内容正文:
第二单元 食品中的有机化合物
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。
知识点一 乙醇的分子结构与物理性质
1.分子结构
分子式
结构式
结构简式
重要原子团
空间填
充模型
__C2H6O__
__CH3CH2OH__
或__C2H5OH__
—OH
名称:__羟基__
2.物理性质
[思考探究]
1.从氢原子连接原子的种类看,乙醇分子中的氢原子分为几类?
提示 分为两类,其中5个氢原子与碳原子相连,1个氢原子与氧原子相连。
2.能否用分液的方法分离酒精与水的混合物?为什么?
提示 不能;原因是乙醇与水互溶不分层,无法用分液漏斗分离。
[归纳提升]
1.乙醇的结构特点
(1)乙醇分子中有C—H、C—C、C—O、O—H 4种化学键;
(2)重要原子团为羟基,且羟基氢最活泼
2.用工业酒精制备无水乙醇的方法
工业酒精中约含乙醇96%(质量分数)以上,含乙醇99.5%以上的叫无水乙醇,制无水乙醇时,要加入新制的生石灰再进行蒸馏,直接蒸馏得不到无水乙醇。
1.下列有关乙醇物理性质的应用中不正确的是( )
A.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药的有效成分
B.由于乙醇能够与水以任意比例互溶,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
C.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
D.由于乙醇容易挥发,所以才有“酒香不怕巷子深”的说法
解析 由于乙醇能够与水以任意比例互溶,所以乙醇中的水不能通过分液的方法除去,应该用蒸馏的方法,C错误。
答案 C
2.比较乙烷和乙醇的分子结构,下列说法中错误的是( )
A.两个碳原子均以单键相连
B.分子里都含6个相同的氢原子
C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子
解析 乙烷和乙醇的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2OH,乙醇分子可以看作乙基与一个羟基相连的产物。乙醇分子六个氢原子中其中五个分别连接在两个碳原子上,一个连接在氧原子上,故B项错误。
答案 B
知识点二 乙醇的化学性质与用途
1.乙醇与金属钠的反应
实验操作
向一支试管中加入1~2 mL无水乙醇,然后投入一小粒金属钠
实验现象
钠粒沉于乙醇的底部,钠粒表面有__气泡__产生
实验结论
钠的密度比乙醇的__大__,乙醇与钠反应产生__氢气__
化学方程式
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
[特别提醒] (1)在乙醇分子中,被钠置换的氢是羟基中的氢,而不是乙基中的氢。
(2)CH3CH2OH中羟基中的氢能被置换,但CH3CH2OH是非电解质,不能电离出H+。
2.乙醇的氧化反应
(1)燃烧
乙醇在空气中易燃烧,反应的化学方程式为 CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O 。
现象:火焰呈__淡蓝__色,同时放出大量的热。
(2)催化氧化
实验
操作
实验
现象
__红__色的铜丝变__黑__色变__红__色闻到一种__刺激性__气味
化学
方程式
①乙醇被氧化的化学方程式: 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
②产物进一步被氧化的化学方程式:2CH3CHO+O22CH3COOH
[特别提醒] 乙醇催化氧化的产物乙醛是无色、具有刺激性气味的液体,密度比水小,沸点为20.8 ℃,易挥发,易燃烧,与水、乙醇互溶。结构简式为CH3CHO或。
3.乙醇的用途
(1)用作酒精灯、内燃机等的燃料。
(2)用作化工原料。
(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
[思考探究]
1.如何证明一个乙醇分子中含有一个羟基?
提示 根据1 mol乙醇与足量金属钠反应产生0.5 mol氢气,即可证明一个乙醇分子中含有一个羟基。
2.钠与乙醇反应要比与水反应缓和的原因是什么?
提示 乙醇分子中羟基上的氢原子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要缓和得多。
3.乙醇催化氧化反应实验中铜丝是否参与反应?铜丝的作用是什么?
提示 铜丝参与化学反应,铜丝先被O2氧化成CuO,后又被乙醇还原为Cu,铜丝在反应中起催化剂的作用。
[归纳提升]
1.乙醇化学反应与断键情况关系
化学反应
键的断裂
与钠反应
断①键
燃烧
断①②③④⑤键
催化氧化
断①③键
2.乙