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高中化学人教版 (新课标)必修2第三节 生活中两种常见的有机物学案设计
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这是一份高中化学人教版 (新课标)必修2第三节 生活中两种常见的有机物学案设计，共7页。
1.了解烃的衍生物和官能团的概念。
2.掌握乙醇的组成、主要性质及其应用。重点
[基础·初探]
1．乙醇的组成与结构
乙醇的分子式：C2H6O，结构式：，结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH。
2．烃的衍生物
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。如一氯甲烷、乙醇、硝基苯、乙酸等。
3．官能团
(1)定义
决定有机化合物化学特性的原子或原子团。
(2)实例
[题组·冲关]
题组 乙醇的组成、结构与烃的衍生物
1．下列化学用语正确的是( )
A．乙醇的官能团：—OH
B．乙醇的分子式：CH3CH2OH
C．乙烯的结构简式：CH2CH2
D．乙烯无官能团
【答案】 A
2．下列物质属于烃的衍生物的是________。
【答案】 ②④⑤⑥⑦
[基础·初探]
1．物理性质
俗称酒精，无色、有特殊香味的液体，密度比水小，易挥发，与水以任意比互溶，是优良的有机溶剂。
2．化学性质
(1)与Na反应
化学方程式：2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。
(2)氧化反应
①燃烧
a．化学方程式：CH3CH2OH＋3O2eq \(――→,\S\UP7(点燃))2CO2＋3H2O。
b．现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热。
②催化氧化
化学方程式：2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\S\UP7(Cu/Ag),\S\DO7(△))2CH3CHO＋2H2O。
③与强氧化剂反应
反应原理：CH3CH2OHeq \(――――――→,\S\UP7(KMnO4H＋),\S\DO7(或K2Cr2O7H＋))CH3COOH。
3．乙醇的用途
(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
(2)用作化工原料。
(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
[探究·升华]
[思考探究]
探究 乙醇的主要化学性质
(1)乙醇与Na反应实验探究
实验装置图：
根据上述装置图，思考探究
①上述实验的现象
a．钠开始沉于试管底部，最终慢慢消失，产生无色可燃性气体；
b．烧杯内壁有水珠产生；
c．向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊。
②上述实验发生反应的方程式为2C2H5OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
③乙醇与Na反应和水与Na反应的剧烈程度有什么差异？得出什么结论？
【提示】 乙醇与Na反应和水与Na反应平缓。乙醇羟基氢原子比水中氢原子的活泼性差。
(2)乙醇的催化氧化实验探究
实验步骤：
向一支试管中加入3～5 mL乙醇，取一根10～15 cm长的铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上烧至红热，插入乙醇中，反复几次，观察反应的现象，小心闻试管中液体的气味(如下图)。
实验现象：
①烧至红热的铜丝表面变黑，趁热将铜丝插入乙醇中，铜丝立即又变成红色；
②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味。
实验结论：
①铜在反应中起催化剂的作用，
②乙醇被氧化成乙醛，
③乙醇催化氧化的化学方程式为
2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\S\UP7(Cu),\S\DO7(△))2CH3CHO＋2H2O。
[认知升华]
升华 乙醇的主要性质
(1)乙醇、水与Na反应的比较
①钠与水反应的速率比乙醇快，水分子中的氢原子比乙醇羟基中的氢原子活泼。
②钠与水反应时熔成液态，而与乙醇反应时不熔化，钠与水反应单位时间内放出的热量多，且钠的熔点低。
③钠与水反应时浮在水面上，而与乙醇反应时沉在乙醇下，密度大小顺序为水>钠>乙醇。
(2)乙醇催化氧化的机理
总反应方程式为：2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\S\UP7(Cu),\S\DO7(△))2CH3CHO＋2H2O，反应中Cu作催化剂。
[题组·冲关]
题组1 乙醇的主要性质及应用
1．关于乙醇的说法中正确的是( )
A．乙醇结构中有—OH，所以乙醇溶于水，可以电离出OH－而显碱性
B．乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有氧化性
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，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
【解析】 乙醇不能电离出氢氧根离子，—OH和OH－是完全不同的粒子，乙醇的氧化反应表现的是乙醇的还原性；乙醇与钠反应比水与钠反应缓慢，说明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，水呈中性，所以乙醇不显酸性。
【答案】 D
2．乙醇分子中的各种化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是( )
A．和金属钠反应时键①断裂
B．在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和③
C．在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
【解析】 乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的O—H键断裂，A正确；乙醇催化氧化成乙醛时，断裂①和③化学键，B正确，C错误；乙醇完全燃烧时，化学键全部断裂，D正确。
【答案】 C
题组2 乙醇催化氧化的原理与实验探究
3．可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是( )
A．1 ml乙醇完全燃烧生成3 ml水
B．乙醇可以制酒精饮料
C．1 ml乙醇跟足量的Na作用得到0.5 ml H2
D．1 ml乙醇可以生成1 ml乙醛
【解析】 1个乙醇分子中含有6个氢原子，分子式为C2H6O，其可能的结构有CH3OCH3和C2H5OH。因为1 ml乙醇与足量的钠反应只得到0.5 ml H2，说明6个氢原子中只有1个氢原子可以被钠置换，这个氢原子与另外的氢原子所处环境应该不同。醇中的氢原子只有羟基上的氢原子才能与钠发生反应，所以该反应经常用于判断醇分子中羟基的个数。
【答案】 C
4．按照下图装置(夹持装置已略)持续通入X气体或蒸气，可以看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，则X气体或蒸气可能是(假设每个反应均完全)( )
A．CH3CH2OHB．CO或H2
C．NH3D．H2
【解析】 选项中气体均可还原CuO，但本题的关键点是所得产物冷凝后得到液体，该液体不可能是水(干燥管中盛有足量CuSO4)，所以C处液体一定是乙醛，故X气体为乙醇。
【答案】 A
5．某实验小组用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验。
甲 乙
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同：甲的作用是______；乙的作用是________。
(3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是________，集气瓶中收集到的主要成分是________。
【解析】 (1)在乙醇的催化氧化实验中，Cu作催化剂，反应过程中，红色的Cu先生成黑色的CuO，黑色的CuO又被还原为红色的Cu，有关的化学方程式为2Cu＋O2eq \(=====,\S\UP7(△))2CuO，CuO＋CH3CH2OHeq \(――→,\S\UP7(△))CH3CHO＋Cu＋H2O。熄灭酒精灯反应仍继续进行，则说明乙醇的催化氧化反应是放热反应。
(2)常温下乙醇为液体，如果要在玻璃管中进行反应则需要转化为气体，所以甲中水浴加热的目的是将乙醇汽化得到稳定的乙醇气流；而生成的乙醛在高温时为气体，所以乙装置的目的是为了将乙醛气体冷凝为液体。
(3)经过反应后并冷却，a中收集到的物质有易挥发的乙醇及反应生成的乙醛和水，集气瓶中收集到的是空气中的N2及未完全反应的O2。
【答案】 (1)2Cu＋O2eq \(=====,\S\UP7(△))2CuO，CH3CH2OH＋CuOeq \(――→,\S\UP7(△))CH3CHO＋Cu＋H2O 放热 (2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水 氮气、氧气
乙醇的组成、结构和烃的衍生物
物质
CH3Cl
CH3CH2OH
所含官能团
—Cl
—OH
—NO2
官能团的名称
氯原子
羟基
硝基
碳碳双键
乙醇的性质及其应用
1.了解烃的衍生物和官能团的概念。
2.掌握乙醇的组成、主要性质及其应用。重点
[基础·初探]
1．乙醇的组成与结构
乙醇的分子式：C2H6O，结构式：，结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH。
2．烃的衍生物
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。如一氯甲烷、乙醇、硝基苯、乙酸等。
3．官能团
(1)定义
决定有机化合物化学特性的原子或原子团。
(2)实例
[题组·冲关]
题组 乙醇的组成、结构与烃的衍生物
1．下列化学用语正确的是( )
A．乙醇的官能团：—OH
B．乙醇的分子式：CH3CH2OH
C．乙烯的结构简式：CH2CH2
D．乙烯无官能团
【答案】 A
2．下列物质属于烃的衍生物的是________。
【答案】 ②④⑤⑥⑦
[基础·初探]
1．物理性质
俗称酒精，无色、有特殊香味的液体，密度比水小，易挥发，与水以任意比互溶，是优良的有机溶剂。
2．化学性质
(1)与Na反应
化学方程式：2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。
(2)氧化反应
①燃烧
a．化学方程式：CH3CH2OH＋3O2eq \(――→,\S\UP7(点燃))2CO2＋3H2O。
b．现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热。
②催化氧化
化学方程式：2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\S\UP7(Cu/Ag),\S\DO7(△))2CH3CHO＋2H2O。
③与强氧化剂反应
反应原理：CH3CH2OHeq \(――――――→,\S\UP7(KMnO4H＋),\S\DO7(或K2Cr2O7H＋))CH3COOH。
3．乙醇的用途
(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
(2)用作化工原料。
(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
[探究·升华]
[思考探究]
探究 乙醇的主要化学性质
(1)乙醇与Na反应实验探究
实验装置图：
根据上述装置图，思考探究
①上述实验的现象
a．钠开始沉于试管底部，最终慢慢消失，产生无色可燃性气体；
b．烧杯内壁有水珠产生；
c．向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊。
②上述实验发生反应的方程式为2C2H5OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
③乙醇与Na反应和水与Na反应的剧烈程度有什么差异？得出什么结论？
【提示】 乙醇与Na反应和水与Na反应平缓。乙醇羟基氢原子比水中氢原子的活泼性差。
(2)乙醇的催化氧化实验探究
实验步骤：
向一支试管中加入3～5 mL乙醇，取一根10～15 cm长的铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上烧至红热，插入乙醇中，反复几次，观察反应的现象，小心闻试管中液体的气味(如下图)。
实验现象：
①烧至红热的铜丝表面变黑，趁热将铜丝插入乙醇中，铜丝立即又变成红色；
②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味。
实验结论：
①铜在反应中起催化剂的作用，
②乙醇被氧化成乙醛，
③乙醇催化氧化的化学方程式为
2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\S\UP7(Cu),\S\DO7(△))2CH3CHO＋2H2O。
[认知升华]
升华 乙醇的主要性质
(1)乙醇、水与Na反应的比较
①钠与水反应的速率比乙醇快，水分子中的氢原子比乙醇羟基中的氢原子活泼。
②钠与水反应时熔成液态，而与乙醇反应时不熔化，钠与水反应单位时间内放出的热量多，且钠的熔点低。
③钠与水反应时浮在水面上，而与乙醇反应时沉在乙醇下，密度大小顺序为水>钠>乙醇。
(2)乙醇催化氧化的机理
总反应方程式为：2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\S\UP7(Cu),\S\DO7(△))2CH3CHO＋2H2O，反应中Cu作催化剂。
[题组·冲关]
题组1 乙醇的主要性质及应用
1．关于乙醇的说法中正确的是( )
A．乙醇结构中有—OH，所以乙醇溶于水，可以电离出OH－而显碱性
B．乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有氧化性
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，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
【解析】 乙醇不能电离出氢氧根离子，—OH和OH－是完全不同的粒子，乙醇的氧化反应表现的是乙醇的还原性；乙醇与钠反应比水与钠反应缓慢，说明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，水呈中性，所以乙醇不显酸性。
【答案】 D
2．乙醇分子中的各种化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是( )
A．和金属钠反应时键①断裂
B．在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和③
C．在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
【解析】 乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的O—H键断裂，A正确；乙醇催化氧化成乙醛时，断裂①和③化学键，B正确，C错误；乙醇完全燃烧时，化学键全部断裂，D正确。
【答案】 C
题组2 乙醇催化氧化的原理与实验探究
3．可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是( )
A．1 ml乙醇完全燃烧生成3 ml水
B．乙醇可以制酒精饮料
C．1 ml乙醇跟足量的Na作用得到0.5 ml H2
D．1 ml乙醇可以生成1 ml乙醛
【解析】 1个乙醇分子中含有6个氢原子，分子式为C2H6O，其可能的结构有CH3OCH3和C2H5OH。因为1 ml乙醇与足量的钠反应只得到0.5 ml H2，说明6个氢原子中只有1个氢原子可以被钠置换，这个氢原子与另外的氢原子所处环境应该不同。醇中的氢原子只有羟基上的氢原子才能与钠发生反应，所以该反应经常用于判断醇分子中羟基的个数。
【答案】 C
4．按照下图装置(夹持装置已略)持续通入X气体或蒸气，可以看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，则X气体或蒸气可能是(假设每个反应均完全)( )
A．CH3CH2OHB．CO或H2
C．NH3D．H2
【解析】 选项中气体均可还原CuO，但本题的关键点是所得产物冷凝后得到液体，该液体不可能是水(干燥管中盛有足量CuSO4)，所以C处液体一定是乙醛，故X气体为乙醇。
【答案】 A
5．某实验小组用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验。
甲 乙
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同：甲的作用是______；乙的作用是________。
(3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是________，集气瓶中收集到的主要成分是________。
【解析】 (1)在乙醇的催化氧化实验中，Cu作催化剂，反应过程中，红色的Cu先生成黑色的CuO，黑色的CuO又被还原为红色的Cu，有关的化学方程式为2Cu＋O2eq \(=====,\S\UP7(△))2CuO，CuO＋CH3CH2OHeq \(――→,\S\UP7(△))CH3CHO＋Cu＋H2O。熄灭酒精灯反应仍继续进行，则说明乙醇的催化氧化反应是放热反应。
(2)常温下乙醇为液体，如果要在玻璃管中进行反应则需要转化为气体，所以甲中水浴加热的目的是将乙醇汽化得到稳定的乙醇气流；而生成的乙醛在高温时为气体，所以乙装置的目的是为了将乙醛气体冷凝为液体。
(3)经过反应后并冷却，a中收集到的物质有易挥发的乙醇及反应生成的乙醛和水，集气瓶中收集到的是空气中的N2及未完全反应的O2。
【答案】 (1)2Cu＋O2eq \(=====,\S\UP7(△))2CuO，CH3CH2OH＋CuOeq \(――→,\S\UP7(△))CH3CHO＋Cu＋H2O 放热 (2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水 氮气、氧气
乙醇的组成、结构和烃的衍生物
物质
CH3Cl
CH3CH2OH
所含官能团
—Cl
—OH
—NO2
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氯原子
羟基
硝基
碳碳双键
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