课件成才之路必修课

第三节生活中两种常见的有机物(共2课时)

乙醇即酒精，以不同的比例存在于各种酒中，它在人体内可以很快发生作用，改变人的情绪和行为。这是因为酒精在人体内不需要经过消化作用，就可直接扩散进入血液中，并分布至全身。

酒精被吸收的过程可能在口腔中就开始了，到了胃部，也有少量酒精可直接被胃壁吸收，到了小肠后，小肠会很快地大量吸收。酒精吸收进入血液后随血液流到各个器官，主要是分布在肝脏和大脑中。酒的品种繁多，就生产方法而论，有酿造酒(发酵酒)和蒸馏酒两类。酿造酒是在发酵终了稍加处理即可饮用的低度酒，如葡萄酒、啤酒、黄酒、青酒等。蒸馏酒是在发酵终了再经蒸馏而得的高度饮料酒，主要有白酒、白兰地、威士忌和伏特加等。“酒是陈的香”一说是一种长期存在的误解。其实，酒并非越陈就越香，一般而言，新酒存在口感粗糙，不柔和、不协调及香味不足等缺点。解决这个问题的唯一途径是通过贮存达到陈酒老熟。但各酒种以及各香型酒的贮存期都不相同，存过了头质量反而下降。名优黄酒老熟一般需3～5年左右，清香型白酒2年足矣。浓香型白酒3～5年即为珍品，酱香型酒8～10年乃上乘之作。30年陈酿，已基本不可直接饮用，只宜作调味酒点而辍之。少量饮酒，可以活血，因而有解除疲劳和振作精神之功效。如果在短时间内饮用大量酒精，初始酒精会使人兴奋、减轻抑郁程度，这是因为酒精压抑了某些大脑中枢的活动，这些中枢在平时对极兴奋行为起抑制作用。这个阶段不会维持很久，接下来，大部分人会变得安静、忧郁、恍惚、直至不省人事，严重时甚至会因心脏被麻醉或呼吸中枢失去功能而造成窒息死亡。思考：1.工业酒精能否饮用，为什么？2．喝酒的驾驶员极易发生交通事故，交警用K2Cr2O7检查肇事司机是否为酒后驾车，原理是什么？●梳理导引1．乙醇俗称________，是________色，有________味的液体。密度比水________，沸点8.5℃，易________，能溶解多种________和________，能与水________。2．乙醇的分子式为________，结构式为________。结构简式为________或________。3．烃的衍生物是指___________________________________。官能团是指___________________________________。乙醇分子中的官能团是(填名称)____________，其电子式为________；氢氧根离子的电子式是________。乙醇的分子结构可以看成是乙烷分子(CH3CH3)中的__________被________取代的产物；也可以看成是水分子(H—OH)中的________被________取代后的产物。4．乙醇与钠反应的现象________________________________________________________________________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________5．乙醇的氧化反应①乙醇在空气中燃烧，放出大量的热，反应的化学方程式为________________________________________________________________________；②乙醇在铜或银做催化剂的条件下，可被氧化为______，反应的化学方程式________________________________，乙醇还可与________溶液或________溶液反应，被直接氧化成________。答案：1.酒精无特殊香味小挥发有机物无机物以任意比互溶3．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决定有机化合物的化学性质的原子或原子团4．钠粒沉于无水乙醇底部，缓慢放出气体，未熔成小球或发出响声2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑酸性KMnO4溶液酸性K2Cr2O7溶液乙酸●问题探究1．如何用有关化学知识解释下列有关“酒”的说法？(1)不法商贩在白酒中掺水而不易被觉察。(2)陈年老酒格外香。提示：乙醇俗称酒精，是酒的主要成分。既然研究的对象是“酒”，就应该从乙醇的性质入手进行分析：乙醇有哪些物理性质，有哪些化学性质？然后依次分析哪些性质能够支持以上观点。(1)可从乙醇和水的互溶性分析。乙醇能与水以任意比例互溶，所以在白酒中掺水不易被觉察。(2)酒随着储藏时间的延长变得更醇香，可以从酿酒的过程和储藏期间发生的变化来分析。在粮食酿酒的过程中，除了产生酒精外，米浆水中的一些微生物如醋酸菌、乳酸菌等把少量的淀粉变成醋酸、乳酸等，这些酸性物质跟乙醇作用，产生了具有香味的酯类物质。时间越长，这种作用越充分，也就越醇香。2．固体酒精是固态酒精吗？提示：在餐馆里或野外就餐时常用一种白色凝胶状的方便燃料，它就是固体酒精。但是，固体酒精并不是固态酒精，而是酒精与饱和醋酸钙[(CH3COO)2Ca]溶液混合形成的一种固态凝胶。固体酒精携带方便，点燃后火焰温度高，无有害气体生成。●细品教材1．乙醇的分子组成和结构此例模型：2．官能团(1)概念：决定有机化合物的化学特性的原子或原子团叫做官能团。(2)常见官能团：①卤原子(—X)；②羟基(—OH)；③硝基(—NO2)；④碳碳双键；⑤醛基(－CHO)；⑥羧基(－COOH)。特别提醒：羟基(－OH)与氢氧根(OH－)，有区别：①－OH不带电，OH－带负电；3．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。例：CH3Cl、CHCl3、 和C2H5OH都属于烃的衍生物。4．根与基的区别“根”通常指带有电荷的原子或原子团，如氯离子(Cl－)、氢氧根(OH－)、铵根(NH)，硫酸根(SO)等带电的离子。“基”是电中性的原子或原子团，如羟基(—OH)、硝基(—NO2)、甲基(—CH3)等，主要存在于有机物分子中(无机物中也有，如H2O、NH3等)。这些化合物不能电离出电中性的“基”，但在一定条件下可以发生取代反应、消去反应等。●典例精析【例1】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【解析】

乙烷和乙醇的结构简式分别为CH3—CH3和CH3—CH2OH，所以A、C、D选项均正确，乙醇分子中的六个H原子可分为三种，所以B选项错误。【答案】

B【点拨】

本题考查了乙烷、乙醇的结构式，故有机物一定要正确掌握它们的结构。下列关于羟基和氢氧根的说法不正确的是(

)A．两者不相同B．羟其比氢氧根少一个电子C．两者的组成元素相同D．羟基性质比氢氧根稳定【答案】

D【点拨】

—OH不能单独存在，因此不稳定。●细品教材1．乙醇的物理性质乙醇俗称酒精，是酒类的主要成分。乙醇通常为无色、透明、具有特殊香味的液体；比水轻，沸点为77.5℃，易挥发；能与水以任意比互溶，能溶解多种无机物和有机物，是优良的有机溶剂。2．乙醇的化学性质(1)乙醇与金属钠反应实验探究：水、乙醇与钠反应的比较金属钠的变化气体燃烧现象检验产物水钠粒浮在水面上，熔成闪亮的小球，并四处游动，发出“嘶嘶”声音。钠球迅速变小，最后消失气体在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰向反应后的溶液滴加酚酞，溶液变红，说明有碱性物质生成乙醇钠粒沉于无水酒精底部，不熔成闪亮的小球，也不发出响声，反应缓慢气体在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，倒扣在火焰上方的干燥烧杯内壁有水滴向反应后的溶液滴加酚酞，溶液变红，说明有碱性物质生成。向烧杯中加入澄清石灰水无明显现象，证明无二氧化碳生成通过比较说明如下问题：①密度：水＞钠＞乙醇②反应剧烈程度：钠与水反应剧烈，单位时间内放出的热量大，使钠球熔化，说明钠的熔点低。反应生成氢气。说明水分子中的氢原子相对较活泼。钠与乙醇反应缓慢，生成氢气。说明乙醇分子里羟基氢原子相对不活泼。③反应实质：钠与水反应是水分子中的氢原子被置换的置换反应。乙醇与钠反应是羟基上的氢原子被置换。温馨提示：①金属钠取量不宜多，取黄豆大小即可，因为钠与水反应剧烈，且放热，取量过多易引起燃烧，甚至爆炸。②气体点燃前，一定要验纯，否则易引起爆炸。③活泼金属K、Ca等也能与H2O和C2H5OH反应产生H2。(2)氧化反应①燃烧：乙醇易燃烧，完全燃烧的化学方程式是：②催化氧化：乙醇在加热和催化剂(Cu或Ag)存在的条件下，被空气中氧气氧化成乙醛。可用以下实验演示该反应。把一端绕成螺旋形的铜丝，放在酒精灯外焰上烧至红热(铜丝表面变黑，为什么？)，趁热将铜丝插入乙醇溶液中。铜丝立即变成红色。重复上述操作几次，原有的乙醇气味消失，而带有强烈的刺激性气味(乙醛气味)的物质生成。上述实验可用下列方程式表示：Cu是催化剂，乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式(合并上述两个反应)为：③与强氧化剂反应：乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，直接被氧化为乙酸。3．乙醇在化学反应中的断键方式(1)与活泼金属反应断①键2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑(2)燃烧氧化，化学键全部断裂4．乙醇的工业制法(1)发酵法：以含糖类较丰富的农产品为原料，经过发酵，再进行蒸馏，可得到质量分数为95%的乙醇。(2)乙烯水化法：以乙烯为原料，在加热、加压和有催化剂(硫酸或磷酸)存在的条件下，乙烯和水发生加成反应，生成乙醇。其化学反应方程式为：●典例精析【例2】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．②④C．①③

D．③④【解析】

乙醇的催化氧化，“去氢”的位置是羟基氢及羟基直接相连的碳原子上的氢原子。【答案】

B【例3】为了测定乙醇的结构式，有人设计了用无水乙醇与钠反应的实验装置和测定氢气体积的装置进行实验。可供选用的实验仪器如下图所示：(1)现有纯度为99.5%的乙醇，欲除去其中的水分，得纯净乙醇，下列措施合理的是(

)A．蒸馏，收集第一馏分B．加CuSO4与H2O结合，过滤，收集滤液C．加CaO与H2O反应，过滤，收集滤液D．加CaO与H2O反应，蒸馏，收集馏分(2)预测反应过程中可生成380mLH2，则合适的装置连接顺序是________。【解析】

该题为测定物质组成的定量实验设计。(1)CuSO4、CaO、Ca(OH)2都能溶于乙醇(相似相溶原理)，不能过滤除净，只能采用蒸馏，收集馏分。(2)由于生成气体体积大，所以选用D、E需收集几次，会造成较大误差，不合适。【答案】

(1)D

(2)A→B【点拨】

测定气体质量和气体体积，常采用间接的方法。其中，气体质量一般根据气体的某些性质(如酸碱性)、采用合适的吸收剂(如浓硫酸、碱石灰)和实验装置(如洗气瓶、干燥管)来吸收，通过测量装置吸收前后质量差得到气体的质量；对于一些无法用试剂直接吸收的气体，通常采用排水量气法测量它们的体积，根据排出水的体积来确定气体的体积，所选用的收集装置应能一次收集完全。乙醇分子结构中各化学键如图所示。关于乙醇在各种反应中断键的说法不正确的是(

)A．和金属钠反应时①断裂B．乙醇燃烧时断裂②和⑤C．在银催化条件下与O2反应时断裂①和③D．和浓H2SO4、乙酸共热时断裂①，其他键不变化【解析】

乙醇燃烧时共价键全部断裂生成CO2和H2O。【答案】

B在生活中，交通警察常用这样的方法检测司机是否喝了酒：将汽车司机呼出的气体通过装有经硫酸酸化处理的K2Cr2O7的硅胶(通常呈橙黄色)的仪器，如果呼出气体含有乙醇蒸气，则乙醇被K2Cr2O7氧化成乙醛和乙酸，同时K2Cr2O7被还原成硫酸铬[Cr2(SO4)3]，通常呈绿色。当绿色Cr3＋离子超过规定警戒线，则呼出乙醇蒸气超标。其发生的化学方程式为试问：(1)该反应中氧化剂是________________________，还原剂是________________________________________________________________________________。(2)该装置中的K2Cr2O7能否用CuO来替代。__________________________________________【答案】

(1)根据化合价判断氧化剂是K2Cr2O7，还原剂是CH3CH2OH。(2)不能用CuO替代K2Cr2O7，因为CH3CH2OH与CuO反应需加热，且现象不明显。●资料备选乙醇分子式的测定经测定乙醇的分子式是C2H6O，由于有机物普遍存在同分异构现象，推测乙醇的结构可能是下列两种之一。为测定其结构，应利用物质的特殊性进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器，请甲、乙、丙、丁四位同学直接利用如图给定装置开始进行实验确定乙醇的结构。(1)学生甲得到一组实验数据如上表：根据以上数据推断乙醇的结构为________(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由为________________________________________________________________________；乙醇的物质的量/mol氢气的体积/L0.101.12(标准状况)(2)同学乙分别准确称量4.60g乙醇进行多次实验，结果发现以排在量筒内水的体积作为生成的H2体积，换算成标准状况后都小于1.12L，如果忽略量筒本身及乙同学读数造成的误差，乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的，你认为正确吗？________(填“正确”或“不正确”)。如果你认为正确，请说明理由；如果你认为不正确，那产生这种情况的原因应该是什么？________________________________________________________________________。(3)同学丙认为实验成功的关键有：①装置气密性要良好，②实验开始前准确测定乙醇的量，③钠足量，④广口瓶内水必须充满，⑤氢气体积的测算方法正确、数据准确。其中正确的有________(填序号)。(4)同学丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量，那么还需要知道的数据是________。(5)实验后，四名同学从乙醇的可能结构分析入手，对乙醇和钠的量的关系进行了讨论，如果乙醇的物质的量为nmol，那么对钠的物质的量的取值要求必须是________。解析：乙醇与钠反应生成氢气，即说明钠只与乙醇中的氢原子反应，所以解答此题