高中化学 3.3.1乙醇课件 鲁科版 .ppt

第3节饮食中的有机化合物第1课时乙醇 1 了解乙醇的组成 物理性质和主要应用 2 掌握乙醇的化学性质 特别是乙醇的催化氧化 3 通过观察思考 培养观察能力 思维能力和实验设计能力 一 乙醇的分子结构 c2h6o ch3ch2oh c2h5oh 二 乙醇的性质1 物理性质 2 化学性质 1 乙醇燃烧 乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水 反应方程式为 无色 液体 特殊香味 小 易挥发 互溶 ch3ch2oh 3o22co2 3h2o 2 与金属钠反应 2ch3ch2oh 2na2ch3ch2ona h2 试管底部 淡蓝 色 水珠 无明显现象 氢气 3 乙醇的催化氧化 红 刺激性 2ch3ch2oh o22ch3cho 2h2o 3 乙醇的用途 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 思考辨析 1 判断正误 1 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 分析 1mol乙醇与1mol乙烯完全燃烧都消耗3mol氧气 2 乙醇中的羟基不如水中的羟基活泼 分析 由金属钠分别与水和乙醇反应的剧烈程度可知 水中的羟基比乙醇中的羟基活泼 3 铜丝是乙醇催化氧化反应中的催化剂 分析 铜丝在乙醇催化氧化反应前后质量和化学性质都没有变化 是催化剂 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 分析 乙醇完全燃烧生成的产物中含二氧化碳和水只能推知乙醇中含碳 氢元素 不能确定是否含氧元素 2 问题思考 1 如何检验工业酒精中是否含有水 分析 用无水硫酸铜粉末检验 若无水硫酸铜变蓝 证明有水 2 乙醇是电解质吗 判断依据是什么 分析 不是 乙醇虽然能与钠反应产生氢气 但不能电离出h 其是非电解质 3 有同学认为由于水的密度比乙醇的大 可将混合物置于分液漏斗中 静置足够长的时间 然后分液 所得上层液体即为纯净的乙醇 这种说法正确吗 为什么 分析 不正确 乙醇与水互溶 不能用分液的方法分离水与乙醇 知识链接 羟基 oh 中小短线的意义 羟基中的小短线只代表一个电子 表示可以和其他的原子或原子团形成化学键 电子式为不是也不是 氢氧根离子 乙醇消毒剂 c2h5oh可渗入细菌体内 在一定浓度下能使蛋白质凝固变性而杀灭细菌 最适宜的杀菌浓度为75 因不能杀灭芽孢和病毒 故不能直接用于手术器械的消毒 一 乙醇的结构与性质1 乙醇的结构特点与性质的关系 2 乙醇的催化氧化 1 反应条件 加热 用金属铜或银作催化剂 2 反应历程 2cu o22cuo 两式合并 2ch3ch2oh o22ch3cho 2h2o 3 反应现象 铜丝在酒精灯外焰灼烧由红色变为黑色 插入酒精中铜丝由黑色变为红色 4 反应实质 乙醇分子脱去羟基中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氧原子结合成水 使氧化铜重新变成铜 知识备选 醇的催化氧化规律 1 与羟基相连的碳原子上有两个氢原子的醇 伯醇 可被氧化成醛 2r ch2oh o22r cho 2h2o 2 与羟基相连的碳原子上有一个氢原子的醇 仲醇 可被氧化成酮 3 与羟基相连的碳原子上没有氢原子的醇 叔醇 不能被氧化 学而后思 1 乙醇催化氧化反应实验中铜丝是否参与反应 铜丝的作用是什么 提示 铜丝参与化学反应 铜丝先被氧气氧化成氧化铜 后又被乙醇还原为铜 反应前后的质量和化学性质不变化 起催化剂的作用 2 结合乙醇催化氧化反应的实质判断相同碳原子数且结构相似的醛与醇相比较 其相对分子质量有何关系 提示 醇催化氧化时 分子中去掉两个氢原子 故醛比生成它的醇的相对分子质量小2 二 钠与乙醇 水反应的比较 学而后思 1 如何证明乙醇分子中含有一个羟基 提示 根据1mol乙醇与足量金属钠反应产生0 5mol氢气 即可说明一个乙醇分子中含有一个羟基 2 二甲醚 是乙醇的同分异构体 判断二甲醚能否与金属钠反应 为什么 提示 不能 二甲醚中无羟基氢原子 全部是碳氢键 不与金属钠反应 类型一乙醇与钠反应 典例 为了探究乙醇和金属钠反应的原理 做了如下四个实验 甲 向小烧杯中加入无水乙醇 再放入一小块金属钠 观察现象 并收集产生的气体 乙 设法检验甲收集到的气体 丙 向试管中加入3ml水 并加入绿豆粒大小的金属钠 观察现象 丁 向试管中加入3ml乙醚 ch3ch2och2ch3 并加入绿豆粒大小的金属钠 发现无明显变化 回答以下问题 1 乙中检验气体的实验方法是 得出的结论是 2 从结构上分析 该实验选取水和乙醚做参照物的原因是 3 丙的目的是欲证明 丁的目的是欲证明 根据丙和丁的结果 可以证明乙醇和金属钠反应的化学方程式应为 解题指南 解答该题要注意以下3点 1 检验氢气的基本方法 2 对比乙醇与水 乙醚的结构的差异 3 对比乙醇 水 乙醚与钠反应的现象的差异得出结论 解析 乙醇与钠反应产生的气体有两种可能 h2或o2 若检验该气体 可收集后靠近明火 若能燃烧或发出爆鸣声 则该气体是氢气 否则是氧气 根据乙醇的结构分析知 选取水和ch3ch2och2ch3做参照物的原因是它们分别含有 oh和ch3ch2 然后再证明羟基上的氢和钠能反应 乙基上的氢与钠不能反应 答案 1 将收集到的气体靠近酒精灯火焰点燃该气体是氢气 2 乙醇分子中含有乙基和羟基 而水分子中含羟基 乙醚分子中含有乙基 3 羟基氢可和钠发生置换反应乙基上的氢不能和钠发生置换反应2ch3ch2oh 2na2ch3ch2ona h2 名师点评 讲解本题时应注意以下3点 1 本题的讲解重点是讲清烃基中的氢原子与羟基中的氢原子的活泼性的差别 2 讲解本题时需注意让学生掌握常见气体如h2 o2 nh3 cl2等的检验方法 3 语言描述题的答题注意事项也是本题的讲解重点之一 强调语言描述题的回答要精准 到位 规范 互动探究 1 甲 丙中现象有何差异 说明了什么 提示 甲 丙中均能产生无色气体 但甲中反应比较缓慢 丙中反应比较剧烈 两实验的差异说明水中羟基氢比乙醇中羟基氢活泼 2 甲 丁中现象差异说明羟基氢与烃基氢哪个活泼 提示 羟基氢比较活泼 变式训练 醇类物质能与金属钠反应产生氢气 1 16g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 6l氢气 该物质可能是 a ch3ohb c2h5ohc c3h7ohd c4h9oh 2 等物质的量的下列物质 甲醇 ch3oh 乙醇 ch3ch2oh 乙二醇 丙三醇 用物质的编号填空 分别与足量的金属钠反应 放出h2的体积 相同状况 由小到大的顺序是 解析 1 由一元醇与足量钠反应时 消耗醇的物质的量与生成h2的物质的量之比为2 1 由题意知生成了0 25molh2 则醇的物质的量为0 5mol m 醇 16g 0 5mol 32g mol 1 选a 2 与足量金属钠反应生成h2体积与原分子中羟基个数有关 羟基数目越多生成h2的体积越大 故由少到多的顺序为 答案 1 a 2 变式备选 将1mol某饱和醇分成两等份 一份充分燃烧生成1 5molco2 另一份与足量的金属钠反应生成5 6l 标准状况 h2 这种醇分子的结构中除羟基氢外 还有两种不同的氢原子 则该醇的结构简式为 解析 选a 0 5mol醇燃烧生成1 5molco2 所以分子中的碳原子是3个 5 6l 标准状况 h2的物质的量为 0 25mol 0 5mol醇生成0 25mol氢气 这说明醇中含有的羟基个数是1个 即为一元醇 所以其分子式为c3h8o 又因为除羟基氢外 还有两种不同的氢原子 所以该一元醇只能是2 丙醇 即答案是a 类型二乙醇催化氧化 典例 2013 雅安高一检测 有关催化剂的催化机理等问题可以从 乙醇催化氧化实验 得到一些认识 某教师设计了如图所示装置 夹持装置等已省略 其实验操作为先按图安装好实验装置 关闭活塞a b c 在铜网的中间部分加热片刻 然后打开活塞a b c 通过控制活塞a和b 而有节奏 间歇性 地通入气体 在m处观察到明显的实验现象 试回答以下问题 1 a中发生反应的化学方程式为 b的作用是 c中热水的作用是 2 m处发生反应的化学方程式为 3 从m管中可观察到的现象是 从中可认识到该实验过程中催化剂 填 参加 或 不参加 化学反应 还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的 解题指南 解答本题要注意以下3点 1 解实验题应首先明确实验目的 2 分析装置中各部分的作用是解实验题的关键 3 描述现象时应为感官感知到的现象 如看到的颜色变化 气体产生 闻到的特殊气味等 解析 结合题意及装置图可知 a装置为氧气的简易制备装置 发生的反应为2h2o22h2o o2 b装置内装浓硫酸可知其作用为干燥o2 c装置为热水中浸泡着盛有无水乙醇的圆底烧瓶d可知其为使d中乙醇变为蒸气进入m中参加反应 m装置中为乙醇的催化氧化 发生反应为2ch3ch2oh o22ch3cho 2h2o 或2cu o22cuo ch3ch2oh cuoch3cho cu h2o 受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入空气而交替出现变黑 变红的现象 其中铜为催化剂 催化剂要起作用需要一定的条件 如适宜的温度等 答案 1 2h2o22h2o o2 干燥o2使d中乙醇变为蒸气进入m参加反应 2 2ch3ch2oh o22ch3cho 2h2o 3 受热部分的铜网由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑 变红的现象参加温度 名师点评 讲解本题时应注意以下两点 1 本题的讲解重点是实验题的基本解题思路 强调结合实验目的解题是此类题目的解题关键 2 解答实验题还应结合有关物质的化学性质 物理性质的特点及实验装置的提示进行解答 互动探究 1 f中可能收集到哪些物质 能否用分液的方法将f中收集到的物质分离 提示 f中可能收集到乙醇和乙醛 不能用分液的方法分离 因为乙醇和乙醛都易溶于水 不分层 2 实验进行一段时间后 如果撤掉酒精灯 反应能继续进行 其原因是什么 提示 该反应为放热反应 所以撤掉酒精灯后利用放出的热量能维持反应继续进行 变式训练 乙醇分子中的羟基在一定条件下可以被氧化为醛基 为验证此性质 有关实验如下 1 在试管中加入2ml乙醇 把一端弯成螺旋状的铜丝在酒精灯外焰加热后立即插入乙醇中 反复操作几次后把铜丝晾干称重 发现其质量未发生变化 由此可推测铜丝的作用是 反应方程式为 2 某化学兴趣小组认为上述实验操作简单 但通过实验得到的信息量较少 他们对此实验进行了完善 如图 夹持仪器略去 指导老师首先肯定了同学们的学习积极性 并提出以下缺点 加热时乙醇汽化速率不易控制 有可能造成c装置中产生倒吸现象 注意 b装置若加热温度过高 可能存在安全隐患 同学们因此又对实验进行研讨和改进 a处采用了水浴加热的方式 这样做的好处是 c装置可改用以下 装置 填字母 实验时可对b部分采取合理的操作方法以防止安全隐患 请对此提出你的意见 解析 1 铜丝在乙醇催化氧化反应中做催化剂 2 水浴加热能够更好地控制温度 使液体蒸发能够保持相对稳定的速率 选b c b c装置可防止倒吸 b装置若加热温度过高可能炸裂试管 可以采用在反应开始后撤去b处酒精灯或根本不用b处酒精灯 反应开始时把红热的铜丝直接放入b装置的操作方式 答案 1 催化剂2ch3ch2oh o22ch3cho 2h2o 2 水浴加热能够更好地控制温度 使液体蒸发能够保持相对稳定的速率 b c 可以采用在反应开始后撤去b处酒精灯或根本不用b处酒精灯 反应开始时把红热的铜丝直接放入b装置的操作方式 1 下列说法正确的是 a 日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒b 用乙醇作萃取剂可以将碘从碘水中萃取出来c 乙醇 乙烷和苯都可以与钠反应生成氢气d 乙醇是一种可再生能源 解析 选d 日常生活中常用75 体积分数 的乙醇水溶液杀菌消毒 故a项错误 由于乙醇与水互溶 不能发生分层 所以乙醇不能将碘从碘水中萃取出来 故b项错误 乙烷和苯都不与钠发生反应 故c项错误 由于乙醇燃烧生成co2和h2o co2和h2o通过绿色植物的光合作用生长出粮食 而粮食是生产乙醇的重要原料 所以乙醇属于可再生能源 故d项正确 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 乙醇与钠反应而乙烷与钠不反应d 分子里都含6个相同的氢原子 解析 选d 乙烷和乙醇的结构简式分别为ch3ch3和ch3ch2oh 由于官能团 oh的存在 使乙醇的结构和性质与乙烷不相同 乙醇分子中有3种氢原子 其中只有羟基氢原子与钠反应 乙烷与钠不反应 故选d 3 在常温常压下 等物质的量的下列物质 在足量的氧气中完全燃烧 消耗氧气最多的是 a ch3ohb ch3ch2ohc ch3ch2ch2ohd ch3ch2ch2ch2oh 解析 选d 根据有机物燃烧通式 cxhyoz x o2xco2 h2o 等物质的量的有机物耗氧量决定于值的大小 分别计算上述四种有机物耗氧量的值分别为1 5 3 4 5 6 4 双选 将等质量的铜片在酒精灯上加热后 再分别与下列物质反应 铜片质量不变的是 a 硝酸b 无水乙醇c 石灰水d 氢气 解析 选b d 铜片灼热后生成cuo 硝酸使生成的cuo溶解 铜片的质量将减少 乙醇 氢气可实现cuo到cu的转变 铜片质量将不变 石灰水不与cuo反应 加热后铜片的质量将增加 5 2013 温州高一检测 化学式为c2h6o的化合物a具有如下性质 a na慢慢产生气泡a o2有刺激性气味的产物 1 写出a的结构简式 2 含a的体积分数为75 的水溶液可以用做 3 a与金属钠反应的化学方程式为 4 化合物a和o2反应生成有刺激性气味的产物的化学方程式为 该反应说明a具有 性 解析 结合a的分子式及a能和钠反应产生气体 a还能被氧气氧化产生有刺激性气味的产物 说明产物应为醛类 可推测a为乙醇 乙醇的体积分数为75 的水溶液可以用做杀菌 消毒 a能被氧气氧化说明a具有还原性 答案 1 c2h5o