北京市2016-2017学年高二化学上册 3.1.1 乙醇的组成、结构和性质(课时练习)
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乙醇的知识点总结一、结构乙醇的分子式为C2H5OH,其结构式为CH3CH2OH。
由于乙醇分子中含有羟基(—OH)它既具有醇的性质,又具有醚的性质,因此在化学性质上介于醇和醚之间。
乙醇的分子式中,氧原子与碳原子连接,共用了一个电子,形成一个共价键。
二、性质1. 物理性质乙醇是一种无色透明液体,有刺激性的气味,呈甘甜味,密度为0.789g/cm3,相对分子质量为46.07。
乙醇熔点为-114.14℃,沸点为78.24℃,可溶于水、乙醚、液体酮等有机物,但不溶于石油醚。
2. 化学性质乙醇是一种两性物质,在水中呈微弱的碱性,是一种良好的溶剂。
在氧气存在下,乙醇可以被氧化成乙醛,然后进一步被氧化成乙酸。
另外,乙醇也可以发生酯化反应,与酸酐反应生成酯类。
三、制备方法乙醇工业生产主要有合成法和发酵法两种方法:1. 合成法合成法是从石油煤炭等原料中生产乙醇的一种主要方法。
其中最为常用的方法是乙烯直接水合生成乙醇。
此法是利用水来加成乙烯中的双键,得到乙醇的方法。
此法具有操作简单、反应温度低、不需要能的特点。
2. 发酵法发酵法是指利用植物类生物质资源作为原料进行发酵酒精制备。
主要包括淀粉、果糖、麦芽糖、蔗糖或者纤维素等废渣等。
其中淀粉、果糖等可在酵母菌的催化下生产乙醇,而蔗糖和甜菜糖的水解物生产乙醇的方法。
四、应用1. 化工行业乙醇主要用作有机合成原料,可制取酯类,也可以用于合成脂肪醇、杀菌剂、润滑油、生成柔软剂和除油剂等。
此外,它还可作燃料、溶剂、原料等。
2. 食品工业乙醇在食品工业中主要用作增稠剂、香料及溶剂等。
在酒的生产中,餐饮业中,地道食品生产中也可以发挥其独特的作用。
3. 医药行业乙醇在医药行业中用于麻醉剂及用作杀菌剂。
近年来也存在为食物净化而使用的情形。
4. 古董保存用乙醇浸泡保存古董可以杀菌消毒及保持古董原样。
五、环境影响1. 乙醇的毒性乙醇对人体有一定的毒性。
当摄入过量乙醇会造成中枢神经系统的抑制。
乙醇知识点总结详细一、乙醇的基本概念1.1 乙醇的定义乙醇是一种有机化合物,化学式为C2H5OH,是一种常见的醇类化合物。
在日常生活中,乙醇通常用作溶剂、消毒剂和燃料等。
1.2 乙醇的结构乙醇是由乙烷的一个氢原子被氢氧化合物取代而形成的。
它的结构式为CH3CH2OH,是一种由一个甲基和一个羟基组成的有机物。
1.3 乙醇的性质乙醇是一种无色、挥发性液体,呈甜味,在温度低于-114°C时为固体。
乙醇可以与水混合,在空气中易燃,容易与强氧化剂反应。
二、乙醇的生产2.1 乙醇的生产原料乙醇的生产原料主要包括谷物、甜菜、甘蔗、木材、秸秆和纤维等。
2.2 乙醇的生产工艺乙醇的生产工艺主要包括化学合成和生物发酵两种方法。
化学合成是利用乙烯为原料,通过催化剂催化制备乙醇;生物发酵是利用微生物(如酵母菌)将含糖物质转化为乙醇。
2.3 乙醇的提纯乙醇的提纯主要采用蒸馏、结晶、萃取等方法进行,以获得高纯度的乙醇。
三、乙醇的应用3.1 工业上的应用乙醇在工业生产中广泛应用于溶剂、溶剂提取、乙醇燃料、化工原料等领域。
3.2 医药上的应用乙醇在医药领域被广泛应用于药物的生产和制备中,也可作为一种溶剂和消毒剂使用。
3.3 食品和饮料上的应用乙醇在食品行业中用作风味增强剂、防腐剂以及酿酒等。
3.4 能源领域的应用乙醇作为生物能源的一种,被广泛应用于生物燃料的生产,减少对化石燃料的依赖。
四、乙醇的环境和健康影响4.1 乙醇对环境的影响乙醇在工业生产和使用过程中会产生大量的废水和废气,对环境造成一定的污染。
此外,乙醇作为一种生物能源,也成为减少化石能源使用,减少温室气体排放的重要手段。
4.2 乙醇对人体健康的影响乙醇是一种有毒物质,长期大量饮酒会对人体健康造成严重伤害,如肝脏疾病、神经系统疾病、心血管疾病等。
此外,乙醇还可能导致道路交通事故、家庭暴力等社会问题。
五、乙醇的安全生产5.1 乙醇的生产安全在乙醇生产过程中,应严格控制生产过程中的温度、压力、氧气含量等参数,确保生产设备和工艺的安全运行。
乙醇的结构性质制备用途乙醇(C2H5OH),也称乙酒、酒精,是一种无色液体,具有特殊气味,属于一种醇类化合物。
乙醇是最简单的醇类化合物之一,也是常见的有机溶剂,具有广泛的用途。
以下是关于乙醇的结构、性质、制备以及用途的详细介绍。
一、结构:乙醇的分子式为C2H5OH,它由一个乙基基团(-CH2CH3)和一个羟基(-OH)组成。
乙基基团是乙烷分子去掉一个氢原子得到的残基,而羟基是氧原子与氢原子结合成的官能团。
乙醇的分子量为46.07 g/mol,密度为0.7893 g/mL,沸点为78.37°C,相对电荷密度为1.158 D。
二、性质:1.物理性质:乙醇是一种无色、透明的液体,具有独特的香气。
它的熔点为-114.1°C,沸点为78.37°C,相对密度为0.7893g/mL。
乙醇可溶于水,与大多数有机溶剂均可混溶。
2.化学性质:乙醇是一种较为活泼的物质,可发生多种化学反应,如氧化、酯化、醚化等。
乙醇可被氧化成乙醛和乙酸,反应中常使用强氧化剂如酸性高锰酸钾、酸性柠檬酸钾等。
乙醇还可与酸酐或酯反应生成酯,与醚化剂反应生成醚。
三、制备:乙醇的制备方法有多种,常见的有两种主要的方法:1.通过发酵制备:将含糖原料如蔗糖、淀粉等与酵母菌进行发酵作用,生成乙醇。
此过程也是酿造酒类的基本原理,所以乙醇也被称作酒精。
2.通过乙烯水合制备:将乙烯和水在催化剂的作用下加压反应,生成乙醇。
这是一种工业化生产乙醇的主要方法,常用的催化剂有氧化铝、磷酸三十铝等。
四、用途:乙醇具有广泛的应用领域,主要用途如下:1.食品和饮料工业:乙醇在食品和饮料工业中作为食品添加剂和溶剂使用,如在饮料和调味料中作为溶剂、调味剂等。
2.医药工业:乙醇广泛用作溶剂,用于制备药品和药物制剂。
3.化妆品工业:乙醇用作化妆品的溶剂和增稠剂,常用于香水、乳液、口红等产品中。
4.能源和燃料工业:乙醇可用作燃料,在汽车燃料中掺加少量乙醇可以提高燃烧效率,并减少尾气产生的有害物质。
学习一、乙醇的组成和结构乙醇是极性分子,官能团是________,分子式为________,结构简式__________________,分子中含有2种类型的氢原子。
二、乙醇的性质和用途1.物理性质乙醇是________色、有___________的________体,密度比水________,俗称________,易挥发,能够溶解多种无机物和有机物,能跟水以__________互溶。
2.化学性质(1)取代反应2CH3CH2OH+2Na―→________C2H5OH+HBr ________2C2H5OH ________(2)氧化反应C2H5OH+3O2_______2CH3CH2OH+O2________(3)消去反应考,按照老师引导的思路进行阅读,小组内讨论,代表回答.阅读,培养学生的自主学习能力和团队合作精神。
CH3CH2OH浓硫酸170℃________3.用途用作燃料、饮料、化工原料;常用的溶剂;用于医疗消毒,乙醇溶液的体积分数是________4.工业用酒精约含乙醇________(质量分数),含乙醇________(质量分数)以上的酒精叫做无水酒精。
(1)乙醇的密度随浓度的增加而减小(与氨水类似)。
(2)在工业酒精中加入________,然后_____________便得到无水乙醇,可用________________来检验是否含水。
拓展延伸一、乙醇的消去反应实验【视频观看或演示乙醇的消去反应实验】1.实验装置:2.实验步骤:①将浓硫酸与乙醇按体积比3:1混合,即将15mL浓硫酸缓缓加入到盛5mL95%乙醇的烧杯中,再倒入长颈圆底烧瓶根据课堂内容进行知识的提升.通过对乙醇结构与化学性质原理的拓展,把零散的认300℃之间为宜。
⑤加热混合物时要迅速升高温度并稳定在170℃左右,温度在140℃时主要产物是乙醚.⑥氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质。
二、乙醇的结构与性质的关系醇的化学性质主要由羟基官能团决定,C—O键和O—H键容易断裂,这是由于在醇分子中,氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子强,O—H键和C-O键的电子对都向氧原子偏移,因而醇在起反应时,O—H键和C—O键容易断裂。
乙醇的组成、结构和性质课时测试(测试时间:45分钟满分100分)姓名:班级:得分:一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.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K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿包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⑤乙醇有刺檄性气味A.②④⑤B.②③C.①③D.①④【答案】C【解析】①乙醇沸点低,易挥发,若饮酒,呼出的气体中含有酒精,与测定原理有关;②乙醇密度比水小,可与水以任意比混溶,与测定原理无关;③乙醇分子中含有羟基,具有还原性,K2Cr2C7具有强氧化性,可以把乙醇迅速氧化为乙酸蓝绿色的Cr3+,与测定原理有关;④乙醇可看成是乙烷中的氢原子被羟基取代后的产物,是烃的含氧化合物,与测定原理无关;⑤乙醇有刺檄性气味,与测定原理无关;故对乙醇的描述与此测定原理有关的是①③;故选C。
2.下列关于乙醇的叙述中,错误的是()A.乙醇俗称酒精B.乙醇不能溶于水C.乙醇可用于消毒D.乙醇能发生酯化反应【答案】B【解析】A.乙醇俗称酒精,故A正确; B.乙醇可以和水任意比例互溶,故B错误; C.体积分数75%乙醇溶液在医疗上用作消毒剂,故C正确; D.乙醇能与羧酸发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,故D错误;故选B.3.炒菜的时候,加入少量的酒和醋,可使菜变得香醇可口,原因是()A.有盐类物质产生B.有酸类物质产生C.有糖类物质产生D.有酯类物质产生【答案】D【解析】酒含有乙醇,醋中含有乙酸,乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯具有香味,所以炒菜的时候,加入少量的酒和醋,可使菜变得香醇可口,故选D。
4.能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CO2和H2OB.0。
1mol乙醇与足量钠反应生成0。
05mol氢气C.乙醇能溶于水D.乙醇能脱水【答案】B【解析】乙醇与生成的氢气的物质的量之比为0。
乙醇的组成、结构和性质课堂练习
1.下列关于乙醇的说法正确的是()
A.与乙酸互为同分异构体B.属于高分子化合物
C.不能发生氧化反应D.可用作燃料
【答案】D
【解析】A.乙醇和乙酸的分子式不同,故A错误;B.乙醇的相对分子质量较小,达不到高分子化合物的级别,故B错误;C.乙醇可以发生氧化反应,如乙醇的燃烧、乙醇的催化氧化、乙醇被酸性重铬酸钾溶液或高锰酸钾溶液氧化,故C错误;D.乙醇燃烧放出大量的热量,可用作燃料,故D正确;故选D。
2.下列有关说法错误的是()
A.医药中常用酒精消毒,是因为酒精能使细菌蛋白变性
B.聚酯纤维、光导纤维都属于有机高分子材料
C.对废旧电池回收处理是为了防止重金属污染水源和土壤
D.绿色化学的核心是从源头上减少和消除化工生产对环境的污染
【答案】B
【解析】A.医药中常用酒精消毒,是因为乙醇能使蛋白质变性,从而杀死细菌,故A正确;B.光导纤维的主要成分为二氧化硅,不是有机高分子材料,故B错误;C.对废旧电池回收处理是为了防止重金属污染水源和土壤,故C正确;D.绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,故D正确;故选B。
3.黄酒在存放过程中,有部分乙醇转化为乙酸,导致黄酒变酸.该过程中发生的反应为() A.取代反应B.氧化反应C.加成反应D.酯化反应
【答案】B
【解析】黄酒在存放过程中,有部分乙醇转化为乙酸,导致黄酒变酸,说明乙醇分子中的-OH 被氧化成了-COOH,发生了氧化反应,故选B。
4.在乙醇发生的下列反应里,乙醇分子中碳氧键断裂的是()
A.乙醇在浓硫酸存在的情况下与乙酸发生酯化反应
B.乙醇与金属钠反应
C.乙醇与氢卤酸的取代反应
D.乙醇的催化氧化反应
【答案】C
【解析】A.乙醇在浓硫酸存在的情况下与乙酸发生酯化反应,乙酸脱羟基、醇脱氢,乙醇断裂羟基上的氢氧键,故A错误;B.乙醇与金属钠反应生成氢气,乙醇中氢氧键断裂,故
b错误;C.乙醇与氢卤酸的取代反应生成溴乙烷和水,乙醇断开的是碳氧键,失去羟基,故C正确;D.乙醇发生催化氧化反应生成醛,乙醇中碳氢键,氢氧键断裂,故D错误;
故选C。
5.由乙醇制取时最简便的流程需经下列哪些反应()
①取代②加成③氧化④还原⑤消去⑥酯化
A.①②③④⑥B.⑤②①③⑥C.⑥③①②⑤D.①②⑤③⑥
【答案】B
【解析】由乙醇制取时最简便的流程:先用乙醇发生⑤消去反应生成乙烯;再用乙烯和溴发生②加成反应生成1,2-二溴乙烷;然后1,2-二溴乙烷再和氢氧化钠的水溶液发生①取代反应生成乙二醇;乙二醇被氧气氧化生成乙二醛,乙二醛被氧气氧化生成乙二酸,发生③氧化反应;最后乙二酸和乙二醇发生⑥酯化反应生成环乙二酸乙二酯;故选B。
6.下列有关乙醇汽油的说法正确的是()
A.乙醇汽油是一种纯净物
B.乙醇汽油作燃料不会产生碳氧化物等有害气体,其优点是可以减少对环境的污染
C.乙醇和汽油都可作溶剂,也可相互溶解
D.乙醇和乙二醇互为同系物
【答案】C
【解析】A.乙醇汽油是在汽油中掺入一定比例的乙醇,为混合物,故A错误;B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水,故B错误;C.乙醇易溶于有机溶剂,故C正确;D.乙醇和乙二醇含有的官能团数目不同,结构不同,不是同系物,故D错误;故选C。
7.乙酸和乙醇是生活中两种常见的有机物,可反应生成有香味的化学物质A.(1)写出乙酸与乙醇反应的化学方程式__________________________________;其反应类型为___________;(填字母序号)
A.取代反应B.加成反应C.氧化反应D.硝化反应
(2)乙酸分子中所含的官能团为_________________(填名称)
(3)写出A物质属于酯的,同分异构体的结构简式________________________________ (4)按题意在下划线处填上合适的物质.CH2=CH2___________________→CH3COOH。
【答案】(1)CH3COOH+H OC2H5CH3COOC2H5+H2O A ( 2)羧基(3)HCOOCH2CH2CH3
(4)CH3CH2OH CH3CHO
【解析】(1)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应为
CH3COOH+H OC2H5CH3COOC2H5+H2O;酯化反应属于取代反应;
(2)乙酸分子中所含的官能团为-COOH,为羧基;
(3)乙酸乙酯分子与甲酸丙酯分子式相同,结构不同,互为同分异构体,结构简式为:HCOOCH2CH2CH3;
(4)乙烯与水加成生成乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛氧化生成乙酸。
8.某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物,设计了甲、乙两套装置(图中的夹持仪器均未画出,“△”表示酒精灯热源),每套装置又可划分为①、②、③三部分.仪器中盛放的试剂为:a-无水乙醇(沸点:78℃);b-铜丝;c-无水硫酸铜;d--新制氢氧化铜悬浊液.
(1)简述乙方案的优点:________________________________________;
(2)集中两套方案的优点,组成一套比较合理完善的实验装置,可按气流由左至右的顺序表示为_________________________;
(3)实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是_______________________;
(4)装置中,若撤去第①部分,其他操作不变,则无水硫酸铜无明显变化,其余现象与(3)相同,推断燃烧管中主要反应的化学方程式_______________________;
【答案】(1)①与③中的干燥管可防止溶液中的水与无水硫酸铜反应,避免干扰生成物的验证(2)乙①,甲②,乙③(3)c处无水硫酸铜变蓝,d处生成红色沉淀
(4)C2H5OH CH3CHO+H2↑
【解析】(1)在乙装置中,①③两处用了干燥管,可防止溶液中的水与无水硫酸铜反应,避免干扰生成物的验证,但是甲中没有;
(2)甲采用水浴加热,可形成较平稳的乙醇气流,使反应更充分,而乙中不是,甲中的②装置采用斜、长导管,斜、长导管起到冷凝回流乙醇蒸汽的作用,但是乙中没有,在乙装置中,①③两处用了干燥管,可防止溶液中的水与无水硫酸铜反应,避免干扰生成物的验证,但是甲中没有,根据两套装置的优点来组装新的仪器装置为:乙①,甲②,乙③;(3)乙醇催化氧化产物是乙醛,属于醛类,可以和氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀和水;
(4)装置中,若撤去第①部分,则无氧气存在时,乙醇会在催化剂作用下分解为乙醛和氢
气,即C2H5OH CH3CHO+H2↑。