高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动9 乙醇、乙酸的主要性质优质导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动9 乙醇、乙酸的主要性质优质导学案，共5页。学案主要包含了实验目的，实验用品，实验步骤，问题和讨论，拓展训练等内容，欢迎下载使用。

1.通过实验加深对乙醇、乙酸主要性质的认识。
2.初步了解有机化合物的制备方法。
3.提高实验设计能力，体会实验设计在科学探究中的应用。
【实验用品】
试管、试管夹、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、试管架、酒精灯、火柴、碎瓷片。
乙醇、乙酸、饱和Na2CO3溶液、浓硫酸、铜丝。
实验所需其他用品：澄清石灰水、无水硫酸铜晶体、紫色石蕊溶液、广口瓶、干燥管、分液漏斗、锥形瓶。
【实验步骤】
1.乙醇的性质
(1)向试管中加入少量乙醇，观察其状态，闻其气味。
(2)设计实验，验证乙醇的燃烧产物。(依据所选实验用品设计，合理即可)
(3)在试管中加入少量乙醇，把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上加热，使铜丝表面生成一薄层黑色的CuO后，立即将其插入盛有乙醇的试管中，这样反复操作几次。注意小心地闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化。
2.乙酸的性质
(1)向试管中加入少量乙酸，观察其状态，小心地闻其气味。
(2)设计实验，证明乙酸具有酸的通性，并比较乙酸与碳酸的酸性强弱。(依据所选实验用品设计，合理即可)
(3)在一支试管中加入2 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入0.5 mL浓硫酸和2 mL乙酸，再加入几片碎瓷片。在另一支试管中加入3 mL饱和Na2CO3溶液，按图所示把装置连接好。
用小火加热试管里的混合物，产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的上方约0.5 cm处，注意观察该试管内的变化。取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管，并停止加热。振荡盛有饱和Na2CO3溶液的试管，静置，待溶液分层后，观察上层的油状液体，并注意闻气味。
【问题和讨论】
1.在乙醇氧化生成乙醛的实验中，加热铜丝及将它插入乙醇里的操作为什么要反复进行几次？
答案：该反应的实质是铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与乙醇反应生成乙醛、铜和水，故重复多次进行催化效果更好，产生的乙醛更多，现象更明显。
2.在制取乙酸乙酯的实验中，浓硫酸和饱和Na2CO3溶液各起什么作用？在实验过程中，盛有饱和Na2CO3溶液的试管内发生了哪些变化？请解释相关现象。
答案：浓硫酸的作用是做催化剂与吸水剂；饱和碳酸钠溶液的作用是中和乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度。饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的油状液体产生，并可闻到香味，这是因为乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下生成乙酸乙酯，其在常温下为无色油状液体，有香味，不溶于饱和碳酸钠溶液，密度比水的小。
3.写出实验过程中有关反应的化学方程式。
答案：(1)C2H5OH＋3O2eq \(――→,\s\up9(点燃))2CO2＋3H2O
(2)2CH3CH2OH＋O2 eq \(――→,\s\up9(Cu),\s\d9(△))2CH3CHO＋2H2O
(3)2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑
(4)CH3COOH＋CH3CH2OH eq \(,\s\up9(浓硫酸),\s\d9(△))CH3COOC2H5＋H2O
【拓展训练】
1.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( )
解析：选A。试管b中的玻璃导管插入液面以下，会引起倒吸；NaOH溶液会与生成的乙酸乙酯反应，故B、C、D项错误。
2.(2019·北京学考)下列试剂或方法中，不能用来鉴别乙酸溶液与乙醇溶液的是( )
A．观察颜色 B．紫色石蕊溶液
C．碳酸钠溶液 D．酸性高锰酸钾溶液
解析：选A。乙酸溶液和乙醇溶液均为无色溶液，观察颜色无法鉴别，A项符合题意；乙酸溶液呈酸性，乙醇溶液呈中性，可用紫色石蕊溶液鉴别，B项不符合题意；乙酸溶液能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳，乙醇溶液与碳酸钠溶液不反应，C项不符合题意；乙醇溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙酸溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D项不符合题意。
3.为研究乙醇的结构及其部分化学性质，进行下列实验。完成下列问题：
Ⅰ.用如图装置来推测乙醇的结构式。
(1)实验中钠需要粉碎成很小的颗粒，其目的是___________________。
(2)两次实验平均消耗乙醇1.15 g，收集到H2的平均体积为0.28 L(已换算成标准状况)。由实验数据可推测H2来自乙醇分子________(填名称)中的氢原子。
(3)盛装乙醇的玻璃仪器是________。
Ⅱ.利用下列装置进行乙醇的催化氧化实验，并检验其产物，其中C装置的试管中盛有无水乙醇。(固定和夹持装置已略去)
(4)装置A圆底烧瓶内的固体物质是__________，B中的试剂是________，C的作用是________________________________________________。
(5)本实验中需要加热的装置有________(填字母)。
(6)写出D处发生反应的化学方程式：_____________________________。
(7)检验E中的生成物可使用的试剂为_____________________________。
解析：Ⅰ.(1)实验中钠需要粉碎成很小的颗粒，其目的是增大接触面积以提高反应速率。(2)乙醇的质量m(C2H6O)＝1.15 g，则乙醇的物质的量n(C2H6O)＝ eq \f(1.15 g,46 g·ml－1)＝0.025 ml，收集到氢气的平均体积为0.28 L，n(H2)＝ eq \f(0.28 L,22.4 L·ml－1)＝0.012 5 ml，即含有0.025 ml氢原子。可见1个乙醇分子中只有1个氢原子可以被Na置换出来，说明乙醇分子里的6个氢原子中，有1个与其他5个是不同的，乙醇的结构简式为CH3CH2OH，可推测H2来自乙醇分子羟基中的氢原子。(3)根据装置图可知盛装乙醇的玻璃仪器是分液漏斗。
Ⅱ.(4)A中H2O2在MnO2催化作用下生成水和氧气，化学方程式为2H2O2 eq \(=====,\s\up9(MnO2))2H2O＋O2↑；B的作用是吸收氧气中的水蒸气，可用浓硫酸做干燥剂；C的作用是加热无水乙醇使乙醇蒸气进入D。(5)在本实验中，C需加热产生乙醇蒸气，D需加热使乙醇蒸气与O2在Cu催化下发生氧化反应产生乙醛，故需要加热的装置有C、D。(6)D中乙醇被催化氧化生成乙醛，反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O2 eq \(――→,\s\up9(Cu),\s\d9(△))2CH3CHO＋2H2O。(7)乙醇被氧化为乙醛，乙醛分子中含有醛基，具有还原性，能被银氨溶液和新制的氢氧化铜氧化，分别产生银镜和砖红色沉淀。
答案：Ⅰ.(1)增大接触面积以提高反应速率
(2)羟基 (3)分液漏斗
Ⅱ.(4)MnO2 浓硫酸 预热反应混合气体(或提供乙醇蒸气) (5)CD (6)2CH3CH2OH＋O2 eq \(――→,\s\up9(Cu),\s\d9(△))2CH3CHO＋2H2O
(7)银氨溶液(或新制的氢氧化铜)