高中化学必修2 第1课时 乙醇

1、第三节乙醇与乙酸第1课时乙醇学业要求核心素养对接1.了解烃的衍生物和官能团的概念。2.掌握乙醇的分子结构、主要性质。3.了解乙醇的主要用途及与人类日常生活与健康的关系。4.初步学会分析官能团与性质关系的方法。通过对乙醇结构和性质的学习，培养学生宏观辨识与微观探析的能力。知 识 梳 理知识点一烃的衍生物如图烃的衍生物的知识框图，那么什么是烃的衍生物呢？请完成下列知识点：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化学特性的原子或原子团。如Cl(氯原子)、OH(羟基)、 (碳

2、碳双键)等。知识点二乙醇日常生活中，人们喝的形形色色的酒，主要成分都是乙醇，俗名酒精，那么乙醇究竟有什么样的性质呢？请完成下列知识点：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2Na2CH3CH2OH2CH3CH2ONaH2。(2)氧化反应燃烧化学方程式为CH3CH2OH3O2eq o(,sup7(点燃)2CO23H2O。催化氧化实验操作实验现象在空气中灼烧过的铜丝表面由黑变红，试管中的液体有刺激性气味化学方程式2CH3CH2OHO2eq o(,sup7(Cu),sdo5()2CH3CHO2H2O与强氧化剂反应乙醇可被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化，生成乙酸。在乙醇的催

3、化氧化实验中，要把铜丝制成螺旋状，是为了增大接触受热面积，增强实验效果。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。微判断(1)能用分液的方法分离酒精和水的混合物()(2)可用无水硫酸铜检验工业酒精中是否有水()(3)乙醇中的羟基不如水中的羟基活泼()(4)乙醇分子中含有六个氢原子，故1 mol乙醇与足量的钠反应可以生成3 mol的氢气()答案(1)(2)(3)(4)微训练1把质量为m g的铜丝灼烧变黑，立即放入下列物质中，能使铜丝变红，而且质量仍为m g的是()A稀硫酸B烧碱溶液C乙醇D蒸馏水答案C2下列物质中不能用来

4、区分乙醇和苯的是()A金属钠B溴水 C碳酸钠溶液D四氯化碳解析乙醇和金属钠反应缓慢，苯和金属钠不反应，可以区分，A不符合题意；乙醇溶于溴水，且不分层，苯可以把溴水中的溴萃取出来，出现分层，可以区分，B不符合题意；乙醇和碳酸钠互溶，不分层，苯不溶于碳酸钠，出现分层，可以区分，C不符合题意；乙醇和苯均与四氯化碳互溶，不分层，无法区分二者，D符合题意。答案D3下列物质属于烃的衍生物的是_。CH3CHOCH3CH2CH2OH CH3COOH解析烃分子的氢原子被其他原子或原子团所代替的一系列物质称为烃的衍生物。即烃的衍生物除了含有C、H元素之外，还含有其他元素。答案微思考1交警检查司机是否酒后驾车的仪器

5、中含有橙色的酸性K2Cr2O7溶液，利用的是什么原理？提示酸性K2Cr2O7溶液遇到乙醇时，能把乙醇氧化，同时自身被还原为Cr3，溶液由橙色变成绿色，由此可以判断司机是否饮酒。2比较乙醇与金属钠的反应和水与金属钠的反应，哪个更剧烈？这说明什么？提示钠与水反应更剧烈，说明水分子中的羟基氢比乙醇分子中的羟基氢活泼。3如何证明乙醇分子中含有一个羟基？二甲醚()是乙醇的同分异构体，判断二甲醚是否与钠反应？为什么？提示根据1 mol CH3CH2OH与足量的Na反应产生0.5 mol H2，证明一个乙醇分子中含有一个羟基；二甲醚中无羟基，氢原子全部以CH键结合，不与金属钠反应。学习任务1乙醇的结构与化学

6、性质资料：资料一关于中国酒的起源，晋代文人江统的酒诰中有段介绍：“酒之所兴，肇自上皇；或云仪狄，一曰杜康。有饭不尽，委之空桑，积郁成味，久蓄气芳，本出于此，不由奇方”。资料二明代医学家李时珍在本草纲目中写道：“烧酒非古法也，自元时始创。其法用浓酒和糟入甑，蒸令汽上，用器承取滴露，凡酸坏之酒，皆可蒸烧。近时惟以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟，和曲酿瓮中七日以甑蒸取。其清如水，味极浓烈，盖酒露也。辛、甘、大热、有大毒。过饮败胃伤胆，丧心损寿，甚则黑肠腐胃而死。与姜、蒜同食，令人生痔。盐、冷水、绿豆粉解其毒”。清代檀萃的滇海虞衡志中说：“盖烧酒名酒露，元初传入中国。”由此可知酒在我国历史悠久，那么作为

7、它的主要成分乙醇有什么样的性质呢？请完成下列讨论：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没有变化，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，它们的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。3已知反应：CH3CH2OHHBreq o(,sup7(),sdo5()CH3CH2BrH2O，则该反应的类型是什么？断裂的化学键有哪些？提示该反应相当于HBr中的溴原子代替乙醇分子中的OH，属于取

8、代反应，断裂的化学键有CO键和HBr键。4根据乙醇催化氧化的实质，推测的催化氧化产物是什么，能被催化氧化吗？提示因为乙醇催化氧化的实质是：eq o(,sup7(Cu或Ag),sdo5()，故的催化氧化产物为，而分子中与羟基相连的碳原子上无氢原子，所以该物质不能被催化氧化。1乙醇结构特点、断键与性质的关系举例（乙醇的催化氧化）：总的化学方程式：2CH3CH2OHO2eq o(,sup7(Cu),sdo5()2CH3CHO2H2O，反应中铜（也可用银）作催化剂。2醇的催化氧化反应规律醇在有催化剂（铜或银）存在的条件下，可以发生催化氧化反应生成醛，但并不是所有的醇都能被氧化生成醛。（1）凡是含有RC

9、H2OH（R代表烃基）结构的醇，在一定条件下都能被氧化成醛；2RCH2OHO2eq o(,sup7(催化剂),sdo5()2RCHO2H2O。（2）凡是含有结构的醇，在一定条件下也能被氧化，但生成物不是醛，而是酮（）。（3）凡是含有结构的醇通常情况下不能被氧化。【例题】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键的说法不正确的是（双选）（）A和金属钠反应时键断裂B在铜催化共热下与O2反应时断裂和键C在铜催化共热下与O2反应时断裂和键D在空气中完全燃烧时断裂键解析乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的OH键断裂，A正确；乙醇催化氧化成乙醛时，断裂和化学键，B错误，C错误；乙醇完全燃烧时，

10、化学键全部断裂。答案BC变式训练关于乙醇的说法中正确的是（）A乙醇结构中有OH，所以乙醇溶解于水，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；乙醇与钠反应比水与钠反应平缓，说明乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼。答案D学习任务2（核心素养）钠与水、乙醇反应的比较一、知识要点钠与乙醇、水反应的对比水

11、与钠反应乙醇与钠反应钠的变化钠粒浮于水面，熔成闪亮的小球，并快速地四处游动，很快消失钠粒开始沉于试管底部，未熔化，最终慢慢消失声的现象有“嘶嘶”声响无声响气体检验点燃，发出淡蓝色的火焰点燃，发出淡蓝色的火焰实验结论钠的密度小于水，熔点低。钠与水剧烈反应，生成氢气。水分子中羟基上的氢原子比较活泼钠的密度比乙醇的大。钠与乙醇缓慢反应生成氢气。乙醇中羟基上的氢原子相对不活泼反应的化学方程式2Na2H2O=2NaOHH22Na2CH3CH2OH2CH3CH2ONaH2二、核心素养通过比较钠与水、乙醇的反应培养学生科学探究与创新意识【素养解题】典例示范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

12、的描述中正确的是（）A钠块沉在乙醇液面的下面 B钠块熔化成小球C钠块在乙醇的液面上游动 D钠块剧烈反应放出气体解题思路读题干Na与乙醇反应知识支持Na乙醇Na与乙醇的反应缓慢析选项A：因Na乙醇，故在液面下面，正确，则C不正确。因Na与乙醇反应缓慢，故B、D不正确。得答案A三、对点训练1下列物质，都能与Na反应放出H2，其产生H2的速率排列顺序正确的是（）C2H5OHH2CO3溶液H2OA BC D解析Na与H2O反应比与C2H5OH反应剧烈，故反应速率：，可排除A、B两项。H2CO3溶液中不仅含有H2O，而且含有H2CO3，H2CO3电离出H使溶液呈酸性，Na与H2CO3反应比与H2O反应剧

13、烈得多，故可知反应速率排序为。答案D2下列说法正确的是（）检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜，如变蓝则含水除去乙醇中微量水可加入金属钠，使其完全反应获得无水乙醇的方法是直接加热蒸馏获得无水乙醇的方法通常采用先用生石灰吸水，然后再加热蒸馏A B C D解析用无水CuSO4可检验是否有水存在，因为无水CuSO4遇水变蓝，故正确；乙醇和水均与金属钠反应生成气体，故错误；含水的酒精直接加热蒸馏，水也会挥发，酒精不纯，错误；正确。答案C3结合乙烯和乙醇的结构与性质，推测丙烯醇（CH2=CHCH2OH）不能发生的化学反应有（）A加成反应B氧化反应C与Na反应D与Na2CO3溶液反应放出CO2解析丙

14、烯醇分子中含碳碳双键，应具有烯烃的性质，能发生加成反应和氧化反应；含有醇羟基，具有醇的性质，与钠反应，但不具有酸性，不能与Na2CO3溶液反应放出CO2。答案D4按照下图装置持续通入X气体或蒸气，可以看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，则X气体或蒸气可能是（假设每个反应均完全）（）ACH3CH2OH BCO或H2CNH3 DH2解析选项中气体均可还原CuO，但本题的关键点是所得产物冷凝后得到液体，该液体不可能是水（干燥管中盛有足量CuSO4），所以一定是乙醛，X气体为乙醇。答案A5乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。以乙烯为主要原料合成重要的有机化合物的路线如图所示。请回

15、答下列问题。（1）物质A的结构简式。A物质所含官能团的名称是。（2）反应的反应类型是。（3）以乙烯为原料可合成有机高分子化合物D（聚乙烯），反应的化学方程式是_。解析乙烯和水发生加成反应CH2=CH2H2Oeq o(,sup7(催化剂),sdo5(高温、高压)CH3CH2OH生成A，则A是乙醇，乙醇和氧气在铜或银的催化作用下生成B（乙醛）：2CH3CH2OHO2eq o(,sup7(Cu或Ag),sdo5()2CH3CHO2H2O，乙烯分子含有碳碳双键，发生加聚反应，反应为nCH2=CH2CH2CH2，生成聚乙烯，D为聚乙烯。据此可得下列结论：（1）由上述分析可知，A的结构简式为CH3CH2O

16、H。其官能团的名称是羟基。（2）乙烯和水发生加成反应：CH2=CH2H2Oeq o(,sup7(催化剂),sdo5(高温、高压)CH3CH2OH。（3）乙烯分子含有碳碳双键，发生加聚反应，反应为nCH2=CH2eq o(,sup7(一定条件下)CH2CH2答案（1）CH3CH2OH羟基（2）加成反应（3）nCH2=CH2eq o(,sup7(一定条件下)CH2CH2 学 考 练1下列化学用语正确的是（）A乙醇的官能团：OHB乙醇的分子式：CH3CH2OHC乙烯的结构简式：CH2CH2D乙烯无官能团答案A2有机物和的结构式如下，下列说法中不正确的是（）A和是同分异构体B和物理性质有所不同C和化学

17、性质相同D和含12C的质量分数相同解析和分子式相同、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。和含C的质量分数相同，12C是C的稳定同位素，所以和含12C的质量分数相同。答案C3下列说法正确的是（双选）（）A乙醇在水中能电离出少量的H，所以乙醇是电解质B乙醇与O2在催化剂的作用下可生成乙醛C乙醇分子中所有的氢原子都可被钠置换出来D乙醇是一种很好的溶剂，能溶解多种物质解析乙醇在水中不能电离，是非电解质；乙醇与O2在催化剂的作用下可生成乙醛，但发生的不是燃烧反应；乙醇能与Na发生反应，但钠只能置换羟基上的氢原子；乙醇是良好的有机溶剂。答案BD4已知C4H10的同

18、分异构体有两种：CH3CH2CH2CH3、，则C4H9OH属于醇类的同分异构体共有（）A1种 B2种 C3种 D4种解析在所给两种同分异构体中各有两种不同的氢原子，如图、，所以羟基取代这些氢原子，共得到4种同分异构体。答案D5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（）A632 B123C321 D432解析羟基个数与被置换的氢原子个数之比为11。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1eq f(1,2)eq f(1,3)632。答案A6将等质量的铜片在

19、酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，铜片质量增加的是（）A硝酸 B稀盐酸CCa（OH）2溶液 D乙醇解析铜片在酒精灯上加热，发生化学反应：2CuO2eq o(=,sup7()2CuO，使质量增加。当遇到硝酸和稀盐酸后，发生反应的化学方程式分别为CuO2HNO3=Cu（NO3）2H2O、CuO2HCl=CuCl2H2O，反而使铜片质量减少；当遇到乙醇时发生化学反应：CuOCH3CH2OHeq o(,sup7()CH3CHOH2OCu，CuO被还原为Cu，反应前后质量不变；当遇到Ca（OH）2溶液时，CuO不与它反应，故加热后的铜片比原铜片质量增加。答案C7下列关于乙醇的物理性质的应用中不正确的是

20、（）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与水互溶，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒D从化学学科角度看，俗语“酒香不怕巷子深”中包含乙醇容易挥发的性质解析由于乙醇与H2O互溶不分层，故不能用分液法除去乙醇中的水。答案A8为减少汽车尾气对大气造成的污染，市场上推出了使用乙醇汽油（在汽油中加入适量乙醇）的汽车。下列叙述错误的是（）A乙醇汽油是一种化合物B汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放C乙醇充分燃烧生成CO2和H2OD用粮食发酵可制得乙醇解析乙醇汽油属于混合物，因此A错误。答案A9下列

21、有机物中，不属于烃的衍生物的是（）A. BCH3CH2NO2CCH2=CHBr DCH2CH2解析可看作甲苯分子中的一个氢原子被Cl取代；CH3CH2NO2可看作CH3CH3分子中的一个氢原子被硝基取代；CH2=CHBr可看作CH2=CH2分子中的一个氢原子被Br所取代的产物；只有CH2CH2不属于烃的衍生物。答案D10下列物质中不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴水因发生反应褪色的是（双选）（）A甲烷 B乙烯 C乙醇 D苯解析甲烷既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴水褪色；苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水因发生反应褪色；乙烯使二者都能褪色；乙醇可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使之褪色

22、，但不与溴水反应，不能使之褪色。答案AD11如图是A分子的球棍模型和B分子的空间充填模型，回答下列问题：（1）A和B的关系是_。（2）写出A分子在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式：_。（3）写出B分子和金属钠反应的化学方程式：_。（4）B在加热条件下能够和HBr发生反应生成溴乙烷，该反应类型是。解析根据成键原则，可以判断A和B的结构简式分别是CH3OH（甲醇）和CH3CH2OH，它们结构相似，互称为同系物；它们都含OH，甲醇和乙醇性质相似，能被氧化成相应的醛，能够与金属钠反应；根据B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷的特点可知该反应为取代反应。答案（1）同系物（2）2CH3OH

23、O2eq o(,sup7(催化剂),sdo5()2HCHO2H2O（3）2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2（4）取代反应12乙醇能与紫红色的酸性KMnO4溶液或橙色的酸性K2Cr2O7溶液反应，现象为_，乙醇最终被为。交通警察判断某驾驶员酒后驾车的依据是驾驶员呼出的气体使检测仪中的溶液由色变为色。答案酸性KMnO4溶液褪色；酸性K2Cr2O7溶液由橙色变为绿色氧化乙酸橙绿能 力 练13乙醇在能源、生产及日常生活等许多方面都有十分广泛的应用。请计算：（1）将足量乙醇与9.2 g金属钠充分反应，则标准状况下生成气体的体积是 L。（2）若一定量的乙醇和O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO

24、2、CO和H2O（g）。产物依次经过浓硫酸和碱石灰使其被充分吸收，浓硫酸增重10.8 g，碱石灰增重13.2 g。则氧气的物质的量是 mol，燃烧产物的平均摩尔质量是 gmol1。解析（1）由题意：2NaH246 g 22.4 L92 g V（H2）V（H2）eq f(22.4 L9.2 g,46 g)4.48 L。（2）根据氢原子守恒，可得：C2H5OH3H2O1 mol 54 gn（C2H5OH） 10.8 gn（C2H5OH）eq f(1 mol10.8 g,54 g)0.2 mol。碱石灰增重的质量即为生成CO2的质量，故n（CO2）eq f(13.2 g,44 gmol1)0.3 mol。根据化学反应过程中碳原子守恒可得：n（CO）20.2 mo