人教版必修2第三章第三节 生活中两种常见的有机物.docx

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人教版必修2第三章第三节生活中两种常见的有机物

第三节

生活中两种常见的有机物

第一课时　乙　醇

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[课标要求]

1．了解烃的衍生物和官能团的概念。

2．掌握乙醇的组成及主要性质。

3．了解乙醇的主要用途及与人类日常生活和健康的关系。

4．初步学会分析官能团与性质关系的方法。

1．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；决定有机化合物的化学特性的原子或原子团叫做官能团。

2．乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH，官能团为羟基（—OH）。

3．乙醇与钠反应放出氢气。

乙醇燃烧放出大量热。

乙醇催化氧化生成乙醛。

4．必记的两个反应：

（1）2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑；

（2）2C2H5OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O。

1．烃的衍生物

（1）概念：

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。

（2）常见烃的衍生物：

如CH3Cl、CH3CH2OH、

、CH3COOH等。

烃的衍生物并不一定是由烃经取代反应而成，如CH3CH2Cl可以由乙烯与HCl加成而得。

2．官能团

（1）概念：

决定有机化合物化学特性的原子或原子团。

（2）几种物质的官能团

物质

CH3Cl

CH2===CH2

CH3CH2OH

官能团

名称

氯原子

硝基

碳碳双键

羟基

所含

官能团

—Cl

—NO2

—OH

[特别提醒]

苯环不属于官能团。

1．下列四种物质：

①CH3CH2Cl　②CH2===CH2

③CH3CH2CH2OH　④

其中属于烃的衍生物的是________。

答案：

①、③、④

2．将下列有机物与所含的官能团用短线连接起来。

①CH3CH2CH2Br　　　　　　　A．硝基

②

B．碳碳双键

③

C．卤素原子

④CH3CH2OHD．羟基

答案：

①－C　②－A　③－B　④－D

1．物理性质

2．分子结构

分子式

结构式

结构简式

官能团

分子模型

球棍模型

比例模型

C2H6O

CH3CH2OH

或C2H5OH

羟基：

—OH

3．化学性质

（1）与钠的反应

①实验探究：

实验操作

实验现象

向无水乙醇中放入金属钠后，试管中有气泡产生，放出的气体可在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色；烧杯壁上有水珠生成，迅速倒转烧杯后向其中加入澄清石灰水，石灰水不变浑浊。

②实验结论：

金属钠置换了乙醇分子中的羟基氢，生成了乙醇钠和氢气。

③化学方程式：

2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

（2）氧化反应

①燃烧：

化学方程式：

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乙醇与酸性KMnO4溶液或酸性重铬酸钾溶液反应直接氧化成乙酸。

[特别提醒]

钠（或其他活泼金属）只能置换羟基上的氢，不能置换其他氢。

1．已知乙醇的分子式为C2H6O，某同学根据各原子的成键特点写出如下两种可能的结构式：

（1）若乙醇的结构式是甲式，则乙醇与钠发生反应时生成的氢气与乙醇的消耗量的物质的量之比可能有几种情况？

提示：

由甲式可知，该物质中有3种氢原子，个数比为3∶2∶1，即与羟基碳原子相连的碳上的三个氢原子为一种，羟基碳上的两个氢原子是一种，羟基氢是一种，若与钠反应，生成的氢气与消耗的乙醇的物质的量之比有3种情况，①只有羟基氢原子反应，为1∶2；②只有烃基上的氢原子反应，为5∶2；③所有氢原子均可反应，为3∶1。

（2）若乙醇的结构式是乙式，则乙醇与钠发生反应时生成的氢气与乙醇的消耗量的物质的量之比可能有几种情况？

提示：

由乙式可知，该物质中的氢原子只有一种，若能与钠反应，则被钠置换生成的氢气与消耗乙醇的物质的量之比只有一种，为3∶1。

（3）如何证明一个乙醇分子中含有一个羟基？

提示：

根据1mol乙醇与足量金属钠反应产生0.5mol氢气，即可证明一个乙醇分子中含有一个羟基。

2．乙醇催化氧化反应实验中铜丝是否参与反应？

铜丝的作用是什么？

提示：

铜丝参与化学反应，铜丝先被O2氧化成CuO，后又被乙醇还原为Cu，铜丝在反应中起催化剂的作用。

1．乙醇反应时的断键情况

（1）断键位置与性质

乙醇的性质

键的断裂

与钠反应

断①键

燃烧

断①②③④⑤键

催化氧化

断①③键

（2）注意

①乙醇与钠的反应比水与钠的反应要缓和得多，这说明乙醇分子羟基中的氢原子不如水分子羟基中的氢原子活泼。

②1mol乙醇与足量钠反应，产生0.5molH2，该关系可延伸为1mol羟基（—OH）跟足量钠反应产生0.5molH2。

2．乙醇催化氧化的实质

总反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O，反应中Cu作催化剂。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）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（×）

（2）乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有氧化性（×）

（3）乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇显酸性（×）

（4）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羟基上的氢原子活泼（√）

2．下列说法中，不正确的是（　　）

A．乙醇与金属钠反应时，是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂

B．检验乙醇中是否含有水，可加入少量无水硫酸铜，若变蓝则含水

C．乙醇在一定条件下可氧化成CH3COOH

D．甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物

解析：

选D　乙醇与金属钠反应生成乙醇钠，是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂；检验乙醇中是否含有水可用无水硫酸铜作检验试剂，若变蓝则表明乙醇中含水；乙醇在酸性KMnO4溶液中可氧化成乙酸；甲烷、乙烯、苯都不溶于水，但乙醇却能与水以任意比例混溶。

[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是（　　）

A．羟基　　　　　　　　　B．乙基（—CH2CH3）

C．氢氧根离子D．氢离子

解析：

选A　羟基是乙醇的官能团，决定其主要化学性质。

2．下列说法正确的是（　　）

A．无水乙醇可用于杀菌消毒

B．乙醇属于烃的衍生物

C．常温下，1mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2LH2

D．乙醇可使紫色的石蕊溶液变红

解析：

选B　体积分数为75%的乙醇溶液可用来杀菌消毒，A错误；C中1mol乙醇与足量的Na反应生成0.5molH2，标准状况下的体积为11.2L，C错误；乙醇不具有酸性，D错误。

3．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．乙醇能与水以任意比互溶

C．0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05mol氢气

D．乙醇易挥发

解析：

选C　A项，乙醇完全燃烧生成水说明乙醇分子中含有氢原子，但不能说明含有1个羟基，错误；B项，乙醇能与水以任意比互溶不能说明分子中含有1个羟基，错误；C项，由于2个羟基产生1分子氢气，则0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05mol氢气可以说明分子中存在一个羟基，正确；D项，乙醇易挥发不能说明分子中含有1个羟基，D错误。

4．丙烯醇（CH2===CH—CH2OH）可发生的化学反应有（　　）

①加成　②氧化　③燃烧　④与Na反应

A．只有①②③B．①②③④

C．只有①②④D．只有①③④

解析：

选B　丙烯醇分子中含有羟基和碳碳双键两种官能团，能发生加成反应、氧化反应、燃烧及与金属钠反应。

5．下图是A分子的球棍模型和B分子的比例模型：

回答下列问题：

（1）写出B在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（2）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________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）写出B和金属钠反应的化学方程式：

______________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

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，它们的结构相似，都含—OH，故性质相似，能被氧化成相应的醛，能够燃烧。

答案：

（1）2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O

（2）2CH3OH＋3O2

2CO2＋4H2O

（3）2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑

1．下列有关乙醇的说法正确的是（　　）

A．用酒精作燃料可降低碳的排放

B．通常状况下，不能与金属钠反应

C．在加热和有铜存在下，可与氧气反应生成乙醛

D．在水溶液中能够电离产生H＋，呈现弱酸性

解析：

选C　A项，乙醇中含有碳元素，燃烧会产生CO2，错误；B项，乙醇中含有羟基，能与金属钠反应放出氢气，错误；C项，在加热和有铜或银存在下，可与氧气反应生成乙醛，正确；D项，乙醇属于非电解质，在水溶液中不能电离产生H＋，错误。

2．下列物质中含有两种官能团的烃的衍生物为（　　）

A．CH3CH2NO2B．CH2===CHBr

C．CH2Cl2D．

解析：

选B　CH2===CHBr分子中含有碳碳双键和溴原子两种官能团。

3．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

解析：

选A　乙醇、H2O都能与Na发生置换反应生成H2,75%的酒精是水和乙醇组成的混合物，也能与Na反应生成H2；苯不能与Na反应生成H2。

4．下列物质不能氧化乙醇的是（　　）

A．氧气B．酸性高锰酸钾溶液

C．酸性重铬酸钾溶液D．稀硫酸

解析：

选D　乙醇可被氧气氧化成二氧化碳和水或乙醛；也可被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化成乙酸，但不能被稀硫酸氧化。

5．下列乙醇的化学性质中不是由羟基所决定的是（　　）

A．跟活泼金属Na等发生反应

B．在足量O2中完全燃烧生成CO2和水

C．当Cu或Ag存在时跟O2发生反应生成乙醛和H2O

D．乙醇被酸性高锰酸钾氧化为乙酸

解析：

选B　乙醇和金属Na反应是钠置换羟基上的氢；乙醇的催化氧化是羟基上的氧氢键以及与羟基相连的碳原子上的碳氢键断裂，形成

；而燃烧时乙醇分子中的化学键全部断裂，不是由羟基所决定的。

6．下列方法中可以证明乙醇分子中羟基上的氢原子与其他氢原子不同的是（　　）

A．1mol乙醇完全燃烧生成3mol水

B．乙醇可以制饮料

C．1mol乙醇跟足量的Na作用得0.5molH2

D．1mol乙醇可生成1mol乙醛

解析：

选C　乙醇分子中共有6个氢原子，其中羟基上的氢原子比较特殊，A项中所有的氢原子参与反应，B项无法证明，D项中有CH键参与了反应，只有C项表明羟基上的氢原子与另外5个氢原子不同。

7．酒驾是引发交通事故的重要原因，醉驾要入刑。

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蓝绿色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

解析：

选C　酒精用于对驾驶员酒驾的检测，是因为酒精沸点较低，易挥发，且具有还原性，酒精蒸气可使橙色的酸性K2Cr2O7溶液变为蓝绿色。

8．分子式为C4H10O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有（不考虑立体异构）（　　）

A．3种B．4种

C．5种D．6种

解析：

选B　分子式为C4H10O且可与钠反应放出氢气的有机物可表示为C4H9—OH，由于C4H9—有4种结构，再结合—OH的取代位置可知，符合题意的同分异构体有4种。

9．乙醇在能源、生产及日常生活等许多方面都有十分广泛的应用。

请回答关于乙醇的若干问题。

（1）用物理、化学方法各一种鉴别乙醇和汽油。

若用物理方法，应选择的试剂为____________________________________________；

若用化学方法，应选择的试剂为________________________________________。

（2）用乙醇为主要原料（无机试剂任选），根据要求，分别写出相应的化学方程式（注明反应条件）。

①氧化反应_________________________________________________________；

②置换反应__________________________________________________________。

解析：

（1）物理方法鉴别乙醇和汽油，可利用它们在水中的溶解情况不同，而化学方法鉴别，利用乙醇与Na反应而汽油与钠不反应。

（2）乙醇的催化氧化反应生成乙醛，化学方程式为2CH3CH2OH＋O2

2H2O＋2CH3CHO。

乙醇的置换反应是指乙醇与Na反应生成H2，反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

答案：

（1）蒸馏水　金属钠

（2）①2CH3CH2OH＋O2

2H2O＋2CH3CHO

②2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑

10．为了测定乙醇的结构式是还是，利用乙醇

和钠的反应，设计如图装置进行实验，在烧瓶中放入足量的钠，从分液漏斗中缓缓滴入一定量的乙醇，通过测量量筒中水的体积，就可知反应生成氢气的体积。

（1）实验前检验该装置的气密性的实验操作是__________________________________

________________________________________________________________________。

（2）有人认为装置中有空气，所测的气体体积应扣除装置中空气的体积，才是氢气的体积，你认为________（填“正确”或“不正确”）。

（3）如果实验开始前b导管内未充满水，则实验结果将________（填“偏大”或“偏小”）。

（4）若测得有1.15gC2H6O参加反应，把量筒c中水的体积换算成标准状况下H2的体积为280mL，试结合计算和讨论，判断下面Ⅰ和Ⅱ两式中，哪个正确？

______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

解析：

该实验的关键是准确测量反应产生气体的体积，根据产生气体的体积可以确定被置换的氢原子的个数。

（3）中如果实验开始前b导管内未充满水，则会使排出水的体积减小，故实验结果偏小。

（4）参加反应的乙醇的物质的量是0.025mol，生成氢气的物质的量是0.0125mol，即乙醇分子中的6个氢原子所处的化学环境并不完全相同，有1个应不同于其他的氢原子，从而确定乙醇的结构为Ⅱ式。

答案：

（1）连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将右侧导管插入水槽，微热烧瓶，右侧导管若有气泡冒出，冷却后形成一段水柱，且一段时间内水柱不变化，证明装置气密性良好

（2）不正确　（3）偏小　（4）Ⅱ

1．下列关于乙醇的说法中正确的是（　　）

A．乙醇在水溶液中能电离出少量的H＋，所以乙醇是电解质

B．乙醇结构中有—OH，所以乙醇显碱性

C．乙醇分子中只有—C2H5上的氢原子可被钠置换出来

D．乙醇是一种很好的溶剂，能溶解许多无机化合物和有机化合物，人们用白酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质

解析：

选D　A项，乙醇几乎不电离，属于非电解质，错误；B项，羟基（—OH）不是氢氧根（OH－），乙醇不显碱性，错误；C项，金属钠与乙醇的反应中，是Na置换羟基中的氢，错误。

2．下列变化可以直接通过取代反应来实现的是（　　）

A．CH3CH2OH―→CH3CHO

B．CH2===CH2―→CH3—CH2Br

C．

D．CH3CH2OH―→CH3COOH

解析：

选C　A、D为氧化反应，B为加成反应，C为取代反应。

3．向盛有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠，下列对实验现象的描述中正确的是（　　）

①钠块沉入乙醇液面的下面

②钠块熔化成小球

③钠块在乙醇的液面上游动

④钠块表面有气体放出

A．①②B．②③

C．③④D．①④

解析：

选D　钠的密度比乙醇的密度大，故钠块会沉入乙醇液面以下，①正确，③不正确；乙醇与钠反应比较平缓，放出的热量不足以使钠熔化，②不正确；钠与乙醇反应有氢气放出，④正确。

4.某化学反应过程如右图所示。

由图得出的判断，错误的是（　　）

A．生成物M的化学式为C2H4O

B．乙醇发生了还原反应

C．铜是此反应的催化剂

D．反应中有红黑交替变化的现象

解析：

选B　图中物质的变化，乙醇

乙醛，则M为乙醛；Cu

CuO

Cu，铜在反应中作催化剂。

5．按图所示装置，持续通入X气体，可以看到a处固体变为红色，b处变蓝，c处得到液体，则X气体是（已知NH3具有较强的还原性）（　　）

A．H2B．CO和H2

C．NH3D．CH3CH2OH（气体）

解析：

选D　A、B、C、D四个选项中的气体均能使a处固体变红，b处变蓝，但c处能得到液体的仅有D，该液体是CH3CHO。

6．将ag光亮的铜丝在酒精灯上加热后，迅速插入下列溶液中，然后取出干燥，如此反复几次，最后取出铜丝，洗涤、干燥后称其质量为bg。

下列所插入的物质与铜丝质量关系不正确的是（　　）

A．无水乙醇：

a＝bB．石灰水：

a>b

C．NaHSO4溶液：

a>bD．盐酸：

a>b

解析：

选B　铜丝在酒精灯上加热后，发生反应：

2Cu＋O2

2CuO，当插入无水乙醇中时，发生反应：

CuO＋CH3CH2OH

CH3CHO＋Cu＋H2O，故a＝b；当插入NaHSO4溶液或盐酸中，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O，故a>b；当插入石灰水中时，Cu和CuO与石灰水均不反应，固体质量增加，故a

7．某有机物蒸气，完全燃烧时需3倍于其体积的氧气，产生2倍于其体积的二氧化碳，该有机物可能是（　　）

①C2H4　②C2H5OH　③CH3CHO　④CH3COOH

A．①②B．②③

C．③④D．①④

解析：

选A　某有机物蒸气，完全燃烧时产生2倍于其体积的二氧化碳，说明该有机物的1个分子中含有2个碳原子，①V（O2）＝2＋

＝3，正确；②V（O2）＝2＋

－

＝3，正确；③V（O2）＝2＋

－

＝2.5，错误；④V（O2）＝2＋

－

＝2，错误。

8.萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂和溶剂。

已知α萜品醇的结构简式如右式，则下列说法错误的是（　　）

A．1mol该物质最多能和1mol氢气发生加成反应

B．该物质属于烃

C．该物质能使溴水褪色

D．分子式为C10H18O

解析：

选B　A项，该分子中含有1个碳碳双键，则1mol该物质最多能和1mol氢气发生加成反应，正确；B项，该分子中除有碳、氢原子外，还有氧原子，不属于烃，错误；C项，该有机物分子中含有碳碳双键，能使溴水褪色，正确；D项，该物质的分子式为C10H18O，正确。

9．通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%。

（1）X的分子式是______________。

（2）X能与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是______________________________________________（有机物用结构简式表示）。

（3）X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是______________。

（4）X与酸性高锰酸钾溶液反应可生成Z。

Z的名称为________。

解析：

（1）根据题意，X的分子中含C的个数为

＝2，含H的个数为

＝6，含O的个数为

＝1，所以X的分子式为C2H6O。

（2）X能与钠反应，则X为乙醇，其与钠反应的化学方程式为2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

（3）X在铜或银作催化剂的条件下与空气中的O2反应，生成乙醛（Y），其结构简式为CH3CHO。

（4）根据题意知Z为乙酸。

答案：

（1）C2H6O

（2）2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑

（3）CH3CHO　（4）乙酸

10．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，某教师设计了如图所示装置（夹持装置等已省略），其实验操作为：

先按图安装好装置，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）地通入气体。

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为________________________________________

____________，B的作用是______________________________________________

__________；C中热水的作用是__________________________________________

____________________________。

（2）M处发生反应的化学方程式为___________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）从M管中可观察到的现象为____________________________________________

________________________________________________________________________，从中可认识到该

实验过程中催化剂__________（填“参加”或“不参加”）化学反应，还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的________。

（4）实验进行一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应___________________________________

（填“能”或“不能”）继续进行，其原因是___________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

装置中各部分作用：

A为氧气的简易制备装置；B的作用是干燥O2；C利用水浴加热方式，使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应；在M中Cu的作用下，乙醇被O2氧化成乙醛，进入F试管中。

该反应为放热反应，所以撤掉酒精灯后利用放出的热量能