结构式
结构简式
官能团
比例模型
乙醇
酒精
C2H6O

CH3CH2OH
或C2H5OH
羟基
—OH

乙酸
醋酸
C2H4O2

CH3COOH
羧基
—COOH

(2)物理性质
名称
颜色
气味
状态
溶解性
乙醇
无色
特殊香味
液体
与水任意比互溶
乙酸
无色
强烈刺激
性气味
液体，低于16.6_℃凝结成固体，又称冰醋酸
易溶于水和乙醇
(3)化学性质
①

②

2．乙酸乙酯的制备实验
(1)实验原理(用化学方程式表示)
CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。
(2)装置(如图所示)
液液加热型，试管与桌面成45°(使试管受热面积增大)。

(3)饱和Na2CO3溶液的作用
降低乙酸乙酯的溶解度、中和乙酸、溶解乙醇。
(4)注意事项
①试剂的加入顺序：先加乙醇、再加入浓硫酸和冰醋酸。
②防暴沸：试管中加少量碎瓷片或沸石。
③防止乙醇和乙酸挥发：加热时要用酒精灯缓慢加热，防止液体剧烈沸腾，造成乙酸与乙醇的大量挥发。
④防倒吸的方法：导管末端在饱和Na2CO3溶液的液面上。
⑤产物分离：用分液法分离，上层油状物为乙酸乙酯。
3．乙酸乙酯的性质
(1)物理性质：无色液体、有水果香味、沸点77 ℃，与醇、醚互溶，微溶于水，比水轻。
(2)化学性质
在酸性或碱性条件下均可发生水解反应
CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH(可逆)
CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH(完全)

(1)在乙醇的催化氧化反应中，用铜作催化剂时，铜参加反应。化学方程式为2Cu＋O22CuO、CuO＋CH3CH2OHCH3CHO＋H2O＋Cu。
(2)乙酸和乙醇反应的实质是取代反应，乙酸分子中羧基()上的羟基(—OH)被乙醇分子中的烷氧基(CH3CH2O—)代替。
(3)酯化反应的条件及其意义
①加热。加热的主要目的是提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发。
②用浓硫酸作催化剂、吸水剂，提高反应速率，提高乙醇、乙酸的转化率。
③适当增加乙醇的量，可提高产率。

1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清除。说明乙酸的酸性小于碳酸的酸性。(×)
错因：依据2CH3COOH＋CaCO3===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑可知，酸性为乙酸大于碳酸。
(2)将铜片在酒精灯火焰上加热后插入到无水乙醇中，放置片刻，铜片质量增加。(×)
错因：铜加热后生成CuO，CuO与乙醇反应又生成Cu，质量最终不变。
(3)乙醇能与金属钠反应，说明在反应中乙醇分子断裂C—O键而失去羟基。(×)
错因：乙醇与钠反应生成H2，故断裂羟基中的氢氧键。
(4)在制备乙酸乙酯后剩余的反应液中加入碳酸钠溶液，产生气泡，说明还有乙酸剩余。(×)
错因：反应液中的H2SO4与Na2CO3反应也可产生CO2气体。
(5)将乙醇和浓硫酸共热后得到的气体通入溴水中，溴水褪色，说明生成了乙烯。(×)
错因：得到的气体中常混有SO2，SO2可与溴发生氧化还原反应。
(6)在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH。(×)
错因：CH3CO18OC2H5水解应断裂酯基()中的碳氧单键，故应生成CH3COOH和C2HOH。
2．某课外兴趣小组欲在实验室里制备少量乙酸乙酯，该小组的同学设计了以下四个制取乙酸乙酯的装置，其中正确的是(　　)

答案　A
解析　B和D中导管插入试管b内液面以下，会引起倒吸，C和D中试管b中的NaOH溶液会与生成的乙酸乙酯反应。
题组训练
题组一 乙醇、乙酸的结构与性质
1．(2019·皖西高中教育联盟高三期末)有机物R的结构简式如图所示。下列有关R的性质叙述正确的是(　　)

A．R的所有原子一定在同一平面上
B．在Ni催化和加热条件下，1 mol R能与5 mol H2发生加成反应
C．R既能与羧酸、醇反应，还能发生加成、氧化反应
D．1 mol R与足量氢氧化钠溶液反应，消耗氢氧化钠的物质的量为2 mol
答案　C
解析　含有饱和碳原子，具有类似甲烷的结构特点，则所有的原子不可能在同一个平面上，故A错误；能与氢气反应的有醛基和苯环，则在Ni催化和加热条件下，1 mol R能与4 mol H2发生加成反应，故B错误；该分子中能与氢氧化钠溶液反应的只有羧基，则1 mol R与足量氢氧化钠溶液反应，消耗氢氧化钠的物质的量为1 mol，故D错误。
2．某一定量有机物和足量Na反应得到Va L氢气，取另一份等物质的量的同种有机物和足量NaHCO3反应得Vb L 二氧化碳，若在同温同压下Va＝Vb≠0，则该有机物可能是 (　　)
①CH3CH(OH)COOH　②HOOC—COOH
③CH3CH2COOH　④HOOCCH2CH(OH)CH2COOH
⑤CH3CH(OH)CH2OH
A．② B．②③④
C．只有④ D．①
答案　D
解析　解答本题时注意以下两点：(1)1 mol —OH或1 mol —COOH与金属钠反应均放出0.5 mol H2；(2)醇羟基不与NaHCO3反应，1 mol —COOH与NaHCO3反应放出1 mol CO2。
题组二 乙酸乙酯的制取实验原理

3．如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述中，不正确的是(　　)

A．向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加入冰醋酸
B．试管b中导气管下端管口不能浸入液面的目的是防止实验过程中产生倒吸现象
C．实验时加热试管a的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
D．试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇，减少乙酸乙酯的溶解
答案　A
解析　加入试剂时应先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加入冰醋酸，故A错误。
4．实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是115～125 ℃，其他有关数据如下表，则以下关于实验室制备乙酸丁酯的叙述错误的是(　　)
物质
乙酸
1­丁醇
乙酸丁酯
98%浓硫酸
沸点
117.9 ℃
117.2 ℃
126.3 ℃
338.0 ℃
溶解性
溶于水和有机溶剂
溶于水和有机溶剂
微溶于水，溶于有机溶剂
与水混溶
A．相对价廉的乙酸与1­丁醇的物质的量之比应大于1∶1
B．不用水浴加热是因为乙酸丁酯的沸点高于100 ℃
C．从反应后混合物分离出粗品的方法：用Na2CO3溶液洗涤后分液
D．由粗品制精品需要进行的一步操作：加吸水剂蒸馏
答案　B
解析　实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是115～125 ℃，而水浴的最高温度为100 ℃，达不到制备温度要求，所以不采用水浴加热，故B错误。

实验探究乙醇、乙酸、水分子中羟基氢的活泼性

乙酸
水
乙醇
分子结构
CH3COOH
H—OH
C2H5OH
与羟基直接相连的
原子或原子团

—H
C2H5—
遇石蕊试液
变红
不变红
不变红
与Na
反应剧烈
反应剧烈
反应缓慢
与NaOH
反应
不反应
不反应
与Na2CO3、NaHCO3
反应
不反应
不反应
羟基氢的活泼性强弱
CH3COOH>H2O>CH3CH2OH
考点2　基本营养物质
知识梳理
1.糖类
(1)糖类的组成元素为C、H、O。
(2)分类

特点
代表物
分子式
相互关系
单糖
不能再水解成更简单的糖
葡萄糖
C6H12O6
葡萄糖和果糖互为同分异构体
果糖
二糖
一分子二糖能水解成两分子单糖
蔗糖
C12H22O11
蔗糖与麦芽糖互为同分异构体
麦芽糖
多糖
一分子多糖能水解成多分子单糖
淀粉
(C6H10O5)n
由于n值不同，淀粉和纤维素不是同分异构体
纤维素
(3)性质
①葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]

②蔗糖和麦芽糖
蔗糖易溶于水，有甜味。
在稀酸催化作用下发生水解反应，蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖，麦芽糖的水解产物为葡萄糖。
③淀粉和纤维素
常温下，淀粉遇单质碘变蓝色，可用于检验淀粉的存在。淀粉或纤维素在酸或酶的催化下水解，生成葡萄糖。
(4)用途
①糖类物质可给一切生物体维持生命活动提供能量。
②葡萄糖是重要的工业原料，主要用于食品加工、医疗输液、合成药物等。
③淀粉可作食物，可用于生产葡萄糖和酒精。
④纤维素可用于造纸，制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、黏胶纤维等。
2．油脂
(1)组成与结构
油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，由C、H、O三种元素组成，其结构可表示为。

(2)化学性质(水解反应)
①酸性条件
油脂＋水高级脂肪酸＋甘油。
②碱性条件(皂化反应)
油脂＋NaOH高级脂肪酸钠＋甘油。
(3)用途
①提供人体所需要的能量。
②用于生产肥皂和甘油。
3．蛋白质
(1)组成
蛋白质由C、H、O、N、S、P等元素组成，蛋白质分子是由氨基酸分子缩合而成的高分子化合物。
(2)性质

①盐析：在轻金属盐作用下，蛋白质从溶液中凝聚成固体析出，其实质是溶解度降低，是物理变化，此过程可逆，加水后仍可溶解，蛋白质仍保持原有的生理活性，可用于分离提纯蛋白质。
②变性：在强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、受热、紫外线、甲醛、酒精等作用下蛋白质凝聚成固体析出，其实质是结构性质发生变化，是化学变化，此过程不可逆，蛋白质失去原有的生理活性。
(3)用途
①蛋白质是人类必需的营养物质。
②蛋白质在工业上有很多用途，动物的毛、皮、蚕丝可制作服装。
③大多数酶是一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂。

(1)糖类不一定都符合通式Cn(H2O)m，如脱氧核糖的分子式为C5H10O4；符合通式Cn(H2O)m的有机物不一定是糖类，如CH3COOH[C2(H2O)2]。
(2)油脂虽然相对分子质量较大，但不属于高分子化合物，多糖和蛋白质属于天然高分子化合物。
(3)天然油脂是混合物，其中液态植物油既具有酯的性质，又具有烯烃的不稳定性。
(4)蛋白质的水解产物是多种氨基酸的混合物，并不是纯净物。
(5)人体内没有水解纤维素的酶，纤维素在人体中的作用主要是加强肠胃蠕动，但不能被吸收。
(6)淀粉酶、蛋白酶都是活性蛋白质，其特点是具有高效性、专一性和条件温和性。

1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O。(×)
错因：羊毛的主要成分为蛋白质，含有C、H、O、N等元素，完全燃烧除生成CO2和H2O，还有其他物质生成。
(2)用加酶洗衣粉洗涤毛织品效果更好。(×)
错因：毛织品的主要成分为蛋白质，加酶洗衣粉能使蛋白质发生水解，衣服损坏。
(3)油脂在酸性或碱性条件下，均可发生水解反应，且产物相同。(×)
错因：油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐，而在酸性条件下生成高级脂肪酸。
(4)对“地沟油”进行分馏可以制得汽油、煤油，达到变废为宝的目的。(×)
错因：地沟油的主要成分为油脂(即高级脂肪酸甘油酯)，汽油、煤油成分为烃，地沟油分馏不可能得到汽油、煤油。
(5)向食盐中加入淀粉溶液，检验食盐中是否含有碘元素。(×)
错因：加碘盐中含有碘酸钾而不是碘单质。
(6)蛋白质、纤维素、蔗糖都是高分子化合物。(×)
错因：蔗糖相对分子质量较小，属于小分子化合物。　　　　　　　　　　　
2．下列有关有机反应的说法正确的是(　　)
①聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应　②利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程　③淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应　④蛋白质水解的最终产物是葡萄糖　⑤淀粉遇碘变蓝色，葡萄糖能与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应　⑥向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，所以蛋白质均发生盐析
A．①②③④⑤ B．②③⑤
C．②③④⑤ D．②⑤⑥
答案　B
解析　①聚乙烯塑料的老化是因为发生了氧化反应，错误；④蛋白质水解的最终产物为氨基酸，错误；⑥向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，其中前者是盐析，后者是变性，错误。
题组训练
题组一 糖类的组成和性质
1．下列关于糖类的说法中，正确的是(　　)
①糖类物质中只含有C、H、O三种元素　②糖类都能发生水解反应　③淀粉和纤维素分子式均为(C6H10O5)n，两者互为同分异构体　④淀粉遇加碘盐变蓝色　⑤麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应　⑥淀粉和纤维素在人体内被水解为葡萄糖，是重要的营养物质　⑦麦芽糖和蔗糖互为同分异构体，二者水解产物相同　⑧葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇
A．①②③ B．①④⑥
C．①⑤⑧ D．④⑤⑧
答案　C
解析　②糖类中的单糖不能发生水解反应，错误；③淀粉和纤维素中n值不同，不是同分异构体，错误；④碘盐中加入的是KIO3，淀粉遇单质碘变蓝，错误；⑥人体内没有水解纤维素的酶，错误；⑦蔗糖水解为葡萄糖和果糖，麦芽糖水解为葡萄糖，错误。
2．某学生设计了四种实验方案并得出了自己的结论，其中实验方案设计及结论均正确的是(　　)
A．淀粉溶液水解液溶液变蓝。结论：淀粉完全没有水解
B．淀粉溶液水解液无砖红色沉淀。结论：淀粉完全水解
C．淀粉溶液水解液中和液有砖红色沉淀。结论：淀粉已水解
D．淀粉溶液水解液无现象。结论：淀粉没有水解
答案　C
解析　A项，结论错误，当淀粉部分水解时，残留的淀粉也会使碘水变蓝色。B、D项，方案设计及结论均不对，因为当水解液呈酸性时，加入的新制Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液)首先与硫酸发生中和反应而无法与葡萄糖作用。
题组二 油脂的组成和性质
3．下列关于油脂的说法中，正确的是(　　)
①油脂是很多特殊的酯组成的混合物，属于高分子化合物　②油脂是产生能量最多的营养物质　③利用油脂在碱性条件下的水解，可以制得甘油和肥皂　④油脂在人体内的化学变化主要是在脂肪酶的催化下进行水解
⑤植物油和矿物油都不能使溴水褪色　⑥油脂中仅含有碳和氢两种元素　⑦油脂是高级脂肪酸和甘油所生成的酯　⑧植物油的氢化属于取代反应
A．①②③④ B．②③④⑦
C．②③⑦⑧ D．③④⑦⑧
答案　B
解析　①油脂不属于高分子化合物，错误；⑤植物油中含有不饱和键，可与Br2发生加成反应，裂化得到的矿物油中有碳碳双键，可与Br2加成，错误；⑥油脂中含有C、H、O三种元素，错误；⑧植物油的氢化属于加成反应，错误。
4．在一定条件下，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，化学方程式如下：

下列叙述错误的是(　　)
A．生物柴油由可再生资源制得
B．生物柴油是不同酯组成的混合物
C．动、植物油脂都是高分子化合物
D．“地沟油”可用于制备生物柴油
答案　C
解析　动、植物油脂为高级脂肪酸的甘油酯，不是高分子化合物，C错误。
题组三 蛋白质的组成与性质
5．下列关于蛋白质的说法中，正确的是(　　)
①蛋白质属于天然高分子化合物　②酶是一种生物催化剂，主要由C、H、O三种元素组成　③在鸡蛋清中滴加浓硝酸会变黄　④蛋白质的分子能透过半透膜　⑤蛋白质遇浓盐酸时呈黄色　⑥羊毛、蚕丝、明胶、棉花和麻的主要成分是蛋白质　⑦鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法　⑧蛋白质溶液中，加入浓的硫酸铜溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解
A．①②③④ B．①④⑤⑦
C．①③⑦⑧ D．②③⑦⑧
答案　C
解析　②大多数酶是蛋白质，还含有N等元素，错误；④蛋白质是高分子化合物，不能透过半透膜，错误；⑤蛋白质遇浓硝酸时变黄色，错误；⑥棉、麻的主要成分是纤维素，错误。
6．下列关于蛋白质的说法中不正确的是(　　)
A．蛋白质属于天然有机高分子化合物，没有蛋白质就没有生命
B．HCHO溶液或Na2SO4溶液均能使蛋白质变性
C．某些蛋白质跟浓硝酸作用会变黄
D．可以采用多次盐析或多次渗析的方法分离、提纯蛋白质
答案　B
解析　Na2SO4溶液能使蛋白质发生盐析，B错误。

如何设计实验区分油脂和矿物油

油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸的甘油脂
多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基多
含不饱和烃基多
性质
固态或半固态
液态
具有烃的性质，不能水解
具有酯的性质，能水解，油兼有烯烃的性质(不饱和度高)
鉴别
加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅
加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化
高考真题实战
1.(2019·全国卷Ⅱ)“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句，下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是(　　)
A．蚕丝的主要成分是蛋白质
B．蚕丝属于天然高分子材料
C．“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应
D．古代的蜡是高级脂肪酸酯，属于高分子聚合物
答案　D
解析　高级脂肪酸酯不属于高分子聚合物，D错误。
2．(2019·北京高考)交联聚合物P的结构片段如下图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长)(　　)

A．聚合物P中有酯基，能水解
B．聚合物P的合成反应为缩聚反应
C．聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得
D．邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构
答案　D
解析　由交联聚合物P的结构片段X、Y可判断其结构中含有酯基，因此聚合物P能水解，A正确；酯基是由羧基和醇羟基脱水生成的，因此聚合物P的合成反应为缩聚反应，B正确；油脂水解可生成丙三醇，C正确；乙二醇只含两个醇羟基，邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中生成直链结构的高分子，不可能形成类似聚合物P的交联结构，D错误。
3．(2018·全国卷Ⅰ改编)下列说法错误的是(　　)
A．蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B．大多数酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质
C．植物油含不饱和脂肪酸酯，能使Br2/CCl4褪色
D．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
答案　A
解析　果糖不能再发生水解，属于单糖，A错误。
4．(2017·全国卷Ⅲ)下列说法正确的是(　　)
A．植物油氢化过程中发生了加成反应
B．淀粉和纤维素互为同分异构体
C．环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
D．水可以用来分离溴苯和苯的混合物
答案　A
解析　A对：植物油氢化过程中发生了油脂与氢气的加成反应。B错：淀粉和纤维素都是高分子化合物，聚合度不同，因此它们的分子式不同，不互为同分异构体。C错：环己烷和苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能用该方法鉴别环己烷和苯。D错：苯与溴苯互溶且均难溶于水，水不能分离二者。
5．(2016·全国卷Ⅰ)化学与生活密切相关。下列有关说法错误的是(　　)
A．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B．食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质
C．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
答案　D
解析　C项，蛋白质是流感病毒的组成成分，加热能使蛋白质变性从而杀死流感病毒；D项，医用酒精中乙醇的浓度为75%，错误。
6．(2016·全国卷Ⅰ)下列关于有机化合物的说法正确的是(　　)
A．2­甲基丁烷也称为异丁烷
B．由乙烯生成乙醇属于加成反应
C．C4H9Cl有3种同分异构体
D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物
答案　B
解析　A项，异丁烷为2－甲基丙烷；B项，乙烯和水通过加成反应可制得乙醇；C项，C4H9Cl的同分异构体有4种；D项，油脂不属于高分子化合物。
7．(2015·全国卷Ⅱ)分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)(　　)
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
答案　B
解析　能与NaHCO3反应放出CO2的有机物中一定含有羧基，C5H10O2满足CnH2nO2，所以C5H10O2为饱和一元羧酸，其同分异构体有CH3CH2CH2CH2COOH、种。
8．(2015·海南高考)乙醇是一种重要的化工原料，由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如下图所示：

回答下列问题：
(1)A的结构简式为______________。
(2)B的化学名称是______________。
(3)由乙醇生成C的反应类型为______________。
(4)E是一种常见的塑料，其化学名称是__________。
(5)由乙醇生成F的化学方程式为____________________________________。
答案　(1)CH3COOH　
(2)乙酸乙酯　
(3)取代反应　
(4)聚氯乙烯　
(5)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
解析　(1)乙醇在催化剂作用下可被O2氧化生成乙醛或乙酸，结合A的分子式可确定A为乙酸，其结构简式为CH3COOH。
(3)CH3CH2OH和Cl2在光照条件下反应生成C，由C的分子式可确定该反应为取代反应，即烃基与Cl2发生取代反应，生成的C为ClCH2CH2OH或CH3CHClOH。