苏教版高中化学必修二321 乙醇.docx
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苏教版高中化学必修二321乙醇
3.2.1乙醇（苏教版必修2）
【典例导悟】
【典例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，请写出相应的化学反应方程式_________________________；
________________________。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇的氧化反应是_____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__________。
（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有________。
要除去该物质，可先在混合液中加入_____（填写字母）。
a.氯化钠溶液b.苯
c.碳酸氢钠溶液d.四氯化碳
然后，再通过_____（填实验操作名称）即可除去。
【自主解答】该实验的目的是：
乙醇的催化氧化。
实验流程：
甲中的水为热水，其作用是将无水乙醇加热成乙醇蒸气，与空气一起进入玻璃管中，在铜网的作用下进行反应后，从玻璃管中出来的物质有：
未反应的乙醇蒸气及少量O2、水蒸气、乙醛蒸气和大量的N2，它们一起进入a中，乙中的水为冷水，其作用是将乙醇蒸气、水蒸气、乙醛蒸气进行冷却变为液体，不能冷却的少量O2和大量的N2进入到集气瓶中。
【变式训练】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
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
【解析】选C。
学习有机反应，要理解断键、成键原理，建立
的学习思维模式。
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。
【典例2】实验室利用如图装置，测定乙醇与钠反应生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子数目。
试回答下列问题：
（1）指出该实验装置的错误__________________。
（2）若用含有少量水的乙醇代替相同质量的无水乙醇，相同条件下，测得氢气的体积将_______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（3）有人设想用该实验装置测定钠的相对原子质量，用一定质量的钠与水反应，测定产生氢气的体积，并由此计算钠的相对原子质量。
该实验操作时应特别注意的事项是__________________________________________，
否则会发生的事故为__________________________。
【规范解答】
（1）排水法收集气体，应短管进气，长管出水。
故集气瓶中两导管的长度应互换。
（2）乙醇和水物质的量相同时，与钠反应生成的氢气体积相同。
相同质量的乙醇和水，水的物质的量多，故用含有少量水的乙醇代替相同质量的无水乙醇与钠反应时产生的氢气多。
（3）因为钠与水反应，非常剧烈，短时间内产生大量的氢气，并放出大量的热，使烧瓶内压强急剧增大，会使烧瓶爆炸。
故操作时应特别注意滴加水的速度。
要慢慢地逐滴加入水。
答案：
（1）集气瓶中进气管太长，出水管太短
（2）偏大
（3）滴加水的速度，要非常缓慢地逐滴加水
会发生烧瓶爆炸
【互动探究】
（1）若乙醇中混有甲醇（CH3OH），则测得H2的体积将_________。
（2）最后读数时应注意哪些因素？
提示：
（1）偏大。
由于等质量的甲醇和乙醇，
n（CH3OH）>n（CH3CH2OH），故与Na作用产生的H2也是甲醇多。
（2）只有测得实验温度和压强下的H2的体积，才能转化为标准状况下的体积，求出n（H2），故除读数时视线水平外，还必须冷却至室温，调节液面相平。
【学业达标训练】
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】选B。
乙烷和乙醇的结构简式分别为CH3CH3和CH3CH2OH，由于官能团—OH的存在，使乙醇的性质、结构与乙烷大不相同。
2.（2010·鹤岗高一检测）可用于检验酒精中是否含有少量水的试剂是（）
A.钠B.无水硫酸铜C.浓硫酸D.CuSO4·5H2O
【解析】选B。
检验酒精中是否含有少量水可以取少量待测液加入白色的无水硫酸铜粉末，若无水硫酸铜变蓝，则说明有水。
3.植物及其废弃物可制成乙醇燃料，下列关于乙醇燃料的说法错误的是（）
A.它是一种再生能源
B.乙醇易燃烧，无污染
C.乙醇只能在实验室内作燃料
D.粮食作物是制乙醇的重要原料
【解析】选C。
乙醇燃烧生成CO2和H2O，CO2和H2O通过绿色植物的光合作用生长出粮食，而粮食是制造乙醇的重要原料，故A、D项均正确；乙醇是一种清洁的优良燃料，有着广泛的用途，故B项正确、C项错误。
4.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有（）
A.3种B.4种C.5种D.6种
5.将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻，铜片最终质量增加的是（）
A.硝酸B.无水乙醇C.石灰水D.盐酸
6.能够证明乙醇分子中有一个羟基的事实是（）
A.乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水
B.乙醇能与水以任意比混溶
C.0.1mol乙醇与足量的钠反应只能生成0.1g氢气
D.乙醇在铜的催化作用下可以被氧化成乙醛
【解析】选C。
要证明乙醇分子中含有一个羟基，应该从羟基参加的反应入手，找出有1个氢原子与其他5个氢原子不同。
乙醇的燃烧不是羟基的特征反应；乙醇能与水以任意比混溶，不能说明其分子中有羟基结构；乙醇在铜的催化作用下可以被氧化成乙醛，无法证明有1个特殊的氢原子，所以这三种方法都不可行。
乙醇分子中有6个氢原子，0.1mol乙醇与足量的钠反应只能生成0.1g（0.05mol）氢气，说明6个氢原子中只有1个能够被置换，这个氢原子和其他氢原子不同，所以乙醇的结构应该是
而不是
即可说明乙醇分子中有一个羟基。
7.（2010·六安高一检测）某乙醇的水溶液中，乙醇所含的氢原子数与水所含的氢原子数相等，该溶液中乙醇的质量分数为（）
A.78%B.46%C.23%D.11.5%
【解析】选B。
一个乙醇分子中的氢原子数是6个，一个水分子中有2个氢原子，由此知若要使乙醇中所含的氢原子数与水所含的氢原子数相等，则在此溶液中水分子的个数应为乙醇个数的3倍，假设有1mol乙醇，则应该有3molH2O，故乙醇的质量分数
8.（2010·湛江高一检测）16g某一元醇与足量的金属钠完全反应，在标准状况下得到5.6L氢气。
该物质可能是（）
A.CH3OHB.C2H5OH
C.C3H7OHD.C4H9OH
【解析】选A。
由一元醇与足量钠反应时，消耗醇的物质的量与生成H2物质的量之比为2∶1，由题意知生成了0.25molH2，则醇的物质的量为0.5mol，
M（醇）=
，选A。
9.如图是A分子的球棍模型和B分子的比例模型，回答下列问题：
（1）A和B的关系是_____________________。
（2）写出A分子在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式_____________________。
（3）A和B都可以作汽车的燃料，被称为“绿色燃料”，请用化学方程式表示A作汽车燃料的原理_____________
________。
（4）写出B分子和金属钠反应的化学方程式__________
__________。
（5）B在加热条件下能够和HBr发生取代反应生成溴乙烷，写出该反应的化学方程式___________________。
【解析】本题考查的是有机物的成键原则和醇的基本化学性质。
根据成键原则，可以判断A和B的结构简式分别是CH3OH（甲醇）和CH3CH2OH，它们结构相似，互称为同系物，它们都含—OH，甲醇和乙醇性质相似，能被氧化成相应的醛，能够发生酯化反应，能够燃烧。
10.醇类是羟基连在链烃基上的一类有机化合物，丁醇是含有4个碳原子的乙醇的同系物，试回答下列问题：
（1）丁醇的分子式为________________。
（2）丁醇的同分异构体中属于醇类的有_____种。
已知连有羟基的碳原子上有氢原子时可以发生催化氧化，有2个以上氢原子时可以被氧化成醛。
丁醇的同分异构体中能被氧化成醛的是_________________（填结构简式，下同），除氧化成醛的醇外，能发生催化氧化的是________。
（3）写出丁醇的同分异构体中不能发生催化氧化的醇与金属钠反应的化学方程式________________________。
【解析】丁醇为乙醇的同系物，其分子组成比乙醇多2个“CH2”原子团，故其分子式为C4H10O，可以写成C4H9OH，而丁基（—C4H9）有4种不同结构，所以丁醇也有4种。
它们的结构简式分别为
其中①②能被氧化为醛，③可发生催化氧化，④不能被氧化。
答案：
（1）C4H10O
（2）4CH3CH2CH2CH2OH，
【素能综合检测】
一、选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分）
1.（2010·三亚高一检测）区别乙醇、苯和四氯化碳，最简单的方法是（）
A.加酸性高锰酸钾溶液后振荡，静置
B.与乙酸在有浓硫酸存在的条件下加热
C.加蒸馏水后振荡，静置
D.加硝酸银溶液后振荡，静置
【解析】选C。
乙醇可与水混溶，加水后液体不分层；苯、CCl4不溶于水，加入水后液体分层，苯和CCl4的密度分别小于水和大于水，可以区分，故选C。
2.一定质量的某饱和一元醇与金属钠反应得到3gH2，如果把等质量的该醇完全燃烧可得到132gCO2，则该醇是（）
A.甲醇B.乙醇C.丙醇D.丁醇
3.（2010·临沂高一检测）类比乙烯和乙醇的化学性质，推测丙烯醇
可发生的化学反应有（）
①加成反应②氧化反应③燃烧④加聚反应
⑤取代反应⑥与Na2CO3溶液反应放出CO2
A.只有①②③⑥B.只有①②③④
C.只有①③④⑥D.①②③④⑤
【解析】选D。
丙烯醇分子中含碳碳双键和醇羟基，故应具有烯烃和醇的性质，但不具有酸性，以上反应中，除⑥外均可发生。
4.（2010·汕头高一检测）在一定温度下，乙烯和乙醇的混合气体VL，完全燃烧生成CO2和H2O，消耗相同状态下的O23VL，则混合气体中乙烯和乙醇的体积比为（）
A.1∶1B.2∶1C.1∶2D.任意比
【解析】选D。
C2H4～3O2，C2H6O～3O2，1体积的乙烯和乙醇均需3体积的氧气，所以二者可以任意混合。
5.（思维拓展题）按如图装置，持续通入X气体，可以看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，则X气体是（）
A.H2B.CO和H2C.NH3D.CH3CH2OH（气）
【解析】选D。
a处有红色物质生成，说明CuO被还原，而H2、CO、NH3、CH3CH2OH均能将CuO还原，b处变蓝，说明有H2O生成，A、B、C、D均可，而C处有液体生成，则A、B、C均不符合，只有CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+Cu+H2O，所以c处为CH3CHO，故D正确。
二、非选择题（本题包括2个小题，共30分）
6.（14分）中国在新工业化发展过程中，开发可再生能源以缓解石油短缺引起的能源危机是一个重要的课题。
辽宁省投资建设了一个年生产500万吨工业酒精的工厂，目的是为了将工业酒精与汽油混合作为汽车燃料而减少汽油的消耗量。
已知制酒精的方法有三种：
（1）你认为应用哪一种方法生产工业酒精能够缓解石油短缺带来的能源危机？
为什么？
______________________
________________________________________。
（2）方法一的化学反应方程式是_________________。
（3）汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放吗？
_____（填“能”或“不能”），为什么？
________________
__________________________________________。
（4）乙醇完全燃烧的化学方程式是________________。
【解析】淀粉可以由绿色植物通过光合作用得到，是一种可再生资源，以淀粉为原料制酒精，原料来源广；而乙烯、溴乙烷都是以石油为原料制得的，石油的蕴藏量是有限的，是不可再生资源，所以以淀粉为原料制酒精的方法最佳。
因为乙醇燃烧仅生成CO2和H2O，而汽油成分复杂，燃烧后除生成CO2和H2O外还会产生CO、NOx、SO2及含铅化合物等有害物质，因此汽车使用乙醇汽油可减少有害气体的排放。
答案：
（1）应用方法三，因为淀粉是可再生资源，而乙烯、溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的产品，是不可再生资源，利用它们制成酒精还不如直接利用石油
（2）
（3）能因为乙醇燃烧仅生成CO2和H2O，而汽油成分复
杂，燃烧后除生成CO2和H2O外还会产生CO、NOx、SO2及含铅化合物等有害物质
（4）
［实验·探究］
7.（16分）对乙醇实验的探究，包括定性探究和定量探究两个方面，本文就定性探究剖析一例，供参考。
例如有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，某教师设计了如图装置（夹持装置仪器已省略）。
知识支持：
①有机物中含有的醛基
在加热条件下可与新制备的Cu（OH）2悬浊液进行反应，产生红色的沉淀——氧化亚铜（Cu2O）。
实验原理为：
】
②乙醛易溶于水
实验操作：
按图安装好实验装置后，先关闭活塞a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻，然后打开活塞a、b、c，通过控制活塞a和b，而有节奏（间歇性）通入气体，即可在M处观察到明显的实验现象。
试回答以下问题：
（1）A中发生反应的化学方程式：
________________，
B的作用：
__________________________________；
C中热水的作用：
______________________________。
（2）M处发生反应的化学方程式：
________________。
（3）从M管中可观察到的现象：
__________________，从中可认识到该实验过程中催化剂________（填“参加”或“没参加”）化学反应，反应前后质量________（填“有”或“无”）变化。
（4）实验一段时间后，如果撤去酒精灯，反应________（填“能”或“不能”）继续进行，其原因是________。
（5）有同学认为该实验装置有不足之处是__________，
如何改善？
__________________________________。
（6）验证乙醇氧化产物的化学方法是______________。
【解析】
（1）A是氧气发生装置，其中的二氧化锰是催化剂，化学方程式2H2O2
2H2O+O2↑。
B是干燥氧气的装置。
乙醇的沸点为78℃，C装置中的热水能将乙醇从液态转化成气态，乙醇蒸气进入M中参加反应。
（2）M处发生的是乙醇的催化氧化反应，总反应式：
（3）装置M中的现象是：
受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变红。
根据观察到的实验现象可以说明催化剂（Cu）参加了化学反应，并且催化剂起催化作用需要一定的温度（在本实验中是“加热”）。
（4）由于乙醇的催化氧化是放热反应，所以移走酒精灯反应仍可继续进行。
（5）因乙醛易溶于水，F中易产生倒吸现象，应将F改为
（6）要检验产物（乙醛）的存在，可以根据乙醛官能团
的性质，通过与新制Cu（OH）2悬浊液共热是否产生红色沉淀来判断（注：
乙醛的检验这个内容，在后面还要继续学习的，这里暂不拓展，特此说明）。
答案：
（1）2H2O2====2H2O+O2↑干燥O2
使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应
（2）
（3）受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变红的现象参加无
（4）能乙醇的催化氧化为放热反应
（5）F中易倒吸将F改为
（6）实验结束后，取下装置F中盛有少量蒸馏水的小试
管，从中取出少许溶液，使之与新制Cu（OH）2悬浊液反应来证明乙醛的生成
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