高中化学人教版必修第二册乙醇与乙酸《讲义教师版》.docx

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高中化学人教版必修第二册乙醇与乙酸《讲义教师版》

乙醇与乙酸

知识集结

知识元

乙醇

知识讲解

一、烃的衍生物

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

决定有机化合物的化学特性的原子或原子团叫做官能团。

如：

乙醇中的羟基、一氯甲烷中的氯原子分别是乙醇和一氯甲烷的官能团。

物质

CH3Cl

CH3CH2OH

CH2=CH2

所含官能团

—Cl

—OH

—NO2

官能团的名称

氯原子

羟基

硝基

碳碳双键

二、乙醇

1．物理性质

注意：

（1）除去乙醇中的水需加生石灰吸水，然后蒸馏。

（2）饮用酒的主要成分是乙醇，但是工业乙醇不能用来配制饮用酒，工业酒精中含有甲醇，甲醇是有毒物质。

2．分子结构

3．化学性质

（1）与钠的反应

①实验装置：

②实验步骤：

在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一小块新切的、用滤纸擦干表面煤油的金属钠，在试管口迅速塞上配有医用注射针头的单孔塞，用小试管倒扣在针头之上，收集并验纯气体；然后点燃，并把一干燥的小烧杯罩在火焰上，片刻在烧杯壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向烧杯中加入少量澄清的石灰水，观察实验现象。

③实验现象：

钠粒开始沉于无水乙醇底部，不熔成闪亮的小球，也不发出响声，反应缓慢。

产生的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珠产生。

④检验产物：

向反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。

向烧杯中加入澄清石灰水无明显现象。

⑤结论：

有碱性物质及氢气生成，无CO2生成。

化学方程式为

2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

（2）氧化反应

①燃烧

化学方程式为CH3CH2OH＋3O2

2CO2＋3H2O。

②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

2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O

③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。

注意：

在乙醇的催化氧化实验中，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．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：

2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O，反应中铜（也可用银）作催化剂。

5．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。

例题精讲

乙醇

例1.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裂键的说明不正确的是（   ）

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键

C．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤键

D．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键

【答案】C

【解析】

题干解析:

乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的O—H键断裂，A正确；乙醇催化氧化成乙醛时，断裂①和③化学键，B正确，C错误；乙醇完全燃烧时，化学键①②③④⑤全部断裂。

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

【答案】D

【解析】

题干解析:

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。

例3.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．钠块表面剧烈放出气体

【答案】A

【解析】

题干解析:

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、D错误。

例4.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乙醇完全燃烧生成3mol水

B．乙醇可以制酒精饮料乙醇可以制酒精饮料

C．1mol乙醇跟足量的Na作用得到0.5molH2

D．1mol乙醇可以生成1mol乙醛

【答案】C

【解析】

题干解析:

一个乙醇分子中含有6个氢原子，分子式为C2H6O，其可能的结构有CH3OCH3和C2H5OH。

因为1mol乙醇与足量的钠反应只得到0.5molH2，说明6个氢原子中只有1个氢原子可以被钠置换，这个氢原子与另外的氢原子所处环境应该不同。

醇中的氢原子只有羟基上的氢才能与钠发生反应，所以该反应经常用于判断醇分子中羟基的个数。

例5.下列能用来检验工业酒精中含有少量的水分的试剂是（   ）

A．结晶硫酸铜

B．浓硫酸

C．碱石灰

D．无水硫酸铜

【答案】D

【解析】

题干解析:

A．加入结晶硫酸铜（CuSO4•5H2O），无论是否有水，固体的蓝色不变，故A错误； B．浓硫酸与酒精混合，因水的含量极少，没有明显现象，不能鉴别是否含有水，故B错误； C．加入碱石灰，没有明显现象，不能鉴别，故C错误； D．加入用无水硫酸铜，生成结晶硫酸铜（CuSO4•5H2O），固体由白色变为蓝色，故D正确。

例6.下列物质中，分别加入金属钠，不能产生氢气的是（   ）

A．苯  

B．蒸馏水

C．无水酒精

D．75%的酒精

【答案】A

【解析】

题干解析:

乙醇和水都能与钠反应产生氢气；而苯性质稳定，不能与钠反应。

例7.有下列三种物质①乙醇、②碳酸、③水，它们与钠反应产生氢气的速率由大到小的顺序是（   ）

A．①>②>③     

B．②>①>③

C．③>①>②  

D．②>③>①

【答案】D

【解析】

题干解析:

物质的酸性越强，越容易电离产生氢离子，与钠反应生成氢气的速率就越大。

碳酸、水、乙醇三种物质电离产生氢离子的能力依次减弱，它们与钠反应产生氢气的速率由大到小的顺序是②>③>①。

例8.能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是（　　）

A．乙醇完全燃烧生成水

B．乙醇容易挥发

C．乙醇能与水以任意比例互溶

D．0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05molH2

【答案】D

【解析】

题干解析:

A、乙醇完全燃烧生成水只能说明乙醇中含有H原子，故A错误；

B、乙醇容易挥发是物理性质，不能确定其中含有羟基，故B错误；

C、乙醇与水互溶，是物理性质，不能说明含有羟基；

D、0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05molH2，乙醇与生成的氢气的物质的量之比为0.1：

0.05=2：

1，说明乙醇分子中有一个活泼的氢原子可被金属钠取代（置换），即乙醇分子中含有一个羟基，故D正确，故选D。

例9.C2H5OH不能发生的反应类型有（　　）

A．酯化反应 

B．氧化反应

C．取代反应

D．加成反应

【答案】D

【解析】

题干解析:

A．含有羟基，可发生酯化反应，故A正确；

B．含有羟基，可发生催化氧化或燃烧，故B正确；

C．含有羟基，可被其他原子或原子团取代，故C正确；

D．分子中不含双键，不能发生加成反应，故D错误。

当堂总结

1．钠与乙醇、水反应的对比

水与钠反应

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

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑

乙酸

知识讲解

1．组成和结构

2．物理性质

俗名

颜色

状态

气味

溶解性

挥发性

醋酸

无色

液体

强烈刺激性

易溶于水和乙醇

易挥发

3.化学性质

（1）弱酸性

①弱酸性：

乙酸在水中的电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，是一元弱酸，具有酸的通性。

②醋酸与碳酸酸性强弱的比较实验

例题精讲

乙酸

例1.下列关于乙酸和乙醇的叙述不正确的是（   ）

A．它们都是烃的衍生物

B．它们分子中都含有2个碳原子

C．它们的官能团不同

D．它们具有相同的化学特性

【答案】D

【解析】

题干解析:

乙酸和乙醇都是烃的含氧衍生物，乙酸的官能团为羧基，乙醇的官能团为羟基，官能团不同，其化学特性不同。

例2.下列有关乙酸性质的叙述错误的是（   ）

A．乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体，易溶于水和乙醇

B．乙酸的沸点比乙醇高

C．乙酸的酸性比碳酸强，它是一元酸，能与碳酸盐反应

D．在发生酯化反应时，乙酸分子羧基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水

【答案】D

【解析】

题干解析:

乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体，易溶于水和乙醇，含有一个羧基属于一元酸，酸性强于碳酸，沸点高于乙醇，发生酯化反应时乙酸分子脱羟基。

例3.某有机物的结构简式为CH2=CH—COOH，该有机物不可能发生的化学反应是（   ）

A．酯化反应 

B．加成反应

C．水解反应

D．中和反应

【答案】C

【解析】

题干解析:

含有—COOH，可发生酯化反应，A正确；含有碳碳双键，可发生加成反应，B正确；不含可水解的官能团，不能水解，C错误；含有—COOH，可发生中和反应，D正确。

例4.下列物质中可用来鉴别乙酸、乙醇、苯的是（　　）

A．水

B．碳酸钠溶液

C．酚酞溶液    

D．溴水

【答案】B

【解析】

题干解析:

A．乙酸溶于水，乙醇易溶于水，用水不能鉴别乙酸和乙醇，故A错误；

B．乙酸与碳酸钠反应生成气体，苯不溶于水，乙醇易溶于水，现象不同，可鉴别，故B正确；

C．乙酸、乙醇均与酚酞互溶，不分层，现象相同，不能鉴别，故C错误；

D．加入溴水，乙酸和乙醇都不反应，且混溶，不能鉴别，故D错误。

例5.乙酸是生活中常见的一种有机物，下列关于乙酸的说法中正确的是（　　）

A．乙酸的官能团为﹣OH           

B．乙酸的酸性比碳酸弱

C．乙酸能够与金属钠反应产生氢气    

D．乙酸能使紫色的石蕊溶液变蓝

【答案】C

【解析】

题干解析:

A、乙酸属于羧酸，官能团为羧基﹣COOH，故A错误；

B、醋酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳，酸性比碳酸强，故B错误；

C、乙酸属于羧酸，具有酸的通性，乙酸能够与金属钠反应生成乙酸钠和氢气，故C正确；

D、乙酸属于羧酸，具有酸的通性，乙酸能使紫色的石蕊溶液变红色，故D错误。

例6.如图所示为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图．下列关于该实验的叙述错误的是（　　）

A．向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加入冰醋酸

B．试管b中导气管下端管口不能浸入液面的目的是防止实验过程中产生倒吸现象

C．实验时加热试管a的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动

D．饱和Na2CO3溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度，并吸收蒸出的乙酸和乙醇

【答案】A

【解析】

题干解析:

A．乙醇的密度小于浓硫酸，防止浓硫酸溶解放热造成液体飞溅，向a试管中先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加冰醋酸，故A错误；

B．因乙酸、乙醇均易溶于水，则试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中装置气压减小，发生倒吸现象，故B正确；

C．该反应为可逆反应，实验时加热试管a的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率，乙酸乙酯蒸出，利用化学平衡正向移动，故C正确；

D．实验时试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙醇、中和乙酸及降低乙酸乙酯的溶解度便于分层，然后分液可分离出乙酸乙酯，故D正确。

当堂总结

1．羧基、醇羟基及水中氢原子活泼性比较

R—OH

H—OH

钠

能反应

能反应

能反应

（比醇反应剧烈）

氢氧化钠

能反应

不反应

不反应

碳酸氢钠

能反应

不反应

不反应

活泼性：

羧酸（—OH）>水（—OH）>醇（—OH）

酯

知识讲解

1．酯

羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物称为酯，简写为RCOOR′，结构简式为

，官能团为

。

注意：

乙酸中羧基上碳氧双键和酯基中碳氧双键均不能发生加成反应。

2．物理性质

低级酯（如乙酸乙酯）密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂，具有芳香气味。

3．酯化反应--乙酸乙酯的制取

（2）试剂的加入顺序：

先加入乙醇，然后慢慢加入浓硫酸和乙酸。

（3）酯化反应的机理

通常用同位素示踪原子法来证明：

如用含18O的乙醇与乙酸反应，可以发现，生成物乙酸乙酯中含有18O。

可见，发生酯化反应时，有机酸断C—O键，醇分子断O—H键，即“酸去羟基，醇去氢”。

4．用途

（1）用作香料，如作饮料、香水等中的香料。

（2）用作溶剂，如作指甲油、胶水的溶剂。

例题精讲

酯

例1.实验室用乙酸、乙醇、浓H2SO4制取乙酸乙酯，加热蒸馏后，在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体，当振荡混合物时，有气泡产生，主要原因可能是（   ）

A．有部分H2SO4被蒸馏出来了

B．有部分未反应的乙醇被蒸馏出来了

C．有部分未反应的乙酸被蒸馏出来了

D．有部分乙酸乙酯与碳酸钠反应了

【答案】C

【解析】

题干解析:

硫酸属于难挥发性酸，A错误；乙醇不与碳酸钠反应，B错误；乙酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，C正确；乙酸乙酯与碳酸钠不反应，D错误。

例2.在试管A中先加入3 mL无水乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸，最后加入2mL冰醋酸，按下图装置进行实验，并将产生的蒸气经导管通到试管B中饱和碳酸钠溶液的液面上。

请回答下列问题：

（1）浓硫酸的作用是________________________________________________。

（2）试管B中观察到的现象是_______________________________________。

（3）若试管B中的饱和碳酸钠溶液用冷水代替，实验结束后不能闻到香味的可能原因是______________________________________。

（4）试管B中的饱和碳酸钠溶液的作用是_____________________________。

（5）通入蒸气的导管不能插入试管B中液面下的原因是_________________。

（6）通入蒸气常选用长导管的目的是__________________________________。

【答案】

催化剂和吸水剂

饱和碳酸钠溶液的液面上有油状液体，并能闻到果香味

乙酸乙酯的香味被挥发出来的乙酸的强烈刺激性气味掩盖了

吸收溶解乙醇和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，得到有香味的乙酸乙酯油状液体

蒸气中的乙醇、乙酸极易溶解而引起倒吸

易于将乙酸乙酯蒸气冷凝

【解析】

题干解析:

分析解题的基点：

乙酸乙酯制取实验的相关问题。

浓硫酸的作用（催化剂和吸水剂）；实验现象（油状液体分层，有果香味）；饱和碳酸钠溶液的作用；实验注意事项；长导管的作用等。

例3.可用如图所示装置制取少量乙酸乙酯（酒精灯等在图中均已略去）。

请填空：

（1）试管a中需加入浓硫酸、乙酸各2mL，乙醇3mL，正确的加入顺序是：

________________________________________________________________________。

（2）为了防止试管a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是：

________________________________________________________________________。

（3）实验中加热试管a的目的是：

①______________________________________________________________________；

②______________________________________________________________________。

（4）试管b中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是：

________________________________________________________________________。

（5）反应结束后，振荡试管b，静置。

观察到的现象是：

________________________________________________________________________。

【答案】

先加入乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸，再加入乙酸

在试管a中加入几粒沸石（或碎瓷片）

①加快反应速率

②及时将产物乙酸乙酯蒸出，有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动

中和挥发出来的乙酸；溶解挥发出来的乙醇；减小乙酸乙酯的溶解度，使溶液分层，便于分离酯

b中的液体分层，上层是透明的油状液体

【解析】

题干解析:

当堂总结

1．乙酸乙酯制取的注意事项：

（1）酯化反应属于可逆反应，在判断示踪原子的去向时，应特别注意在哪个地方形成新键，则断裂时还在那个地方断裂。

（2）酯化反应也属于取代反应。

因为乙酸乙酯可以看成是由乙醇中“—OC2H5”基团取代了乙酸中的羟基而形成的化合物。

（3）酯化反应中的酸可以是有机酸，也可以是无机含氧酸。

（4）浓硫酸的作用

（5）饱和碳酸钠溶液的作用