部编版高中化学专题3第二单元食品中的第1课时乙醇学案苏教版必修2.docx

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部编版高中化学专题3第二单元食品中的第1课时乙醇学案苏教版必修2

第1课时　乙　醇

一、乙醇的物理性质和分子结构

1．乙醇的物理性质

（1）乙醇是无色、有特殊香味、易挥发的液体，密度比水小，能够溶解多种有机物和无机物。

（2）乙醇与水以任意比互溶，因此乙醇不能用作从碘水中提取碘的萃取剂。

（3）含乙醇99.5%（体积分数）以上的叫无水乙醇，制无水乙醇时，要加入新制的生石灰再进行蒸馏，得到无水乙醇。

（4）检验乙醇中是否含有水通常加入无水硫酸铜固体，无水硫酸铜固体变蓝，则证明其中含有水。

2．乙醇的分子结构

（1）乙醇的分子组成与结构

（2）烃的衍生物的概念

①乙醇可以看成是乙烷分子中的氢原子被羟基取代后的产物。

②烃分子中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1　（2017·中山高一测试）下列有关乙醇的物理性质的应用中，不正确的是（　　）

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草药的有效成分

C．由于乙醇能够以任意比溶于水，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒

D．由于乙醇容易挥发，所以才有“酒香不怕巷子深”的说法

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，因此乙醇不能用作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。

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

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＋O22CuO（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＋O22CH3CHO＋2H2O，在反应中Cu作催化剂。

③在适当条件下，乙醛还可以进一步被氧化生成乙酸：

2CH3CHO＋O22CH3COOH。

（3）乙醇与强氧化剂反应

①乙醇还可以与氧气、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。

（1）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

（2）乙醇和乙醛的氧化反应

①乙醇既可催化氧化生成乙醛，还可被高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化为乙酸。

②乙醛分子中含有醛基，可被氧化为乙酸。

乙醛能与银氨溶液反应生成银镜，能与新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀，常用来检验含有醛基的有机物。

例2　（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3　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褪色（　　）

（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（　　）

答案　

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×　（7）×　（8）×　（9）×　（10）×

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

答案　A

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

答案　A

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，酚酞不变红色，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．和金属钠反应时键①断裂

B．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③

C．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤

D．乙醇是电解质，在水中键①断裂电离出氢离子

答案　D

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。

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．②③C．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（写编号）________，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　乙醇的分子结构

1．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

答案　D

解析　羟基和氢氧根都是由氢、氧两种元素组成的，B项正确；其电子式分别为和，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。

2．有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下，下列说法中不正确的是（　　）

A．Ⅰ和Ⅱ是同分异构体

B．Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同

C．Ⅰ和Ⅱ化学性质相同

D．Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同

答案　C

解析　Ⅰ和Ⅱ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。

Ⅰ和Ⅱ含C的质量分数相同，12C是C的稳定同位素，所以Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同。

3．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。

题组二　乙醇的性质及应用

4．（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

答案　A

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。

5．（2017·武威凉州区校级期末）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