专题3.1 醇-2018-2019学年高二化学下学期同步培优（选修5）

专题01 醇 一、乙醇的物理性质 乙醇，俗称酒精，是无色、具有特殊香味的液体，密度比水小，与水以任意比例互溶，能溶解多种无机物和有机物，是良好的有机溶剂，易挥发。 工业酒精95% 医用酒精75% 无水酒精：工业酒精加生石灰，再蒸馏得无水酒精。 二、乙醇的结构 1．乙醇分子的结构特点 乙醇的结构式为，其中氧元素的非金属性比较强，故C—O键、H—O键都是较强的极性键，在反应中容易断裂。同时，受—OH的影响，乙醇中的C—H键也变得比乙烷中的C—H键活泼，因此，—OH对乙醇的化学性质起着决定性的作用，—OH是乙醇的官能团。 2．—OH与OH－的区别与联系 氢氧根(OH－) 羟基(—OH) 电子式 电性 带负电的阴离子 电中性 稳定性 稳定 不稳定 存在 能独立存在于溶液或离子化合物中 不能独立存在，必须和其他基团或原子相结合 相同点 组成元素相同 3．乙醇结构的确定 根据乙醇的分子式C2H6O推测它可能的结构式为或。为确定它的结构式可做如下实验： 如图，取过量的钠放入烧瓶，然后加入一定量的乙醇，测量钠与乙醇反应生成H2的体积。 结果为4.6 g乙醇可以得到标准状况下1.12 L H2，这说明1 mol乙醇与钠完全反应可以放出0.5 mol H2，乙醇分子中只有1个氢原子可以被钠取代，这1个氢原子与其余5个氢原子是不同的，由此确定乙醇的结构式为。 三. 乙醇的化学性质 1．乙醇与钠的反应 乙醇与钠在常温下较缓慢地反应，生成氢气。乙醇与钠反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa(乙醇钠)＋H2↑，反应时乙醇分子中H—O键断裂，乙醇与钠的反应类似于水与钠的反应，羟基上的氢能被钠置换，而其他氢原子不能被钠置换。乙醇分子可以看做水分子里的一个氢原子被乙基(—CH2CH3)取代后的产物。由于乙基对羟基的影响，使羟基上的氢原子活泼性减弱，不如水分子中的氢原子活泼，所以乙醇与钠的反应比水与钠的反应平缓得多。钠与水、乙醇的反应比较如下表： 钠与水的反应实验 钠与乙醇的反应实验 钠的现象 钠粒熔为闪亮的小球快速浮游于水面，并快速消失 钠粒未熔化，沉于乙醇液体底部，并慢慢消失 声的现象 有“咝咝”的声音 无任何声音 气的现象 观察不到气泡 有气泡生成 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↑，水分子中的氢原子相对较活泼 钠的密度大于乙醇的密度。钠与乙醇缓慢反应生成氢气。2Na＋2CH3CH2OH―→H2↑＋2CH3CH2ONa，乙醇分子里羟基中的氢原子相对不活泼 反应实质 水分子中的氢原子被置换的置换反应 乙醇分子中羟基上的氢原子被置换的置换反应 【名师点拨】 乙醇能和活泼金属钾、钙、镁等发生类似的反应，如镁和乙醇反应的化学方程式为Mg＋2CH3CH2OH―→(CH3CH2O)2Mg＋H2↑。 2．乙醇的氧化反应 (1) 乙醇在空气中燃烧，发出淡蓝色的火焰，放出大量的热，完全燃烧后生成CO2和H2O，CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O。乙醇是一种很好的液体燃料，被称为“绿色能源”。 (2) 乙醇在有催化剂(如Cu和Ag)存在并加热的条件下，被氧气氧化生成乙醛。 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 乙醇催化氧化的反应原理如下： 首先，铜被氧化为CuO：2Cu＋O22CuO，然后，CuO与CH3CH2OH反应生成乙醛、铜和H2O： 总反应为2CH3CH2OH＋O22CH3COH＋2H2O。 乙醇发生催化氧化反应时，分子中H—O键和连有羟基的碳上的C—H键同时断裂。 (3) 乙醇还可以被重铬酸钾(K2Cr2O7)、高锰酸钾等强氧化剂氧化。如乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色：5CH3CH2OH＋4KMnO4＋6H2SO4―→2K2SO4＋4MnSO4＋5CH3COOH＋11H2O。 CH3CH2OHCH3COOH 3． 消去反应 乙醇在浓硫酸的作用下，加热到170℃时发生消去反应生成乙烯 （1）反应的化学方程式：C2H5OH CH2=CH2↑+ H2O,反应中乙醇分子断裂的化学键是C-O和C-H键； （2）如何配制反应所需的混合液体？无水乙醇和浓硫酸的体积比为1:3，且浓硫酸加到乙醇里；的XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX