无水酒精的制备方法讲义
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第17讲 乙醇
课程标准 课标解读
1.以乙醇为例认识有机化合物中的官能团,认识乙醇的结构及其主要性质与应用
2.认识乙醇的官能团与性质的关系,知道有机物之间在一定条件下是可以转化的。 1.了解乙醇的物理性质,能从乙醇的微观结构出发利用官能团解释乙醇的化学性质。
2.通过对乙醇的学习,体会有机化学反应与无机化学反应在反应条件、反应试剂及反应产物等方面的差异,深化“结构决定性质,性质反映结构”“性质决定用途”等学科观念。
知识点01 乙醇的物理性质、组成结构和烃的衍生物
1.乙醇的物理性质
(1)俗名:_____
(2)色味态:无色、有特殊_____味的液体
(3)密度:比水的_____
(4)沸点:低,_____挥发
(5)溶解性:能与水以_______________
2.乙醇的分子结构
3.烃的衍生物
(1)概念:烃分子中的_____被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。
(2)母体化合物
CH3CH2OH CH3Cl CH2Cl2 BrCH2CH2Br
_____ _____ __________ __________
4.官能团
(1)定义:决定有机化合物特性的原子或原子团。
(2)实例
①CH2=CH2的官能团:名称为__________,符号为__________
②CH≡CH的官能团:名称为__________,符号为__________
③CH3CH2OH的官能团:名称为__________,符号为__________
【即学即练1】(双选)下列叙述中正确的是( )。
A.乙醇分子可以看成是乙烷分子中氢原子被水分子电离出的氢氧根离子代替的产物
B.乙醇与水以任意比例互溶,因此乙醇是电解质
C.无水酒精和固体酒精都是混合物
D.酒香四溢体现了乙醇具有挥发性
知识点02 乙醇的化学性质及其应用
4.乙醇的氧化反应
(1)可燃性
7.3 乙醇与乙酸
知识点01 乙醇
乙醇的结构
(1)乙醇是极性分子,易溶于极性溶剂,与水以任意比例混溶.
(2)大部分有机物都能溶于乙醇,乙醇是常见的有机溶剂.
(3)极性键①②③④在一定条件下都易断裂,碳碳键只有在燃烧或爆炸时才断裂.
(4)羟基与氢氧根的区别
①电子式不同
②电性不同
—OH呈电中性,OH-呈负电性.
③存在方式不同 知识精讲 学习聚焦 —OH不能独立存在,只能与别的“基”结合在一起,OH-能够独立存在,如溶液中的OH和晶体中的OH-.
④稳定性不同
—OH不稳定,能与Na等发生反应,相比而言,OH-较稳定,即使与Fe3+等发生反应,也是整体参与的,OH-并未遭破坏.
(二)乙醇的物理性质
乙醇俗称酒精,是无色透明,有特殊香味,易挥发的液体,密度比水小,熔点-117.3℃,沸点78.5℃,比相应的乙烷、乙烯、乙炔高得多,其主要原因是分子中存在极性官能团羟基(—OH)。密度0.7893g/cm3,能与水及大多数有机溶剂以任意比混溶。工业酒精含乙醇约95%。含乙醇达99.5%以上的酒精称无水乙醇。乙醇是优良的有机溶剂。
(三)、乙醇的化学性质
1.乙醇的取代反应
(1)乙醇与活泼金属的反应
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
教学建议:可以联系复习讲解:反应类型、乙醇可以与其他金属反应、金属与醇反应与金属和水反应的剧烈程度,并分析两者的酸性强弱、其它烃的衍生物如酚、羧酸等与金属钠的反应进行对比。
(2)乙醇与HBr的反应
(3)分子间脱水
(4)酯化反应
CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
教学建议:强调反应的断键原理,酯化反应的实质是酸脱羟基醇脱氢,另外醇不但可以跟有机酸发生酯化反应,也可以跟无机酸发生酯化反应。如:
硝化反应
磺化反应
2.乙醇的氧化反应
(1)燃烧氧化
C2H6O+3O2点燃2CO2+3H2O
1 乙醇 醇类
【学习目标】
1、乙醇的分子结构及其物理、化学性质
2、醇的概念、通性、分类;乙醇、乙二醇、丙三醇的重要应用
【主干知识梳理】
一、乙醇的分子组成和结构
分子式
电子式 结构式 结构简式 球棍模型 比例模型 官能团
C2H6O
CH3CH2OH
或C2H5OH
羟基(—OH)
—OH与氢氧根的区别
氢氧根 羟 基
带负电的阴离子 电中性
稳定 不稳定
能独立存在于溶液或离子化合物中 不能独立存在,必须和其它“基”或原子相结合
二、乙醇的物理性质及用途:
1、物理性质:乙醇俗名为酒精,是一种无色透明、有特殊香味的液体,密度比水小,沸点78.5℃,熔点—117.3℃,易挥发,能溶
于水,与水以任意比混溶,能溶解多种有机物和无机物,本身是一种良好的有机溶剂
2、用途:作燃料、饮用酒、重要化工原料、有机溶剂、医用酒精(体积分数为75%)
三、乙醇的化学性质
1、乙醇的取代反应
(1)乙醇与活泼金属的反应:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ [羟基上的氢原子被活泼金属(Na)置换]
①本反应是取代反应,也是置换反应
②其他活泼金属也能与CH3CH2OH反应,如:2CH3CH2OH+Mg→(CH3CH2O)2Mg+H2↑
③Na与乙醇的反应比与水的反应缓和的多,说明乙醇中羟基上的H原子没有水分子中羟基上的H原子活泼
钠分别与水、乙醇反应的比较
钠与水的反应实验 钠与乙醇的反应实验
钠的现象 钠浮在水面上,熔化成闪亮的小球,四处游动,发出“嘶嘶”的响声,钠球迅速减小,最后完全消失 钠沉于无水乙醇的底部,不溶成闪亮的小球,也不发出响声,反应缓慢,钠球最后完全消失
实验结论 钠的密度小于水的密度,熔点低。钠与水剧烈反应,单位时间内放出的热量大,反应生成氢气。2Na + 2H2O ==
2NaOH +H2↑水分子中氢原子相对较活波 钠的密度大于乙醇的密度。钠与乙醇缓慢反应生成氢气。2Na + 2C2H5OH→ 2C2H5ONa + H2↑乙醇分子里羟基氢原子相对不活泼
有 机 化 学 实 验 报 告
实 验 名 称:无水乙醇的制备
学 院:化工学院
专 业:化学工程与工艺
班 级:
姓 名: 学 号
指 导 教 师:房江华、李颖
日 期:
一、 实验目的:
1、了解了解氯化钙法制备无水乙醇的原理和方法;
2、熟练掌握回流、蒸馏装置的安装及使用。
二、实验原理:
普通的工业酒精是含乙醇95.6%和4.4%水的恒沸混合物,其沸点为78.15℃,用蒸馏的方法不能将乙醇中的水进一步除去。要制得无水乙醇,在实验室中可加入生石灰后回流,使水分与生石灰结合后再进行蒸馏,得到无水乙醇。
CaO+H2O→Ca(OH)2
三、主要试剂及物理性质:
试剂名称 性状 熔点/℃ 沸点/℃
乙醇 无色透明,易挥发 -114.3 78.5
生石灰 白色粉末 — —
氢氧化钠 常温下为白色晶体 — —
氯化钙 无色立方结晶体 — —
无水硫酸铜 白色或灰色粉末 — —
四、实验试剂及仪器:
药品:40ml 95%的无水乙醇,16g生石灰,少量氢氧化钠和氯化钙,无水硫酸铜,沸石
仪器:锅、电炉、铁架台、100ml圆底烧瓶、球形冷凝管、橡胶管、干燥管、温度计、蒸馏头、尾接管、三角瓶。
五、仪器装置:
回流装置 .蒸馏装置
六、实验步骤及现象:
时间 步骤 现象
14:15~
15:15 ①回流:先加入几粒沸石;量取40ml 95%的乙醇于100ml圆底烧瓶中;再慢慢加入16g颗粒状的生石灰和几颗氢氧化钠;接着回流1h。 加入所有要加的药品后,瓶中为白色混合物;随着加热,有蒸汽冒出,烧瓶内液体沸腾,冷凝管下端也慢慢有液体流出,冷凝管外壁有一层水雾。