高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 元素周期表的应用教案设计

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 元素周期表的应用教案设计，共8页。教案主要包含了乙醇的物理性质与分子结构，乙醇的化学性质和用途等内容，欢迎下载使用。

课时1 乙醇


目标与素养：1.了解乙醇的组成、物理性质和主要应用。(宏观辨识与微观探析)2.掌握乙醇的化学性质，特别是乙醇的催化氧化。(变化观念)








一、乙醇的物理性质与分子结构


1．物理性质


2.分子结构


微点拨：乙醇是优良的有机溶剂，但不能用来萃取溴水、碘水中的Br2和I2。


二、乙醇的化学性质和用途


1．氧化反应


(1)可燃性


现象：产生淡蓝色火焰，燃烧能产生大量的热。


化学方程式：。


(2)催化氧化


现象：将光亮的铜丝的一端绕成螺旋状，在酒精灯外焰加热后变黑，将铜丝趁热伸入乙醇中变成红色，反复操作几次，在试管口闻到有刺激性气味


化学方程式：2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up14(催化剂),\s\d14(△))2CH3CHO＋2H2O。


(3)与强氧化性试剂反应


现象：乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色。


实质：乙醇被酸性KMnO4氧化。


2．与金属钠的反应


现象：钠沉在底部，有无色气泡在钠粒表面生成后逸出液面，最终钠粒消失。


化学方程式：2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。


3．用途








1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)钠与乙醇反应时，浮在液面上。( )


(2)乙醇能与活泼金属钠反应产生氢气，所以乙醇是酸。( )


(3)铜丝是乙醇催化氧化反应中的催化剂。( )


(4)由乙醇完全燃烧生成的产物中含二氧化碳和水可推知乙醇是由碳、氢、氧三种元素组成的。( )


(5)等物质的量的乙醇与乙烯相比，完全燃烧消耗的氧气一样多。( )


[答案](1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√


2．下列有关酒精的叙述错误的是( )


A．化学名称为乙醇 B．易挥发


C．常用作有机溶剂 D．不能燃烧


D [酒精可以燃烧，并且燃烧时能产生大量的热。]


3．下列对乙醇的说法不正确的是( )


A．可与金属钠反应 B．能发生加成反应


C．可被氧化成乙醛 D．可作燃料


B [乙醇分子结构无双键和叁键，故不能发生加成反应。]





1.反应历程





2．反应实质


乙醇分子脱去羟基上的氢原子以及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子形成碳氧双键，脱下的氢原子与氧化铜中的氧原子结合成水，使氧化铜变成铜。


3．总反应：2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up14(催化剂),\s\d14(△))2CH3CHO＋2H2O，反应中铜丝作催化剂。


【典例1】 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，请写出相应的化学反应方程式：


。


在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇氧化反应是 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 。


集气瓶中收集到的气体的主要成分是


。


[解析](1)铜网由红变黑是由于Cu与O2反应生成CuO。再由黑变红是由于CuO被C2H5OH还原生成Cu、H2O和CH3CHO。起初反应需加热，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是放热反应。


(2)甲中产生的乙醇蒸气进入玻璃管中，所以甲需要加热，产生的乙醛蒸气要冷凝成液体，所以乙的作用是冷却。


(3)试管a中除能收集到CH3CHO外，肯定有未被氧化的乙醇及生成的水。空气中O2参与反应后，剩下的主要气体为N2，所以集气瓶中收集到的气体的主要成分是N2。


[答案](1)2Cu＋O2eq \(=====,\s\up12(△))2CuO，CuO＋C2H5OHeq \(――→,\s\up12(△))Cu＋CH3CHO＋H2O 放热 (2)加热 冷却


(3)CH3CHO、CH3CH2OH、H2O N2





1．下列醇分子中可以被氧化生成醛的是( )





A [A项，2CH3—OH(甲醇)＋O2eq \(――――→,\s\up14(催化氧化))HCHO(甲醛)＋2H2O；B、D两项中与羟基相连碳原子上没有氢原子，不能发生催化氧化；C项中无羟基。]








[素养养成]


变化观念：乙醇与钠的反应


(1)在乙醇分子里，被钠置换的氢原子是羟基中的氢原子，而不是乙基上的氢原子。由此，可以依据产生氢气的量来判断醇分子中的羟基的数目。


(2)除了Na外，K、Ca、Mg等活泼的金属也能置换乙醇分子中羟基中的氢原子而生成H2，如2CH3CH2OH＋Ca―→(CH3CH2O)2Ca＋H2↑。


(3)乙醇与钠的反应类似于水与Na的反应，因此，乙醇可以看作是水分子里的氢原子被乙基取代的产物。


【典例2】 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


D [乙醇不能电离出氢氧根离子，—OH和OH－是完全不同的微粒，A错误；乙醇燃烧发生的是氧化反应，乙醇的氧化反应表现的是乙醇的还原性，B错误；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，C错误，D正确。]





(1)等物质的量的乙醇和乙烯完全燃烧消耗氧气谁多？


(2)怎样证明乙醇分子中含有1个羟基？


[答案](1)一样多。1 ml的乙烯和乙醇完全燃烧均消耗3 ml O2。


(2)取1 ml乙醇与足量钠反应测定产生的氢气的物质的量是否为0.5 ml。





2．16 g某一元醇(分子中只含一个羟基)与足量的金属钠完全反应，在标准状况下得到5.6 L氢气。该物质可能是 ( )


A．CH3OH B．C2H5OH


C．C3H7OH D．C4H9OH


A [由一元醇与足量钠反应时，消耗醇的物质的量与生成H2物质的量之比为2：1，且由题意知生成了0.25 ml H2，则醇的物质的量为0.5 ml，则M(醇)＝eq \f(16 g,0.5 ml)＝32 g·ml－1，故选A。]





1．下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是( )


A．由于乙醇的密度比水小，所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去


B．由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物，所以可用乙醇提取中草药的有效成分


C．由于乙醇能够以任意比溶解于水，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒


D．由于乙醇容易挥发，所以才有俗语“酒香不怕巷子深”的说法


A [乙醇的密度比水小，但可与水以任意比例互溶，故除去乙醇中的水不能用分液的方法，应加入生石灰，然后蒸馏。]


2．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．乙基与一个羟基相连就是乙醇分子


C．乙醇与乙烷都不发生电离


D．分子中都含6个相同的氢原子


D [乙醇的结构式为，所以分子中有3种不同的氢原子，故D项错误。]


3．如图是某有机物分子的空间填充模型，有关该物质的叙述中正确的是( )





A．其结构简式为CH3—O—CH3


B．其官能团为OH－


C．能与金属钠反应


D．能使紫色石蕊溶液变蓝


C [该空间填充模型对应的有机物为乙醇，结构简式为CH3CH2OH，官能团为—OH，不能使紫色石蕊溶液变蓝。]


4．乙醇可以发生下列反应，在反应中乙醇分子只断裂O—H键的是( )


A．乙醇和CuO在加热条件下的反应


B．乙醇与金属钠反应


C．乙醇与氧气的燃烧反应


D．乙醇在铜丝作用下发生催化氧化反应


B [乙醇与金属钠反应时羟基上的氢原子与钠原子发生置换反应，O—H键断裂，B正确。选项A、D中乙醇都被氧化成乙醛，反应中断裂的是乙醇分子中的O—H键和羟基所连碳原子上的C—H键，A、D错误。乙醇与氧气发生燃烧反应时乙醇分子中的所有键都断裂，C错误。]


5．已知下列转化关系：





(1)写出A的结构简式： 。


(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以用作





。


(3)写出①②③反应的化学方程式：


① 。


② 。


③ 。


(4)反应③说明A具有 性。


[答案](1)CH3CH2OH或C2H5OH


(2)医疗上杀菌、消毒








颜色
状态
气味
水溶性
密度
挥发性
无色透明
液体
特殊香味
任意比互溶
比水小
易挥发
分子式
结构式
结构简式
官能团
填充模型
名称
化学式
C2H6O
CH3CH2OH


或C2H5OH
羟基
—OH
乙醇的催化氧化反应
钠与乙醇、水反应的比较
与水反应
与乙醇反应
反应方程式
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
反应实质
水中氢原子被置换
羟基氢原子被置换
现象
声现象
有“嘶嘶”声响
无声响
钠变化
浮、熔、游、响
沉于底部、不熔化
结论
羟基氢的活泼性
H2O＞CH3CH2OH
密度大小
ρ(Na)＜ρ(H2O)
ρ(Na)＞ρ(CH3CH2OH)
定量计算关系
2H2O～2Na～H2
2CH3CH2OH～2Na～H2