内容正文:
第七章 第三节 乙醇与乙酸
(第1课时 乙醇)
【课标要求】
联系日常生活,认识乙醇的用途和物理性质;比较乙烷和乙醇的分子结构,感受官能团的含义;通过实验探究,认识乙醇的化学性质,认识氧化反应并建构其模型。
【学业质量水平】
水平3-1:能从组成、结构等方面认识有机化合物的多样性,能从物质的组成、性质、官能团、构成微粒和微粒间的作用力等多个视角对物质进行分类;能说明物质的组成、官能团和微粒间的作用力的差异对物质的性质的影响;能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表征。
【学业要求】
1. 通过乙醇的结构及其主要性质与应用,认识有机化合物中羟基与其性质的关系。
2. 通过有机化合物的类别、官能团和典型代表物,从官能团分类的角度辨识各类有机化合物并探析他们的结构和性质。
【教学内容】
一、乙醇的物理性质、应用和组成结构
1.乙醇的物理性质:乙醇俗称酒精,无色透明、有特殊香味的液体,易挥发,密度比水小,与水任意比互溶,是重要的有机溶剂。熔点:-117℃;沸点:78.5℃;密度0.789 g/cm3。 (分子间氢键)
【思考1】乙醇能否萃取溴水中的溴、碘水中的碘?不能,与水互溶。
【思考2】如何检验乙醇中的水?无水硫酸铜固体变蓝。
【思考3】如何除去乙醇中的水?先加生石灰,再蒸馏。 不可直接蒸馏,会形成共沸物。
2.乙醇的组成与结构
乙醇的分子式:C2H6O,结构式: ,结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH。其中的-OH原子团称为羟基。乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物。饱和一元醇通式:CnH2n+2O
【辨析】-OH与OH-的区别
是否带电
电子式
电子数
质子数
稳定性
存在
-OH
不带电
10
9
不稳定
不可独立存在
OH-
带一个负电
9
9
较稳定
可独立存在
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。
2.官能团:决定有机化合物特性的原子或原子团。实例:CH3Cl、CH2Cl2、CH3CH2OH、CH3COOH等。
物质
CH3Cl
CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH2===CH2
CH≡CH
所含官能团
—OH
—C≡C—
官能团的名称
碳氯键
碳溴键
羟基
碳碳双键
碳碳三键
【注意】烷基、碳碳单键、苯基不是官能团。
三、乙醇的化学性质及其应用
1.化学性质
(1)与活泼金属的置换反应(如Na)【实验7-4】:2CH3CH2OH + 2Na ―→ 2CH3CH2ONa + H2↑
a. 现象:①钠开始沉于试管底部,有气泡产生,钠被带着上浮,变小直至消失;②放出的气体可在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色;③烧杯壁上有液滴生成;④迅速倒转烧杯后加入澄清石灰水,石灰水不变浑浊。
b. 钠与水、乙醇反应对比:①钠浮于水面,但沉入乙醇,故密度:水>钠>乙醇;②钠与水反应更剧烈,故水中H原子活泼性强于乙醇羟基中H原子活泼性;③2Na~2H2O ~ H2↑;2Na~2CH3CH2OH ~ H2↑
(2)氧化反应(加氧去氢)
① 燃烧:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O 火焰呈淡蓝色,放出大量的热
② 催化氧化【实验7-5】
a.现象:①铜丝受热后表面因被灼烧而变黑色;②插入乙醇中后铜丝表面恢复光亮的红色,乙醇出现沸腾状态,并且持续一段时间,说明反应放热;③反复几次可闻到刺激性气味,与乙醇味道不同。铜丝灼烧时变黑,插入乙醇后变红,可闻到刺激性气味。
b.方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。(催化剂为 Cu或Ag)
c. 实质:2Cu + O2 2CuO ; CH3CH2OH + CuO (
△
) CH3CHO + Cu+H2O。
迁移:在焊接铜漆包线的线头时,常先把线头放在火上烧一下,以除去漆层,此时铜表面被氧化成了CuO,立即在酒精中蘸一下,CuO又被还原成了单质Cu,再焊接。
d. 乙醛的结构简式为CH3CHO,官能团是醛基,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:2CH3CHO+O22CH3COOH
e. 醇催化氧化的条件:
①与羟基相连的C上有氢可发生催化氧化;
②与羟基相连的C上有1个氢可催化氧化为酮( );
③与羟基相连的C上有2及以上个氢可催化氧化为醛(羟基连在端点R—CH2O