高中化学第三节 生活中两种常见的有机物第1课时教学设计

第三节　生活中两种常见的有机物

第1课时　乙醇

1．理解烃的衍生物；官能团的概念。

2．掌握乙醇的分子结构和化学性质。

3．了解乙醇在日常生活中的应用。

一、烃的衍生物

1．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称为烃的衍生物。如：乙醇可看成是乙烷分子的一个氢原子被羟基取代后的衍生物。

2．官能团

决定有机化合物的化学特性的原子或原子团叫做官能团。如：乙醇中的羟基、一氯甲烷中的氯原子分别是乙醇和一氯甲烷的官能团。

二、乙醇

1．物理性质

2．分子结构

3.化学性质

(1)与钠的反应

化学方程式为2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

(2)氧化反应

①燃烧

化学方程式为C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O。

②催化氧化

③与强氧化剂反应

乙醇可与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化成乙酸。

4．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。

1．在下列物质中加入金属钠，不产生氢气的是(　　)

A．茅台酒 B．医用消毒酒精

C．纯净水 D．苯

解析：酒精和水均可与钠反应放出H2，只有苯不与金属钠反应，选D项。

答案：D

2．下列说法正确的是(　　)

A．乙醇分子是由乙基和氢氧根组成的

B．乙醇是比水轻的液体，与水混合时浮在水面上

C．含乙醇75%的酒精溶液可用来消毒

D．乙醇可作为提取碘水中碘的萃取剂

解析：乙醇分子中含有羟基(—OH)，而不含氧氧根(OH－)，—OH不带电荷，A项错误；乙醇与水以任意比互溶，因此乙醇溶于水时不分层，也不能用来萃取碘水中的碘，B、D项错误；只有C项正确。

答案：C

3．下列物质不属于烃的衍生物的是(　　)

A．CH3CH2Br B．

C． D．CH3CH2OH

解析：B项甲苯属于烃，不是烃的衍生物，A、C、D三项均为烃的衍生物。

答案：B

　乙醇的结构与性质

1．乙醇的结构特点

结构式：

(1)乙醇分子中有C—H、C—O、O—H、C—C 4种键。

(2)官能团为羟基，且羟基氢活泼性大于其他氢原子。

2．乙醇的性质与键的断裂

(1)与活泼金属钠反应断①键

2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑

(2)燃烧，化学键全部断裂

CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O

(3)催化氧化断①③键

醇发生催化氧化的条件：与羟基相连的碳原子上有氢原子。

　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．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③

B．和金属钠反应时①断裂

C．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤

D．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤

【解析】　乙醇催化氧化时生成乙醛，断①和③；与金属钠反应属取代反应，断①；而燃烧时所有键都断裂。

【答案】　C

　比较乙烷和乙醇的结构，下列说法错误的是(　　)

A．两个碳原子以单键相连

B．分子里都含有6个相同的氢原子

C．乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子

D．乙基与一个羟基相连就是乙醇分子

解析：A、C、D三项正确；B项乙烷中6个氢原子完全相同，CH3CH2OH中含有—CH3、—CH2—、—OH三种氢原子，错误。

答案：B

　钠与乙醇、水反应的比较

1．密度：ρ水>ρ钠>ρ乙醇，所以钠浮于水面而沉于乙醇底部。

2．钠与水反应比与乙醇反应剧烈，说明乙醇羟基中的H不如水中的H活泼，乙醇比水难电离，乙醇为非电解质。

3．定量计算关系

1 mol一元醇～ mol H2，

1 mol二元醇～1 mol H2。

　向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠，下列对该实验现象的描述中正确的是 (　　)

A．钠块浮在乙醇液面上

B．钠块熔化成小球

C．钠块在乙醇的液面上游动

D．钠块表面有气体放出

【解析】　钠的密度比乙醇的大，反应时钠块沉在乙醇液面下，A项、C项错误；钠与乙醇反应产生H2比较缓慢，放出的热量不足以使钠熔化，B项错误；钠与乙醇反应有H2放出，D项正确。

【答案】　D

【点评】　羟基(—OH)与氢氧根(OH－)的比较

　下列说法正确的是(　　)

A．羟基与氢氧根有相同的化学式和电子式

B．乙醇的官能团是—OH，乙醇是含—OH的化合物

C．常温下，1 mol 乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2

D．钠与水的反应比乙醇反应剧烈，说明乙醇中羟基氢比水中的氢活泼

解析：羟基的化学式为—OH，电子式为H，A项错误；1 mol乙醇与足量的Na反应生成0.5 mol H2，但在常温下体积不一定是11.2 L，C项错误；乙醇中的羟基氢不如水中的氢活泼，D项错误。

答案：B

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

解析：乙醇的官能团为—OH，A项正确；乙醇的分子式为C2H6O，结构简式为CH3CH2OH，B项错误；乙烯的结构简式为CH2===CH2，官能团为碳碳双键，C、D项错误。

答案：A

2．(2018·福建师大附中期末)乙醇分子中不同的化学键如图所示，则乙醇在催化氧化时，化学键断裂的位置是(　　)

A．②③ B．②④

C．①③ D．③④

解析：乙醇在催化氧化时生成乙醛，断②和④的化学键。

答案：B

3．下列说法中，正确的是(　　)

A．乙醇分子中的氢原子均可被钠置换

B．乙醇能与钠反应放出氢气，说明乙醇能电离产生H＋而表现酸性

C．乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色

D．乙醇分子中的羟基氢与其分子中其他的氢一样活泼

解析：乙醇分子中只有羟基氢能被钠置换，其他氢原子不与钠反应，A项错误；乙醇为非电解质，不能电离，B项错误；乙醇可被酸性KMnO4溶液氧化为乙酸，从而使酸性KMnO4溶液褪色，C项正确；乙醇分子中羟基氢比其他氢原子活泼，D项错误。

答案：C

4．酒后驾车是引发交通事故的重要原因，交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是(　　)

①乙醇沸点低　②乙醇密度比水小　③乙醇有还原性　④乙醇是烃的含氧衍生物

A．②④　　 B．②③

C．①③ D．①④

解析：①乙醇沸点低、易挥发，易于被检测，与测定原理有关；②描述与测定原理无关；酸性K2Cr2O7被还原为Cr3＋，应加入还原剂，故③与测定原理有关；④与测定原理无关，故选C项。

答案：C

5．在常压和100 ℃条件下，把乙醇汽化为蒸气，然后和乙烯以任意比例混合，混合气体的体积为V L。将其完全燃烧，需消耗相同条件下的氧气的体积是(　　)

A．2V L B．2.5V L

C．3V L D．无法计算

解析：把C2H5OH改写为C2H4·H2O，则混合气体中相当于V L C2H4燃烧，由1 mol C2H4完全燃烧消耗3 mol O2，故混合气体V L需消耗相同条件下O2为3 V L。

答案：C

1．以下是一些常用的危险品标志，装运乙醇的包装箱应贴的图标是(　　)

解析：乙醇属于易燃液体，应贴易燃液体的标志。

答案：C

2．能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是(　　)

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：乙醇完全燃烧生成水，说明乙醇分子中含有氢原子，但不能说明含有一个羟基，A项错误；乙醇能与水以任意比互溶，不能说明含有一个羟基，B项错误；由于两个羟基产生1分子氢气，则0.1 mol 乙醇与足量金属钠反应生成0.05 mol H2，可以说明一个乙醇分子含有一个羟基，C项正确；乙醇易挥发，说明乙醇沸点低，不能说明其分子中含有一个羟基，D项错误。

答案：C

3．下列说法正确的是(　　)

A．乙醇能与O2反应生成乙醛

B．钠与乙醇、煤油反应可放出H2

C．常温下，乙醇、乙烷和水均为无色液体

D．乙醇使酸性高锰酸钾褪色是发生了取代反应

解析：乙醇在催化剂作用下可与O2反应生成乙醛，A项正确；煤油与钠不发生反应，钠可保存在煤油中，B项错误；乙烷常温下为气体，C项错误；乙醇使酸性高锰酸钾褪色，乙醇发生了氧化反应，D项错误。

答案：A

4.某化学反应过程如图所示。由图得出的判断，错误的是(　　)

A．生成物M的化学式为C2H4O，它有刺激性气味

B．乙醇发生了还原反应

C．铜是此反应的催化剂

D．反应中有红、黑交替变化的现象

解析：上述过程涉及的反应有：2Cu(红色)＋O22CuO(黑色)、2CuO＋2CH3CH2OH―→2CH3CHO＋2H2O＋2Cu，两反应合并得2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，故M的化学式为C2H4O，铜是此反应的催化剂，反应中有红、黑交替变化的现象，反应中乙醇发生了氧化反应，故B项错误。

答案：B

5.下列物质中含有两种官能团的烃的衍生物为(　　)

A．CH3CH2NO2　　 B．CH2===CHBr

C．CH2Cl2 D．

解析：CH2===CHBr中含有碳碳双键和溴原子两种官能团，CH3CH2NO2、CH2Cl2中只含一种官能团，中不含官能团，故选B。

答案：B

6．(2018·北京顺义区期末)下列方法不能用来鉴别乙醇和乙酸的是(　　)

A．观察溶液颜色 B．加入碳酸氢钠溶液

C．加入紫色石蕊溶液 D．加入酸性高锰酸钾溶液

解析：乙醇和乙酸都是无色液体，不能通过观察溶液颜色鉴别，A正确；乙酸与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳气体，乙醇与碳酸氢钠溶液不反应，能通过加入碳酸氢钠溶液鉴别，B错误；乙酸能使紫色石蕊溶液变红，乙醇不能使紫色石蕊溶液变色，能通过加入紫色石蕊溶液鉴别，C错误；乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙酸不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，能通过加入酸性高锰酸钾溶液鉴别，D错误。

答案：A

7．(1)把卷成螺旋状的铜丝在酒精灯火焰上加热，使表面变黑，然后迅速伸到无水酒精中，有什么现象________________________，写出有关反应的化学方程式：________________________________，由此可见，铜丝在反应中起________的作用。

(2)乙醇和钠的反应与水和钠的反应在反应现象上的区别是__________________________，这说明________________________。

解析：铜丝在酒精灯火焰上加热，与氧气反应生成氧化铜，铜丝表面变黑，伸到酒精中后，氧化铜与乙醇发生反应又被还原为铜，乙醇被氧化为乙醛；铜丝在整个过程中质量未变化，起催化剂作用。

答案：(1)铜丝由黑色变红色　2Cu＋O22CuO、CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu　催化剂

(2)钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈得多，钠与水反应时，钠浮于水面上，钠与乙醇反应时，钠沉于乙醇底部　H2O中的H比C2H5OH羟基上的H更容易被置换，ρ水>ρ钠>ρ乙醇

8．生活中的有机物种类丰富，在衣食住行多方面应用广泛，其中乙醇是比较常见的有机物。

(1)乙醇是无色有特殊香味的液体，密度比水的________。

(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇，该反应的化学方程式为________________________________，反应类型是________。

(3)下列属于乙醇的同系物的是________，属于乙醇的同分异构体的是________(填编号)。

C．乙醚(CH3CH2OCH2CH3)

D．甲醇(CH3OH)

E．CH3—O—CH3

F．HO—CH2CH2—OH

(4)乙醇能够发生氧化反应：

①46 g乙醇完全燃烧消耗________mol氧气。

②乙醇在铜作催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛，反应的化学方程式为__________________________。

解析：(1)乙醇的密度比水的小。(2)乙烯与水发生加成反应，方程式为CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH。(3)同系物满足两个条件：结构相似，组成相差n个CH2原子团，故甲醇与乙醇互为同系物；同分异构体满足两个条件：分子式相同，不同的空间结构，故CH3—O—CH3与乙醇互为同分异构体。(4)①乙醇燃烧的方程式：C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O，故1 mol乙醇完全燃烧消耗3 mol O2。②乙醇催化氧化的方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。

答案：(1)小　(2)CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH　加成反应　(3)D　E　(4)①3　②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O

1．丙烯醇(CH2===CH—CH2OH)可发生的化学反应有(　　)

①加成　②氧化　③燃烧　④加聚　⑤取代

A．只有①②③ B．只有①②③④

C．①②③④⑤ D．只有①③④

解析：由丙烯醇的分子结构简式可知含有“C===C”可发生加成反应，加聚反应，含有“—CH2—OH”可与酸发生取代反应，可被氧化为酸，有机物一般可燃烧，故选C项。

答案：C

2．下列说法正确的是(　　)

A．检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜，如变蓝则含水

B．除去乙醇中的微量水可加入金属钠，使其完全反应

C．获得无水乙醇的方法通常采用先用浓H2SO4吸水，然后再加热蒸馏的方法

D．获得无水乙醇的方法通常采用直接加热蒸馏的方法

解析：CuSO4为白色，遇到水可生成CuSO4·5H2O晶体，故CuSO4可检验乙醇中是否含有水，A项正确；由于Na亦可与C2H5OH反应，应加入CaO，然后蒸馏，B项错误；浓H2SO4可使乙醇脱水，C项错误；乙醇与水易形成共沸混合物，不能用直接蒸馏的方法获取无水乙醇，D项错误。

答案：A

3．已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量金属钠作用，产生等量的氢气，则这三种醇的物质的量之比为(　　)

A．6∶3∶2 B．1∶2∶3

C．3∶2∶1 D．4∶3∶2

解析：分子中含有羟基的物质能和金属钠反应放出氢气，且1 mol羟基对应 mol H2。醇中羟基个数与被置换的氢原子个数比为1∶1。三种醇与钠反应放出等量的氢气，则三种醇提供的羟基数相同，因此三种醇的物质的量之比为1∶∶＝6∶3∶2。

答案：A

4．下列醇不能在Cu催化下发生氧化反应是(　　)

解析：醇发生催化氧化的条件是与羟基相连的碳原子上有氢原子，C项与—OH相连的C上无H，故不能发生催化氧化。

答案：C

5．(2018·雅安市期末)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

(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________________、________________。

(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，试管a中能收集到不同的物质，它们是______________；集气瓶中收集到的气体的主要成分是________。

(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还有________。要除去该物质，可先在混合液中加入________(填写字母)，然后再通过蒸馏即可除去。

A．氯化钠溶液 B．苯

C．碳酸氢钠溶液 D．四氯化碳

解析：(1)乙醇的氧化反应实质是铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和乙醇反应生成铜和乙醛和水，方程式为2Cu＋O22CuO、CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O。(2)甲是热水浴，作用是使乙醇平稳气化成乙醇蒸气，乙是冰水浴，作用冷却。(3)经过反应后并冷却，a中收集到的物质有易挥发的乙醇，反应生成的乙醛和水；在集气瓶中能收集的物质是空气中剩余的气体，即为氮气。(4)若试管a收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸变红，说明液体中含有乙酸；所给的四个选项中只有碳酸氢钠可以和乙酸反应，C正确。

答案：(1)2Cu＋O22CuO　CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O

(2)提供乙醇蒸气　冷却产生的乙醛等气体

(3)乙醛、乙醇、水　氮气(或N2)

(4)乙酸　C