内容正文:
第七章 第三节 乙醇与乙酸
第1课时 乙醇
榆次一中 李金虎
【学习目标】
1.了解乙醇的物理性质及用途。
2.掌握乙醇的分子结构及化学性质。
【素养目标】
1.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。培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。
2.能依据乙醇的组成、结构,预测乙醇的化学性质,并能设计实验进行验证,而且能解释有关实验现象。培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
必备知识与关键能力
知识点一: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
CH3Cl
CH3CH2OH
CH2===CH2
CH≡CH
CH3COOH
所含官能团
—Cl
—OH
—C≡C—
—COOH
官能团的名称
氯原子
羟基
碳碳双键
碳碳三键
羧基
【点拨】烃分子失去1个氢原子后的剩余部分叫烃基,如—CH3、—CH2CH3分别称为甲基、乙基。
知识点二:乙醇的物理性质、组成与结构
1.乙醇的物理性质
2.乙醇的组成与结构
分子式
结构式
结构简式
分子结构模型
C2H6O
CH3CH2OH
或C2H5OH
乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被—OH取代后的产物。
典例1.下列关于乙醇的物理性质的叙述中,错误的是( )
A.能与水以任意比例互溶
B.可溶解多种无机物和有机化合物
C.密度比水的小
D.沸点比水的高
【答案】D
【解析】乙醇的沸点比水的低。
典例2.比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是( )
A.两个碳原子都以单键相连
B.分子里都含有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
【答案】C
【解析】乙醇分子中6个氢原子不完全相同,羟基上的氢原子与其余5个氢原子有本质区别。
典例3.下列有关乙醇的表达不正确的是( )
A.乙醇分子中含有甲基,甲基的电子式为
B.乙醇的结构简式为C2H6O
C.乙醇分子中的—OH原子团名称为羟基
D.乙醇分子的空间填充模型为
【答案】B
【解析】乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,B项错误。
知识点三:乙醇的化学性质
1.乙醇与Na反应——置换反应
实验探究:
实验现象:
①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色可燃性气体;
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。
(2)上述实验发生反应的方程式为2C2H5OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑。
乙醇与Na反应比水与Na反应平缓。乙醇羟基中的氢原子比水中氢原子的活泼性差。
钠与乙醇和与水的反应的对比
水与钠反应
乙醇与钠反应
钠的变化
钠粒浮于水面,熔成闪亮的小球,并快速地四处游动,很快消失
钠粒开始沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失
声的现象
有“嘶嘶”声响
无声响
气体检验
点燃,发出淡蓝色的火焰
点燃,发出淡蓝色的火焰
实验结论
钠的密度小于水,熔点低。钠与水剧烈反应,生成氢气。水分子中羟基上的氢原子比较活泼
钠的密度比乙醇的大。钠与乙醇缓慢反应生成氢气。乙醇中羟基上的氢原子相对不活泼
反应的化学方程式
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑
2.氧化反应
(1)燃烧
①化学方程式:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O。
②现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热。
(2)催化氧化——催化剂可以是Cu或Ag
实验探究:
向一支试管中加入3~5 mL乙醇,取一根10~15 cm长的铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧至红热,插入乙醇中,反复几次,观察反应的现象,小心地闻试管中液体产生的气味(如图)。
(1)实验现象:
①灼烧至红热的铜丝表面变黑,趁热将铜丝插入乙醇中,铜丝立即又变成红色;
②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味。
(2)实验结论:
①铜在反应中起催化剂的作用,
②乙醇被氧化成乙醛,
③乙醇催化氧化的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
乙醛的结构简式为CH3CHO,官能团称为醛基,可以写为或—CHO。乙醛在适当条件下可被O2氧化为乙酸,化学方程式为2CH3CHO+O22CH3COOH。
【点拨】醇被催化氧化时,与羟基相连的碳原子必须有氢原子,否则不能发生催化氧化反应。
(3)与强氧化剂反应
反应原理:CH3CH2OHCH3COOH。
【思维建模】乙醇结构特点、断键与性质的关系
举例(乙醇的