高中化学同步鲁科版必修2学案乙醇含解析

1 第3节 饮食中的有机化合物

第1课时 乙 醇

[课标要求]

1．了解乙醇的组成、物理性质和主要应用。

2．掌握乙醇的化学性质，特别是乙醇的催化氧化。

3．通过观察思考，培养观察能力、思维能力和实验设计能力。

1．乙醇(CH3CH2OH)是一种无色、有特殊香味、密度比水小、易溶于水的液体，是一种优良的有机溶剂。

2．乙醇常用作燃料，体积分数为75%的乙醇溶液常用作医疗上的消毒剂。

3．重要的化学方程式：

2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑，

CH3CH2OH＋3O2――→点燃2CO2＋3H2O，

2CH3CH2OH＋O2――→催化剂△2CH3CHO＋2H2O。

乙醇的物理性质及分子结构

1．物理性质

乙醇俗称酒精，是酒类的主要成分。它是无色透明、具有特殊香味的液体；密度小于水，20 ℃时密度为0.789 g·cm－3；熔点为－117.3 ℃，沸点为78.5 ℃，易挥发；能与水以任意比例互溶，能溶解多种无机化合物和有机化合物，是优良的有机溶剂。

2．分子结构

分子式

结构式 结构简式 重要原子团 填充模型

C2H6O CHHHCHHOH CH3CH2OH 羟基(—OH)

1．下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是( )

2 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与水互溶，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒

D．由于乙醇容易挥发，所以才有俗语“酒香不怕巷子深”的说法

解析：选A 乙醇的密度比水小，但可与水以任意比互溶，故除去乙醇中的水不能用分液的方法，应加入生石灰，然后蒸馏。

2．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．乙基与一个羟基相连就是乙醇分子

C．乙醇与钠反应而钠与乙烷不反应

D．分子里都含6个相同的氢原子

解析：选D 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，使乙醇的结构和性质与乙烷不相同，乙醇分子中有3种氢原子，其中只有羟基上的氢原子与钠反应，乙烷与钠不反应，故选D项。乙醇的化学性质及用途

1．化学性质

(1)乙醇燃烧：乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，反应方程式为CH3CH2OH＋3O2――→点燃2CO2＋3H2O。

(2)与金属钠反应

实验操作

实验现象 ①开始钠位于试管底部，最终慢慢消失，试管中有气泡产生，放出的气体在空气中安静燃烧，火焰呈淡蓝色。

②烧杯内壁有水珠产生。

③向烧杯中加入澄清石灰水后，石灰水无明显现象产生

结论 乙醇与钠反应生成氢气，化学方程式为

2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑

(3)乙醇的催化氧化

3 实验操作

实验现象 灼烧至黑色的铜丝遇乙醇变为红色，闻到一种刺激性气味

实验结论 在加热和铜做催化剂的条件下，乙醇发生了化学反应

化学方程式 2CH3CH2OH＋O2――→催化剂△2CH3CHO＋2H2O

2．用途

(1)用作燃料。

(2)生产酒精饮料。

(3)重要的有机溶剂和化工原料。

(4)医院里用75%(体积分数)的乙醇溶液杀菌、消毒。

1．如何证明乙醇的结构简式为CH3CH2OH而不是CH3—O—CH3?

提示：1 mol乙醇与足量的钠反应可得0.5 mol H2，说明乙醇分子中有一个H原子与其他H原子不同，而CH3—O—CH3中，6个H原子完全相同，不可能生成0.5 mol H2。

2．所有醇都能发生催化氧化反应吗？

提示：不是，只有与羟基相连的碳原子上有氢原子的醇，才能被催化氧化，如CH3CH2OH。

乙醇的结构与性质的关系

1．乙醇的结构

[特别提醒]

①乙醇分子中有C—H、C—C、C—O、O—H 4种键。

②官能团为羟基(—OH)，且羟基氢最活泼。

2．乙醇的性质

(1)性质与断键部位

性质 断键部位

4 与钠反应 ①

催化氧化 ①③

燃烧 ①②③④⑤

(2)钠与乙醇、水反应的比较

与水反应 与乙醇反应

反应方程式 2Na＋2H2O===

2NaOH＋H2↑ 2CH3CH2OH＋2Na―→

2CH3CH2ONa＋H2↑

反应实质 水中氢原子被置换 羟基上氢被置换

反应的剧烈程度 反应剧烈 反应较缓和

羟基氢的活泼性 比乙醇活泼 比水中氢活泼性弱

定量计算关系 2H2O～2Na～H2 2CH3CH2OH～

2Na～H2

密度大小关系 ρ(Na)＜ρ(H2O) ρ(Na)＞ρ(CH3CH2OH)

(3)乙醇催化氧化的实质

乙醇分子脱去羟基中的氢原子以及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子形成碳氧双键。其反应历程如下：

2Cu＋O2=====△2CuO

即：CH3CH2OH＋CuO――→△CH3CHO＋H2O＋Cu

将上面两式合并得：

2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O

1．乙醇分子结构中各种化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断键的说法正确的是( )

A．和金属钠反应时断裂①

B．和金属钠反应时断裂②

C．在铜丝催化下和O2反应断裂②③

5 D．燃烧时断裂①③

解析：选A 与金属钠反应时只断裂①生成CH3CH2ONa，A选项正确，B选项错误。催化氧化时断裂①③生成CH3CHO，C选项错误。燃烧时全部价键断裂生成CO2和H2O，D选项错误。

2．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，请写出相应的反应方程式：________________________________________________________________________，

________________________________________________________________________。

(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________。

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。

(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，所以乙装置是为了提高冷凝乙醛的效果。

(3)经过反应后并冷却，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。集气瓶中收集到的气体主要为氮气。

答案：(1)2Cu＋O2=====△2CuO

CH3CH2OH＋CuO――→△CH3CHO＋Cu＋H2O

(2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水 氮气

[三级训练·节节过关]

6

1．以下是一些常用的危险品标志，装运乙醇的包装箱应贴的标志类型是(

)

解析：选D 乙醇是一种优良的燃料。

2．下列试剂中，能用于检验酒精中是否含有水的是( )

A．CuSO4·5H2O B．无水硫酸铜

C．浓硫酸 D．金属钠

解析：选B 因CuSO4(白色)＋5H2O===CuSO4·5H2O(蓝色)。

3.右图是某有机物分子的比例模型，有关该物质的叙述中正确的是( )

A．其结构简式为CH3OCH3

B．其官能团为OH－

C．能与金属钠反应

D．能使紫色石蕊溶液变蓝

解析：选C 该比例模型对应的有机物为乙醇，结构简式为CH3CH2OH，官能团为—OH，不能使紫色石蕊溶液变蓝。

4.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如右，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：选A 香叶醇分子中含CC，故能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液退色，能发生加成反应；含有—OH、—CH3，故能发生取代反应。

5．已知下列转化关系：

(1)写出A的结构简式：_______________________________________________。

(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以用做_______________________________。

7 (3)写出①②③反应的化学方程式：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________。

(4)反应③说明A具有 ________性。

答案：(1)CH3CH2OH或C2H5OH

(2)消毒剂

(3)①CH2CH2＋H2O――→催化剂 CH3CH2OH

②2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑

③2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O

(4)还原

1．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．它是一种可再生能源

B．乙醇易燃烧，污染小

C．乙醇只能在实验室内做燃料

D．粮食作物是制乙醇的重要原料

解析：选C 可以用粮食作物制取乙醇，乙醇是一种可再生能源，可作燃料，也可添加在汽油中作燃料，也是重要化工原料，乙醇燃烧产生CO2和H2O，污染小。

2．下列物质不能用于从碘水中萃取碘的是( )

A．乙醇 B．苯

C．四氯化碳 D．直馏汽油

解析：选A 碘在乙醇、苯、四氯化碳、直馏汽油中的溶解度均比在水中的溶解度大，且苯、四氯化碳、直馏汽油三者与水互不相溶，故它们均可从碘水中萃取碘。而乙醇与水互溶无法从碘水中萃取碘。

3．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．1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水

B．乙醇可以制饮料

C．1 mol乙醇跟足量的Na作用得0.5 mol H2

D．1 mol乙醇可生成1 mol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