必修 第二册第七章 有机化合物第三节 乙醇与乙酸优秀第一课时学案设计

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第三节 乙醇与乙酸


第一课时 乙醇


[明确学习目标] 1.了解烃的衍生物和官能团的概念。2.掌握乙醇的组成及主要性质。3.了解乙醇的主要用途及与人类日常生活和健康的关系。4.初步学会分析官能团与性质关系的方法。


学生自主学习





乙醇的物理性质与分子结构


1．乙醇的物理性质





2．乙醇的分子结构


乙醇可以看成是乙烷分子(CH3CH3)中的一个氢原子被—OH取代后的产物，也可以看成是水分子(H—OH)中的一个氢原子被乙基(—CH2CH3)取代后的产物。








3．烃的衍生物


烃分子中的氢原子被其他eq \(□,\s\up4(07))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。如一氯甲烷、四氯化碳、乙醇等。


4．官能团


(1)官能团：决定有机化合物eq \(□,\s\up4(08))特性的原子或原子团。


(2)几种常见官能团的名称及符号





乙醇的化学性质


1．乙醇与钠的反应





(1)发生反应的化学方程式


eq \(□,\s\up4(04))2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。


(2)由实验可知，乙醇与金属钠的反应比水与金属钠的反应平缓得多，说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子eq \(□,\s\up4(05))活泼。


2．乙醇的氧化反应


(1)乙醇的燃烧


乙醇在空气中燃烧时，放出大量的热：


eq \(□,\s\up4(06))CH3CH2OH＋3O2eq \(――→,\s\up17(点燃))2CO2＋3H2O。


(2)乙醇的催化氧化


乙醇在催化剂的条件下，可以被空气中的O2氧化为乙醛：eq \(□,\s\up4(07))2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up17(催化剂),\s\d15(△))2CH3CHO＋2H2O。


(3)乙醇还可以被一些强氧化剂如eq \(□,\s\up4(08))酸性KMnO4溶液、eq \(□,\s\up4(09))酸性K2Cr2O7溶液等直接氧化成乙酸。





1．能否用乙醇萃取溴水中的溴单质？


提示：不能。因为乙醇与水以任意比互溶。


2．如何证明一个乙醇分子中含有一个羟基？


提示：根据1 ml乙醇与足量金属钠反应产生0.5 ml氢气，即可证明一个乙醇分子中含有一个羟基。


3．如何检验乙醇中是否含有水？


提示：检验乙醇中是否含有水通常加入无水硫酸铜固体，无水硫酸铜固体变蓝，则证明其中含有水。


课堂互动探究


知识点一 乙醇的物理性质及分子结构





1．乙醇沸点低，易挥发，应密封保存。


2．含乙醇99.5%(体积分数)以上的叫无水乙醇，制无水乙醇时，要加入新制的生石灰再进行蒸馏，直接蒸馏得不到无水乙醇。


3．—OH(羟基)与OH－(氢氧根离子)的区别











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药的有效成分


C．由于乙醇能够以任意比溶解于水，所以可以配制不同浓度的酒精溶液


D．由于乙醇容易挥发，所以才有“酒香不怕巷子深”的说法





[批注点拨]





[答案] A


[练1] 下列关于羟基和氢氧根离子的说法不正确的是( )


A．羟基比氢氧根离子少一个电子


B．二者的组成元素相同


C．羟基不带电，氢氧根离子带一个单位负电荷


D．羟基比氢氧根离子性质稳定


答案 D


解析 羟基和氢氧根离子都是由氢、氧两种元素组成的，其电子式分别为·eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,×)H和[eq \\al(·,×)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,×)H]－，由电子式可知A、B、C正确；羟基中氧原子未达到稳定结构，所以羟基不如氢氧根离子性质稳定，D错误。


[练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．分子里都含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


答案 B


解析 乙烷和乙醇的结构简式分别为CH3CH3和


CH3CH2OH，所以A、C、D三项正确；乙醇分子中的六个H原子可分为三种，所以B项错误。


知识点二 乙醇的化学性质





1．乙醇反应时的断键情况








2．乙醇催化氧化的实质


(1)





总反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up17(Cu),\s\d15(△))2CH3CHO＋2H2O，反应中Cu作催化剂。





eq \a\vs4\al([知识拓展])


有机反应中，有机物“去氢”或“得氧”的反应称为氧化反应；“加氢”或“去氧”的反应称为还原反应。





2 将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻，铜片质量增加的是( )


A．硝酸 B．乙醇 C．石灰水 D．盐酸


[批注点拨]








[解析] 铜片与空气中氧气反应，表面变黑生成CuO，质量增大。插入硝酸或盐酸中CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O，铜片质量减轻；插入乙醇中CuO＋CH3CH2OHeq \(――→,\s\up17(△))Cu＋CH3CHO＋H2O铜片质量不变；插入石灰水中，不发生变化，铜片质量最终是增加的。


[答案] C


[练3] 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．乙醇与钠反应比相同条件下水与钠的反应更加平缓，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼


答案 D


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；乙醇与钠反应可以产生氢气，此时，并不是氢离子的性质，不能说明乙醇显酸性。


[练4] 按下图装置，持续通入气体X，可看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，则气体X可能是( )





A．H2 B．CO和H2


C．NH3 D．CH3CH2OH(蒸气)


答案 D


解析 四个选项中的气体或蒸气都可还原CuO，且均有H2O产生，故都可满足a、b处的现象，但要在c处得到液体，只有D项符合，CH3CH2OH＋CuOeq \(――→,\s\up17(△))CH3CHO＋H2O＋Cu。


规律方法


乙醇分子中羟基氢的性质


(1)在乙醇分子中，被钠置换的氢是羟基中的氢原子，而不是乙基中的氢原子。


(2)CH3CH2OH中羟基中的氢能被置换，但CH3CH2OH是非电解质，不能电离出H＋。


本课归纳总结


1.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；决定有机化合物的特性的原子或原子团叫做官能团。


2．乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH，官能团为羟基(—OH)。


3．乙醇燃烧放出大量热；乙醇与钠反应放出氢气；乙


醇催化氧化生成乙醛。


4．必记的两个反应


(1)2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑；


(2)2C2H5OH＋O2eq \(――→,\s\up17(催化剂),\s\d15(△))2CH3CHO＋2H2O。


学习效果检测


1．下面的原子或原子团，不属于官能团的是( )





答案 A


解析 官能团是决定有机物特殊性质的原子或原子团，—OH是醇的官能团，—NO2是硝基化合物的官能团，是烯烃的官能团，只有OH－是一种离子，不属于官能团。


2．下列物质属于烃的衍生物的是( )





A．③④⑤ B．③④⑤⑥


C．②③④⑤ D．②③④⑤⑥


答案 B


解析 ③④⑤⑥中相当于烃分子中的氢原子分别被—Br、—NO2、—OH、—Cl取代，故属于烃的衍生物。


3．有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下，下列说法中不正确的是( )





A．Ⅰ和Ⅱ是同分异构体


B．Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同


C．Ⅰ和Ⅱ化学性质相同


D．Ⅰ和Ⅱ含C的质量分数相同


答案 C


解析 Ⅰ和Ⅱ分子式相同、分子结构不同，互为同分异构体，同分异构体不仅物理性质有差异，化学性质也有差异。Ⅰ和Ⅱ分子式相同，则含C的质量分数相同。


4．下列化合物和乙醇具有相似的化学性质的是( )





答案 C


解析 决定乙醇化学性质的为—OH，则由化学式可知C中含有—OH，故选C。


5．下列物质中可使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水褪色的是( )


A．甲烷 B．乙烯 C．乙醇 D．丁烷


答案 C


解析 甲烷和丁烷都不能使酸性KMnO4溶液褪色；乙烯既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能使溴水褪色；乙醇能和酸性KMnO4溶液反应，而使其褪色，但不与溴水反应。


6．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．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③


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


答案 C


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①②③④⑤全部断裂。


7．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，如果变蓝则含水


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


答案 A


解析 乙醇、水均能与金属钠反应，故B错误；浓硫酸和乙醇混合加热，会发生化学反应，故C错误；直接蒸馏时乙醇和水一起变为蒸气，难以得到无水乙醇，应先用新制生石灰吸水，再蒸馏，D错误。