2020-2021学年第三节 乙醇与乙酸第1课时学案

第三节　乙醇与乙酸

第1课时　乙醇

新课情景呈现

中国的酒文化源远流长，酒在我国具有悠久的历史。“借问酒家何处有，牧童遥指杏花村”，“对酒当歌，人生几何”！“明月几时有，把酒问青天”，“李白斗酒诗三百”，中华民族灿烂的文化史上记载了许多与酒有关的典故与诗文。酒自古以来是日常生活中一种重要的饮品，而且在全球能源日益枯竭的今天，科学家已成功地研制成燃料乙醇技术，以缓解燃眉之急。其基本的操作方法：甜高粱秸秆(籽粒)—压榨(粉碎)—出浆—糖液—乙醇发酵—酵母分离—蒸馏—燃料乙醇。这一生产技术实现了“草变油”的神话，乙醇俗称酒精，那么，你对乙醇的性质和用途了解吗？酒的庐山真面目是什么呢？

课前素能奠基

新知预习

一、乙醇的物理性质与组成和结构

1．乙醇的物理性质

2．乙醇的组成与结构

二、乙醇的化学性质和用途

1．乙醇与钠的反应：

2．氧化反应：

(1)燃烧：

化学方程式：__C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O__

现象：乙醇在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热。

(2)催化氧化：

(3)被强氧化剂氧化：

CH3CH2OH__CH3COOH__

三、乙醇的用途

(1)用作酒精灯、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。

点拨：乙醇与水互溶，故不能用乙醇萃取溴水中的溴；可以用金属钠鉴别乙醇和苯。

预习自测

1．判断下列说法是否正确(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)乙醇的结构简式为C2H5OH，说明乙醇分子中共有两种氢原子。(　×　)

(2)乙醇的分子结构中有OH-。(　×　)

(3)羟基的电子式为∶∶H。(　×　)

(4)乙烯的官能团是碳碳双键，乙烷的官能团是碳碳单键。(　×　)

(5)乙醇的官能团是OH-。(　×　)

(6)乙醇与金属钠反应时，是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂。(　√　)

(7)检验乙醇中是否含有水，可加入少量无水硫酸铜，若变蓝则含水。(　√　)

(8)甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物。(　×　)

解析：(1)乙醇分子中有三种氢原子，其中烃基上的氢原子有两种，羟基上有一种。

(2)乙醇结构中没有OH-而是羟基(—OH)。

(3)羟基的电子式为·∶H。

(4)乙烷中没有官能团。

(5)官能团均为电中性基团，乙醇的官能团是羟基(—OH)不是OH-。

(6)乙醇与金属钠反应生成乙醇钠，是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂。

(7)检验乙醇中是否含有水可用无水硫酸铜检验，若变蓝则表明乙醇中含水。

(8)甲烷、乙烯、苯都不溶于水，但乙醇却能与水以任意比例互溶。

2．关于乙醇的说法中正确的是(　D　)

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分子中的氢原子活泼

解析：乙醇不能电离出OH-，—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。

3．决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是(　A　)

A．羟基  B．乙基(—CH2CH3)

C．氢氧根离子  D．氢离子

解析：乙醇不同于乙烷性质的原因是乙醇具有羟基官能团，乙烷和乙醇均有乙基，但二者性质不同，乙醇中不含H＋和OH-离子，所以选A。

4．下列化合物和乙醇具有相似的化学性质的是(　C　)

A．CH3—O—CH3  B．CHOH

C．CH3—OH  D．

解析：乙醇的官能团为羟基(—OH)，含有羟基的物质与乙醇的化学性质相似，所以选C。

5．能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是(　C　)

A．乙醇完全燃烧生成水

B．乙醇能与水以任意比互溶

C．0.1 mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05 mol氢气

D．乙醇易挥发

解析：乙醇与生成氢气的物质的量比为0.1∶0.05＝2∶1，说明乙醇分子中含有一个活泼的氢原子可被金属钠取代，即乙醇分子中含有一个羟基，故C正确。

课堂素能探究

从化学键、官能团的角度认识乙醇的化学性质

知识点

问题探究

1．所有的醇类物质均能与金属钠反应放出氢气吗？

提示：所有醇类物质都有羟基，因此都能与钠反应放出氢气。

2．根据乙醇催化氧化的实质。推测的催化氧化产物是什么，能被催化氧化吗？

提示：因为乙醇催化氧化的实质是

，故的催化氧化产物为，而分子中与羟基相连的碳原子上无氢原子，所以该物质不能被催化氧化。

知识归纳总结

1．乙醇的结构与化学键的断裂情况

2．乙醇与钠反应的位置和方式

点拨：(1)乙醇与钠的反应比水与钠的反应要缓和得多，这说明乙醇分子羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。(2)1 mol乙醇与足量钠反应，产生0.5 mol H2，该关系可延伸为1 mol羟基(—OH)跟足量钠反应产生0.5 mol H2。

3．乙醇催化氧化的过程

(1)将弯成螺旋状的铜丝灼烧，铜丝表面变黑色。

2Cu＋O22CuO

(2)将灼烧后的铜丝插入乙醇中，铜丝表面由黑变红。

总方程式2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O。

(3)醇的催化氧化反应规律

醇在有催化剂(铜或银)存在的条件下，可以发生催化氧化反应生成醛，但并不是所有的醇都能被氧化生成醛。

①凡是含有R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇，在一定条件下都能被氧化成醛；

2R—CH2OH＋O22R—CHO＋2H2O。

②凡是含有结构的醇，在一定条件下也能被氧化，但生成物不是醛，()。

③凡是含有结构的醇通常情况下不能被催化氧化。

┃┃典例剖析__■

典例 下列四种有机物的分子式都是C4H10O，其中不能被氧化为同碳原子数醛的是(　D　)

① ②

③ ④

A．①和②  B．②和③

C．③和④  D．①和④

解析：醇分子结构中与—OH相连的碳原子上至少有一个氢原子才能发生催化氧化反应；—OH连在链端碳原子上的醇，即R—CH2OH结构的醇，可被催化氧化为醛，所以选D。

┃┃变式训练__■

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法中不正确的是(　C　)

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；乙醇催化氧化生成乙醛时，断裂①和③化学键，B正确，C错误；乙醇完全燃烧时化学键①②③④⑤全部断裂，D正确。

名师博客呈现

固体酒精

在餐馆里或野外就餐时常用一种白色凝胶状的方便燃料，它就是固体酒精。但是，固体酒精并不是固态酒精，而是酒精与饱和醋酸钙[(CH3COO)2Ca]溶液混合形成的一种固态凝胶。固体酒精携带方便，点燃后火焰温度高，无有害气体生成。

酒的度数

酒可由粮食或水果等发酵酿造而成。酒中乙醇的体积分数，称为酒的度数；1°表示100 mL酒中含有1 mL乙醇。

酒精的快速检测

让驾车人呼出的气体接触载有经过硫酸酸化处理的氧化剂三氧化铬(CrO3)的硅胶，可测出呼出的气体中是否含有乙醇及乙醇含量的高低。如果呼出的气体中含有乙醇蒸气，乙醇会被三氧化铬氧化成乙醛，同时橙红色的三氧化铬被还原成绿色的硫酸铬。

随着科学技术的进步，新一代酒精测试仪还能通过液晶显示，定量显示出饮酒者饮酒的程度。

〔即时训练〕

饱和一元醇的通式为CnH2n＋1OH,4.6 g某饱和一元醇与足量金属钠反应，得到1.12 L(标准状况)的氢气。则该饱和一元醇的分子式为(　B　)

A．CH3OH　　　　　 B．C2H5OH

C．C3H7OH  D．C4H9OH

解析：注意该反应的比例关系：2 mol饱和一元醇与足量的钠反应可得1 mol H2。

设该饱和一元醇的摩尔质量为M。

2CnH2n＋1OH＋2Na―→2CnH2n＋1ONa＋H2↑

2M 22.4 L

4.6 g 1.12 L

解得：M＝46 g·mol-1。该饱和一元醇的相对分子质量为46，由该饱和一元醇的通式CnH2n＋1OH，得等式：12n＋2n＋1＋16＋1＝46，n＝2。故该醇为C2H5OH。