届高中化学第3章重要的有机化合物第3节饮食中的有机化合物第1课时乙醇学案鲁科版必修Word下载.docx
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答案 A
解析 由于乙醇与水互溶,故不能用分液的方法除去乙醇中的水。
易错警示
乙醇与水以任意比互溶,因此乙醇不能用做从碘水中提取碘的萃取剂;
除去乙醇中的水应加生石灰,然后蒸馏,不能用分液的方法。
例2
决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是( )
A.羟基(—OH)
B.乙基(—CH2CH3)
C.氢氧根离子(
)
D.氢离子(H+)
解析 羟基是乙醇的官能团,决定乙醇的主要化学性质。
乙醇中不含OH-和H+,OH-电子式为
。
思维启迪——羟基和氢氧根离子的区别
羟基(—OH)呈电中性,不稳定,不能独立存在,必须和其他的原子或原子团相结合,如H2O(HO—H),其电子式为
;
OH-为带一个单位负电荷的离子,稳定,能独立存在于水溶液或离子化合物中,其电子式为
二、乙醇的化学性质
1.乙醇与金属钠的反应
水与钠反应
乙醇与钠反应
实验现象
钠变化
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
声现象
有“嘶嘶”的声响
无声响
气体检验
点燃,发出淡蓝色的火焰
剧烈程度
钠与水剧烈反应
钠与乙醇缓慢反应
实验结论
密度大小
ρ(Na)<ρ(H2O)
ρ(Na)>ρ(C2H5OH)
反应方程式
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2Na+2CH3CH2OH―→
2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质
氢原子被置换
羟基氢原子被置换
羟基氢
活泼性
水中氢原子>乙醇羟基氢原子
2.乙醇的氧化反应
(1)乙醇的燃烧
乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水,发出淡蓝色的火焰,同时放出大量的热。
(2)乙醇的催化氧化
①实验现象:
把一段绕成螺旋状的铜丝,放在酒精灯外焰上烧至红热时铜丝表面变黑色;
趁热将铜丝插入乙醇中,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,有带有强烈刺激性气味的物质生成。
②实验原理:
2Cu+O2
2CuO(铜丝变黑)
CH3CHO+H2O+Cu(铜丝由黑变红)
乙醇催化氧化成乙醛的化学方程式为:
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O,在反应中Cu做催化剂。
(3)乙醇与强氧化剂反应
①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,被直接氧化为乙酸。
②酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后,溶液由橙色变为绿色,该反应可以用来检验司机是否酒后驾车。
乙醇反应时化学键的断裂
化学反应
键的断裂
与钠反应
断①键
燃烧
断①②③④⑤键
催化氧化
断①③键
例3
(2018·
烟台高一检测)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.乙醇完全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稳,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OH-,—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。
思维启迪
乙醇是非电解质,乙醇溶于水不电离,显中性,且不与NaOH溶液反应;
乙醇与活泼金属钠的反应属于置换反应,只有—OH上的氢原子被置换,其定量关系:
2CH3CH2OH~2Na~H2。
例4
硬质试管中铜网的质量为mg,将硬质试管放在酒精灯上加热至铜网变红热,迅速投放到下列溶液中:
①澄清石灰水;
②盐酸;
③乙醇;
④稀HNO3。
反复几次后,洗涤干燥铜网,再进行称量,则:
(1)质量大于mg的有________。
(2)质量等于mg的有________。
(3)质量小于mg的有________。
答案
(1)①
(2)③ (3)②④
解析 Cu―→CuO质量增加,与①不反应,其质量大于mg;
与盐酸、稀HNO3反应分别生成CuCl2、Cu(NO3)2,质量减小;
在乙醇催化反应中,铜为催化剂,质量不变。
规律总结
(1)符合RCH2OH的醇均能被催化氧化为RCHO,若醇分子中与羟基相连的碳原子上无氢原子则不能被催化氧化。
(2)利用乙醇的催化氧化反应,可除去铜丝表面的CuO,且铜的质量不减少。
乙醇的重要性质:
与水互溶飘清香,电离水比乙醇强。
钠粒投入放氢气,催化请铜来帮忙。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
”)
(1)75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒(√)
(2)乙醇是人类新发现的一种化石能源(×
(3)乙醇可作为提取碘水中碘的萃取剂(×
(4)将钠块放入乙醇中,钠块表面剧烈放出气体,听到嘶嘶的响声(×
(5)乙醇能使酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液退色(×
(6)乙醇分子中含有—OH,所以乙醇显碱性(×
(7)乙醇能电离出H+,所以乙醇是电解质,能与NaOH溶液反应(×
(8)羟基和氢氧根离子具有相同的化学式和电子式(×
(9)在氧气中燃烧生成CO2和H2O的有机物一定不是烃的衍生物(×
(10)1mol乙醇与足量钠反应生成3molH2(×
2.可以检验乙醇中是否含有水的试剂是( )
A.无水硫酸铜B.生石灰
C.金属钠D.胆矾
解析 无水硫酸铜若由白色变为蓝色,则能确定水的存在。
3.(2017·
哈尔滨六中期末)向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对该实验现象的描述中正确的是( )
A.钠块沉在乙醇液面之下
B.钠块熔化成小球
C.钠块在乙醇的液面上游动
D.向烧杯中滴入几滴酚酞溶液变红色
解析 钠的密度比乙醇的大,故A正确、C错误;
钠与乙醇反应产生氢气比较缓慢,放出的热量不足以使钠熔化,故B错误;
烧杯中无OH-产生,加酚酞溶液不变红色,故D错误。
4.乙醇分子中的各化学键如下图所示,下列关于乙醇分子在各种反应中断裂键的说法不正确的是( )
A.和金属钠反应时断裂①键
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③键
C.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
D.乙醇是电解质,在水中断裂①键电离出氢离子
解析 乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O—H键断裂,A项正确;
乙醇催化氧化成乙醛时,断裂①和③化学键,B项正确,乙醇完全燃烧时,化学键①②③④⑤全部断裂,C项正确;
乙醇是非电解质,在水中键①不断裂,不能电离出氢离子,D项错误。
5.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。
交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成绿色的Cr3+。
下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( )
①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小 ③乙醇有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④B.②③
C.①③D.①④
答案 C
解析 乙醇沸点低,易挥发,可以随呼吸呼出,故易被检测。
K2Cr2O7具有强氧化性,可以氧化乙醇,自身生成Cr3+,说明乙醇具有还原性。
6.某种烃的衍生物分子式为C2H6O,下面是探讨其分子结构的过程,请回答相关问题:
(1)按价键理论,写出C2H6O可能有的结构式(用A、B、C……标明序号)________________。
(2)取一定量的C2H6O与足量的金属钾反应,收集产生的气体,当完全反应时,C2H6O与产生的气体物质的量之比为2∶1。
①产生的气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧产物通入无水硫酸铜,固体变蓝色;
通入澄清石灰水,不变浑浊,则C2H6O与钾反应产生的气体是________;
②据实验数据,可确定C2H6O的结构式为(写序号)________,推断过程是________________。
答案
(1)
(2)①H2 ②A n(C2H6O)∶n(H)=1∶1,说明C2H6O分子中只有1个H能被置换,即有1个H与其他5个H的空间位置不同,故A式符合要求
解析
(1)由C2H6的结构式
不难推知:
C2H6O的可能结构有两种。
一种O原子插入C—H键之间,另一种O原子插入C—C键之间。
即
和
(2)由①可知产生的气体为H2;
②据数据分析不难推出n(C2H6O)∶n(H)=1∶1,说明C2H6O中只有一个H能被置换为H2,而其他5个H则不能。
[对点训练]
题组一 烃的衍生物与官能团
1.下列有机物中,不属于烃的衍生物的是( )
A.
B.CH3CH2NO2
C.CH2CHBrD.CH2—CH2(聚乙烯)
解析
可看做甲苯分子中的一个氢原子被Cl原子取代;
CH3CH2NO2可看做CH3CH3分子中的一个氢原子被硝基取代;
CH2==CHBr可看做CH2==CH2分子中的一个氢原子被Br原子所取代的产物;
只有CH2—CH2不属于烃的衍生物。
2.下列关于羟基和氢氧根的说法不正确的是( )
A.羟基比氢氧根少一个电子
B.二者的组成元素相同
C.羟基不带电,氢氧根带一个单位负电荷
D.羟基比氢氧根性质稳定
解析 羟基和氢氧根都是由氢、氧两种元素组成,其电子式分别为
,由电子式可知A、C项正确;
羟基中氧原子未达到稳定结构,所以羟基不如氢氧根性质稳定,D项错误。
题组二 乙醇的分子结构
3.下列化学用语正确的是( )
A.乙醇的官能团:
B.乙醇的分子式:
C.乙烯的结构简式:
CH2CH2
D.乙烯无官能团
4.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项正确;
乙醇分子中的6个H原子可分为三种,所以B项错误。
题组三 乙醇的性质及应用
5.(2017·
太原高一期末)下列各种混合物,能用分液漏斗分离的是( )
A.水和苯B.水和乙醇
C.碘和酒精D.乙醇和汽油
解析 苯和水不互溶,能用分液漏斗分离,A正确;
乙醇和水能以任意比互溶,不能用分液漏斗分离,B错误;
碘易溶于酒精,不能用分液漏斗分离,C错误;
乙醇和汽油能互溶,不能用分液漏斗分离,D错误。
6.(2017·
武威凉州区校级期末考试)下列说法正确的是( )
①检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜,若变蓝则含水 ②除去乙醇中微量的水可加入金属钠,使其完全反应 ③获得无水乙醇的方法是直接加热蒸馏 ④获得无水乙醇的方法通常是先用生石灰吸水,然后再加热蒸馏
A.①③B.②④C.①④D.③④
解析 用无水CuSO4可检验乙醇中是否有水存在,因为无水CuSO4遇水变蓝,故①正确;
乙醇和水均与金属钠反应生成H2,故②错误;
将含水的乙醇直接加热蒸馏,水也会蒸出,所得乙醇不纯,故③错误,④正确。
7.(2017·
涡阳高一检测)可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是( )
A.1mol乙醇燃烧生成3mol水
B.乙醇可以制饮料
C.1mol乙醇跟足量的Na反应制得0.5molH2
D.1mol乙醇燃烧生成2molCO2
解析 若乙醇中的氢原子均是相同的,则1mol乙醇和金属钠反应,可以生成3mol氢气,但实际上只能得到0.5mol氢气,所以C项正确。
8.(2017·
徐州高一检测)如图是某有机物分子的填充模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。
则该物质不具有的性质是( )
A.使紫色石蕊溶液变红B.与钠反应
C.与水互溶D.发生氧化反应
解析 根据该有机物的填充模型判断该有机物为乙醇。
A项,乙醇呈中性,不能使紫色石蕊溶液变红,符合题意;
B项,乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,不符合题意;
D项,乙醇能发生氧化反应,不符合题意。
9.按下图装置,持续通入X气体,可看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体,X气体可能是( )
A.H2B.CO和H2
C.NH3D.CH3CH2OH(g)
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符合:
CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+H2O+Cu。
题组四 乙醇与相关物质的综合
10.(2017·
许昌高一检测)将W1g光亮的铜丝在空气中加热一段时间后,迅速伸入下列物质中,取出干燥,如此反复几次,最后取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥,称得其质量为W2g。
实验时由于所伸入的物质不同,铜丝的前后质量变化可能不同,下列所插物质与铜丝的质量关系正确的是( )
A.NaOH溶液,W1=W2
B.无水乙醇,W1=W2
C.NaHSO4溶液,W1<W2
D.CO,W1>W2
解析 铜丝在空气中加热,转变成氧化铜。
A项,氧化铜不与NaOH溶液反应,因为铜丝增加了氧的质量,即W2>W1,故错误;
B项,乙醇与CuO发生反应:
CH3CHO+Cu+H2O,铜丝质量不变,故正确;
C项,CuO+2H+===Cu2++H2O,铜转变成Cu2+,质量减少,W1>W2,故错误;
D项,CO+CuO
Cu+CO2,铜丝质量不变,W1=W2,故错误。
11.(2017·
张家口高一检测)A、B、C三种醇同足量的金属钠反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2,则A、B、C三种醇分子中羟基数之比是( )
A.3∶2∶1B.2∶6∶3
C.3∶6∶2D.2∶1∶3
解析 由题意可知,三种醇消耗的羟基总数相等,设A、B、C三种醇分子中的羟基数分别为x,y,z,则3x=6y=2z,解得x∶y∶z=2∶1∶3。
12.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如图:
,下列有关香叶醇的叙述正确的是( )
A.香叶醇的分子式为C10H18O
B.不能使溴的四氯化碳溶液退色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液退色
D.能发生加成反应,不能发生取代反应
解析 从结构简式看出香叶醇中含“
”和“—OH”,碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液退色,能发生加成反应,“—OH”能发生取代反应,B、C、D均不正确。
[综合强化]
13.(2017·
东莞高一检测)酒的主要成分是乙醇和水,少量饮酒对人体有益,但酗酒有害健康。
结合乙醇的性质回答下列问题。
(1)乙醇是无色有特殊香味的液体,密度比水的_______________________________________。
(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇,该反应的化学方程式为________________________。
反应类型是____________。
(3)下列属于乙醇的同分异构体的是________(填字母)。
B.
C.乙醚(CH3CH2OCH2CH3)
D.甲醇
E.CH3—O—CH3
F.HO—CH2CH2—OH
(4)乙醇能够发生氧化反应:
①46g乙醇完全燃烧消耗________mol氧气。
②乙醇在铜做催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)小
(2)CH2==CH2+H2O
加成反应
(3)E
(4)①3 ②2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
解析
(2)乙烯与水发生加成反应,化学方程式为CH2==CH2+H2O
CH3CH2OH。
(3)同分异构体满足的两个条件:
分子式相同;
不同的空间结构,故CH3—O—CH3与乙醇互为同分异构体。
(4)①乙醇燃烧的化学方程式:
C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O,故1mol乙醇完全燃烧消耗3molO2。
②乙醇催化氧化的化学方程式为2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O。
14.乙醇是生活中常见的有机物,能进行如下图所示的多种反应,A、C都是有机物。
写出下列反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
答案 ①2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ ②CH3CH2OH+3O2
2CO2+3H2O
③2CH3CH2OH+O2
15.(2017·
烟台高一检测)某实验小组用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验。
(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,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应是________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________________,集气瓶中收集到的主要成分是____________。
答案
(1)2Cu+O2
2CuO,CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+Cu+H2O 放热
(2)加热 冷却
(3)乙醛、乙醇、水 氮气、氧气
解析
(1)在乙醇的催化氧化实验中,Cu做催化剂,反应过程中,红色的Cu先生成黑色的CuO,黑色的CuO又被还原为红色的Cu,有关的化学方程式为2Cu+O2
2CuO,CuO+CH3CH2OH
CH3CHO+Cu+H2O。
熄灭酒精灯反应仍继续进行,则说明乙醇的催化氧化反应是放热反应。
(2)常温下乙醇为液体,如果要在玻璃管中进行反应则需要转化为气体,所以甲中水浴加热的目的是将乙醇汽化得到稳定的乙醇气流;
而生成的乙醛在高温时为气体,所以乙装置的目的是将乙醛气体冷凝为液体。
(3)经过反应并冷却后,a中收集到的物质有易挥发的乙醇及反应生成的乙醛和水,集气瓶中收集到的是空气中的N2及未完全反应的O2。