1、第3节饮食中的有机化合物基础课时17乙醇学 习 任 务1.了解乙醇分子的组成、结构。通过乙醇分子结构模型认识乙醇分子的结构和性质，体会乙醇分子中的官能团羟基对乙醇性质的影响，形成“结构决定性质”的思维观念，培养“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。2.能依据实验目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察的实验记录和实验信息进行加工并获得结论，培养实验观察能力和实验探究能力，培养“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。一、乙醇的物理性质与分子结构1物理性质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例互溶比水小易挥发2分子结构分子式结构式结构简式官能团填充模型名称化学式C2H
2、6OCH3CH2OH或C2H5OH羟基OH俗话说“酒香不怕巷子深”，意思就是说如果酒酿得好，就是在很深的巷子里，也会有人闻香知味，前来品尝。俗语中体现了乙醇的哪些物理性质？提示：俗语中体现了乙醇是一种易挥发的有香味的液体。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：CH3CH2OH3O22CO23H2O。(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，将铜丝趁热伸入无水乙醇中变成红色，反复操作几次，在试管口闻到有刺激性气味化学方程式：2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O。(3)与强氧化性试剂反应现象：乙醇
3、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：2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2。3用途判断正误(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有二氧化碳和水可推知乙醇是由碳、氢、氧三种元素组成的。()答案(1)(2)(3)(4)乙醇的催化氧化“固体酒精”也称固化酒精，因使用、运输和携带方便，燃烧时对环境的污染较少，与
4、液体酒精相比比较安全，作为一种固体燃料，广泛应用于餐饮业、旅游业和野外作业等。1将铜制火锅置于“固体酒精”的火焰上灼烧，发现锅底并未变黑，可能的原因是什么？提示：铜在空气中加热时会被氧化为黑色的氧化铜，但是氧化铜可以被挥发出的乙醇还原重新反应生成铜，故铜锅底不一定变黑。2乙醇发生催化氧化时，断键部位是哪里？ 提示：乙醇催化氧化生成乙醛，脱去2个氢原子，形成碳氧双键，断裂的是羟基氢和H。3结合乙醇催化氧化反应的实质判断碳原子数相同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。醇的催化氧化反应1反应历程2反应实质
5、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：2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O，反应中铜丝作催化剂。4规律(1)凡是含有RCH2OH(R代表烃基)结构的醇，在一定条件下都能被氧化成醛。2RCH2OHO22RCHO2H2O(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，请写出相应的化学方程式：_。在不断鼓入空气的情况下，熄
6、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
7、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)2CuO22CuO，CuOC2H5OHCuCH3CHOH2O放热(2)加热冷却(3)CH3CHO、CH3CH2OH、H2ON21某化学反应过程如图所示，由如图得出的下列判断错误的是()A乙醇发生了还原反应B反应中有“红黑红”颜色交替变化的现象C铜是此反应的催化剂D生成物是乙醛A乙醇被氧化成乙醛，发生了氧化反应，A错误；在反应中铜(红色)被氧气氧化为氧化铜(黑色)，然后氧化铜又被乙醇还原为铜，因此反应中有“红黑红”颜色交替变化的现象，B正确；根据以上分析可判断铜是此反应的催化剂，C正确；根据以上分析可知生成物是乙醛
8、，D正确。2下列四种有机物的分子式都是C4H10O，其中不能被氧化为同碳原子数的醛的是()ABCDD醇分子结构中与OH相连的碳原子上至少要有一个氢原子时才能发生催化氧化反应。OH连在链端碳原子上的醇，即RCH2OH结构的醇可被催化氧化为醛：2RCH2OHO22RCHO2H2O。 钠与乙醇、水反应的比较为了探究乙醇和金属钠反应的产物，某同学做了以下实验。1该实验有哪些现象？提示：钠与乙醇反应放出的气体在空气中安静地燃料，火焰呈淡蓝色。澄清石灰水无明显现象。2乙醇分子的结构式为，乙醇与Na反应产生的气体与哪个原子有关？并说明理由。提示：乙醇中只含C、H、O三种元素，澄清石灰水无明显现象，说明产生的
9、气体不含CO2，乙醇与Na反应产生的气体燃烧火焰呈淡蓝色，说明产生了H2，结合烷烃性质可知CH3CH2中的H不与Na反应，乙醇能与Na反应是因为OH中的H与Na反应。3实验证明乙醇与金属钠的反应没有水与金属钠的反应剧烈，这说明什么？提示：说明水分子中的羟基比乙醇分子中的羟基活泼。1钠与乙醇、水反应的比较与水反应与乙醇反应反应的方程式2Na2H2O=2NaOHH22CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2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、不熔化结论羟基氢原子的活泼性H2OCH3CH2OH密度大小(Na)(H2O)(Na)(C
10、H3CH2OH)化学定量计算关系2H2O2NaH22CH3CH2OH2NaH22乙醇与钠反应的拓展应用(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物质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出乙醇分子中羟基中的氢原子而生成H2，如2CH3CH2OHCa(CH3CH2O)2CaH2。【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
11、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。变式旁通(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？提示：(1)一样多。1 mol的乙烯和乙醇完全燃烧均消耗3 mol O2。(2)取1 mol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 mol。1下列有关金属钠在水中和在乙醇中的反应情况对比正确的是()A
12、钠能置换出水中所有的氢，却只能置换出乙醇里羟基中的氢B钠都要浮在水面上或乙醇液面上C钠无论与水反应还是与乙醇反应都要放出热量D钠在乙醇中反应更剧烈，是因为乙醇分子中含有的氢原子比水分子中的多C钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，则不能置换出水中所有的氢，故A错误；钠的密度比水小，比乙醇大，故B错误；钠与水、乙醇的反应都为放热反应，故C正确；钠与水反应比钠与乙醇反应更为剧烈，故D错误。2(双选)下列关于乙醇的说法正确的是()A乙醇在水溶液中不能电离，所以乙醇是非电解质B乙醇结构中有OH，所以乙醇显碱性C乙醇分子中只有羟基上的氢原子可被钠置换出来D常温下，1 mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L
13、 H2AC乙醇在水溶液中不能电离，乙醇是非电解质，故A正确；乙醇的水溶液为中性，故B错误；乙醇分子中羟基上的氢原子比烃基上的氢原子活泼，羟基上的氢原子可被钠置换出来，故C正确；1 mol乙醇可与足量的Na反应生成0.5 mol H2，在常温下体积不是11.2 L，故D错误。1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。2如图是某有机物分子的填充模型，有关该物质的叙述中正确的是 ()A其结构简式为CH3OCH3B其官能团为OHC能与金属钠反应D能使紫色石蕊溶液变蓝C该填充模型对应的有机物为乙醇，结构简式为CH3CH2
14、OH，官能团为OH，不能使紫色石蕊溶液变蓝。3(双选)向盛有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠，可以观察到的现象是()A钠块沉在乙醇液面下面B钠块熔成小球C钠块在乙醇液面上游动D钠块表面有气泡产生AD钠的密度大于乙醇，故沉在乙醇液面下面，A正确，钠与乙醇反应有H2放出，故D正确。4乙醇可以发生下列反应，在反应中乙醇分子只断裂OH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，OH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OH键和羟基所连碳原子上的CH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)写出反应的化学方程式：_。_。_。(4)反应说明A具有_性。答案(1)CH3CH2OH或C2H5OH(2)消毒剂(3) CH2=CH2H2OCH3CH2OH2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH22CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O(4)还原