内容正文:
专题09 乙醇与乙酸(教材深度精讲)
【核心素养分析】
1.宏观辨识与微观探析:能从官能团角度认识乙醇、乙酸的性质,并能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:能识别官能团,从官能团的角度掌握醇、羧酸、酯类有机物的结构特征及其性质。
3.科学探究与创新意识:能通过酯化反应的实验分析培养探究与创新意识。
4.科学态度与社会责任:结合乙醇汽油、医用消毒剂、食醋等的实际应用,了解乙醇、乙酸的主要用途及与人类日常生活和健康的关系。
【知识导图】
【目标导航】
本专题内容在高考中主要考查乙醇、乙酸的结构和性质及应用,由结构式推断有机物性质的老题型,也是近几年的热点,命题形式以选择题为主,综合性不强,密切联系生产实际和生产成果是显著特点,重在考查基础知识的理解与应用。
【重难点精讲】
一、乙醇
1、乙醇的结构
乙醇的分子结构可以看成是乙烷分子(CH3CH3)中的氢原子被-OH取代的产物,也可以看成是水分子(H—OH)中的氢原子被乙基(—CH2CH3)取代后的产物。其分子式为C2H6O,结构式为,结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH。乙醇分子中含有-OH原子团,这个原子团叫羟基,它决定着乙醇的化学性质。
【易错提醒】羟基与氢氧根的比较
羟基(-OH)
氢氧根(OH-)
电子式
电荷数
不显电性
带一个单位负电荷
存在形式
不能独立存在
能独立存在于溶液和离子化合物中
稳定性
不稳定
稳定
相同点
组成元素相同
2、乙醇的性质
1)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,沸点为78.5℃,能与水以任意比互溶,可溶解多种无机物和有机物,是良好的有机溶剂。
注:①通过生活中酒类的浓度可以证明乙醇能与水以任意比互溶。生活中酒类的浓度如下表:
酒类
啤酒
葡萄酒
黄酒
白酒
医用酒精
工业酒精
无水酒精
浓度
3-5%
6-20%
8-15%
50-70%
75%
95%
99.5%
②由工业酒精制无水酒精的方法:先在工业酒精中加入生石灰,然后加热蒸馏制得无水酒精。
③通常用无水CuSO4(白色)检验是否含有水。CuSO4+5H2O(白色) = CuSO4·5H2O(蓝色)
2)乙醇的化学性质
(1)乙醇与钠的反应——置换反应
实验7-4
乙醇与金属钠的反应(必修第二册,P78)
实验装置
实验原理
2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑
实验用品
无水乙醇、钠、澄清石灰水;镊子、小刀、滤纸、试管、医用注射针头、单孔塞、烧杯。
实验步骤
在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切的、用滤纸擦干表面煤油的金属钠,在试管口迅速塞上带有尖嘴导管的橡胶塞,用小试管收集气体并检验其纯度;然后点燃(如图7-19),再将干燥的小烧杯罩在火焰上,待烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量澄清石灰水。观察实验现象,并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较。
实验现象
钠开始沉于无水乙醇底部,不熔成闪亮的小球,也不发出响声,反应缓慢。产生的气体在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色,倒扣在火焰上方的干燥烧杯内壁有液滴产生,向烧杯中加入澄清石灰水无明显现象。
实验结论
乙醇与钠可以反应,产物为 H2。
实验说明
①点燃可燃性气体前要检验气体的纯度。
②钠与乙醇反应不如与水反应剧烈,说明乙醇中羟基不如水中羟基活泼。
钠与乙醇反应反应方程式:2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑
【名师提醒】a.钠的密度(0.97g/cm3)小于水而大于乙醇,所以钠浮于水面而沉于乙醇底部。
b.钠与乙醇反应不如钠与水反应剧烈,说明乙醇羟基中的H不如水中的H活泼,乙醇比水更难电离,所以乙醇无酸性,是非电解质。
c.产物C2H5ONa遇水会强烈水解,生成强碱NaOH。
d.该反应为置换反应。
e.乙醇与活泼金属(K、Mg、Al、Ca等)也能发生类似反应,置换出H2,如:2C2H5OH+Mg→(C2H5O)2Mg+H2↑。
f.实验室中,常用乙醇销毁散落的钠的小颗粒,不用水。
g.1 mol乙醇与足量钠反应,产生0.5 mol H2,该关系可延伸为1 mol羟基(—OH)跟足量钠反应产生0.5 mol H2。
h.钠分别与水、乙醇反应的比较
钠与水的反应
钠与乙醇的反应
钠的现象
钠粒熔为闪亮的小球,快速浮游于水面,并迅速消失
钠粒未熔化,沉于乙醇液体底部,并慢慢消失
声的现象
有嘶嘶的声音
无任何声音
气的现象
有无色无味气体生成
有无色无味气体生成
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