内容正文:
第三节 乙醇与乙酸
第1课时 乙醇
学习目标
核心素养
1.知道乙醇的组成、结构、官能团、物理性质及用途。
2.了解烃的衍生物的概念及官能团与性质的关系。
3.会运用乙醇的结构分析其化学性质。
1.宏观辨识与微观探析:能从元素和原子、分子水平认识乙醇的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念,能从宏观和微观相结合的视角分析乙醇的性质与用途。
2.科学探究与创新意识:设计实验探究乙醇与钠、乙醇与氧气的催化氧化反应,并能分析、解释有关实验现象。
[对应学生用书第71页]
一、乙醇的物理性质与分子结构
1.物理性质
颜色
状态
气味
密度
挥发性
水溶性
无色
液体
有特殊
香味
比水小
易挥发
与水以任意
比例互溶
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
空间充填模型
C2H6O
CH3CH2OH或C2H5OH
羟基:—OH
二、烃的衍生物与官能团
1.烃的衍生物
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。如一氯甲烷、1,2-二溴乙烷、乙醇、乙酸等。
2.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
物质
CH3CH2OH
CH2CH2
CH≡CH
所含官能团
—OH
—C≡C—
官能团的名称
羟基
碳碳双键
碳碳三键
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)乙烷(CH3CH3)可以看成CH4分子中的一个H原子被甲基(—CH3)所取代而生成的产物,故乙烷为烃的衍生物。 (×)
(2)乙醇可以看作乙烷分子中氢原子被氢氧根(OH-)取代后的产物,故乙醇水溶液应呈碱性。 (×)
(3)乙烯的官能团是碳碳双键,乙烷的官能团是碳碳单键。 (×)
(4)乙醇的官能团为羟基,其电子式为︰︰H。(×)
三、乙醇的化学性质及用途
1.乙醇与钠反应
实验
操作
实验
现象
①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色无味气体;
②烧杯内壁有水珠产生;
③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊
实验
结论
乙醇与钠反应生成氢气,化学方程式为2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
反应
实质
钠置换了羟基中的氢生成氢气
跟钠
和H2O
反应
比较
剧烈程度比水弱,钠沉在乙醇底部,且没有熔化成金属小球
2.氧化反应
(1)燃烧
化学方程式:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O。
现象:乙醇在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热。
(2)催化氧化
实验
操作
实验
现象
红色的铜丝变为黑色变为红色,闻到刺激性气味
实验
结论
乙醇被氧化为乙醛,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
知识
拓展
乙醛中所含官能团为醛基(,可简写为—CHO),乙醛在适当条件下可被进一步氧化,生成乙酸(CH3COOH)
(3)与强氧化剂反应
反应原理:CH3CH2OHCH3COOH。
3.乙醇的用途
(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
(2)用作生产医药、香料、化妆品、涂料等的化工原料。
(3)医疗上常用体积分数为75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒剂。
2.下列物质不能氧化乙醇的是 ( )
A.氧气
B.氧化铜
C.酸性重铬酸钾溶液或酸性高锰酸钾溶液
D.硫酸
解析 乙醇可被氧气氧化成二氧化碳和水或乙醛;也可在加热条件下被CuO氧化成乙醛,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,但不能被硫酸氧化。
答案 D
[对应学生用书第73页]
要点一 乙醇、水与钠反应的比较
1.如何证明一个乙醇分子中含有一个羟基?
提示:根据1 mol乙醇与足量的金属钠反应产生0.5 mol的氢气,即可证明一个乙醇分子中含有一个羟基。
2.在处理工业上废弃的金属钠时为什么用乙醇而不用水?
提示:乙醇中的氢氧键断裂比水中的氢氧键断裂难得多,即乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,即乙醇与钠的反应比水与钠的反应缓慢。
乙醇、水都能与钠反应,比较如下表:
Na与水反应
Na与乙醇反应
化学方程式
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质
水中氢原子被置换
羟基氢原子被置换
现
象
声现象
有“嘶嘶”声响
无声响
钠变化
浮、熔、游
沉于底部,慢慢消失
结
论
羟基氢的
活泼性
H2O>CH3CH2OH
密度大小
ρ(Na)<ρ(H2O)
ρ(Na)>ρ(CH3CH2OH)
定量计算关系
2H2O~2Na~H2
2CH3CH2OH~2Na~H2
[例1] 为了探究乙醇和金属钠反应的