内容正文:
第七章 有机化合物
第三节 乙醇和乙酸
课时1 乙醇
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课堂导入
酒文化博大精深,源远流长,早在几千年前,我国就掌握了发酵法酿酒的技术,酒精在生活中的应用也很常见。
啤酒:3% - 5%
黄酒:14% - 20%
白酒:38% - 65%
红酒:9% - 15%
在生活中,还有哪些地方会用到酒精,又能体现了乙醇的哪些物理性质?
课堂学习
乙醇的物理性质
颜色 状态 气味 挥发性 熔点 沸点 密度 溶解性
无色透明 液态 有特殊香味 易挥发 -117℃ 78.5℃ 小于水
0.789g/cm3 与水以任意比互溶
分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型 键线式
C2H6O CH3CH2OH
C2H5OH
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乙醇的结构
之前的学习中,我们知道了烃分子失去一个氢原子之后的剩余部分叫作烃基,如甲基(—CH3),乙基(—C2H5),而—OH原子团被称作羟基,因此乙醇可以看作是一个乙基和一个羟基的结合体。
像乙醇这种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称为烃的衍生物。
烃的衍生物与其母体化合物相比,性质因分子中取代基团的存在而不同。
决定有机化合物特性的原子或者原子团叫作官能团,羟基就是醇类物质的官能团。
课堂学习
乙醇的结构
乙醇的官能团为羟基,羟基(—OH)和氢氧根(OH-)很类似,它们之间有什么区别和联系呢?
羟基 氢氧根
不同点 电子式
电子数 9 10
电性 电中性或不显电性 显负电性
稳定程度 不稳定 较稳定
存在 不能独立存在,必须与其它基团结合 能独立存在
书写方法 —OH OH-
相同点 组成元素相同,质子数相同
羟基 氢氧根
不同点 电子式
电子数
电性
稳定程度
存在
书写方法
相同点
课堂学习
乙醇的化学性质
实验操作:
在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切的、用滤纸吸干表面煤油的钠,在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞,用小试管收集气体并检验其纯度,然后点燃,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,向其中加入少量澄清石灰水。观察现象,并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较。
课堂学习
实验现象:
钠开始沉于试管底部,有无色无味气泡产生,钠被气体带着上浮,慢慢变小直至消失;
点燃气体,火焰呈淡蓝色;
烧杯内壁有液滴产生,加入澄清石灰水,不变浑浊。
乙醇的化学性质
实验结论:
乙醇能与钠发生反应,产生氢气。
实验原理:
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
实验实质:
钠置换了羟基中的氢,生成乙醇钠和氢气。
课堂学习
注意事项:
与钠反应置换羟基中的氢,断裂①处的化学键;
与水对比,得到密度水 > 醇,氢原子的活泼性为酸 > 水 > 醇;
含有羟基的有机物均能与钠反应,故可检验羟基的存在和数目;
乙醇是非电解质,不能电离,可以与钠反应,但不能与碱反应。
乙醇的化学性质
除了Na外,乙醇还可以与其它活泼金属(如K、Ca、Mg、Al)反应。
与钾反应:2C2H5OH + 2K → 2C2H5OK + H2↑
与镁反应:2C2H5OH + Mg → (C2H5O) 2Mg + H2↑
乙醇能够与钠反应实际上是氢在表现氧化性,那乙醇是否具有还原性呢?
课堂学习
实验现象:
乙醇在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热。
乙醇的化学性质
实验结论:
乙醇具有挥发性,可以燃烧,具有还原性。
实验原理:C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + H2O
课堂学习
乙醇的化学性质
实验操作:
向试管中加入少量乙醇,取一根铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧后插入乙醇,反复几次。注意观察反应现象,小心地闻试管中液体产生的气味。
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实验现象:
红色的铜丝加热变为黑色,插入乙醇中又变为红色,反复几次,能够闻到刺激性气味。
乙醇的化学性质
实验结论:
乙醇在加热和催化剂存在的条件下可以被氧气氧化为乙醛。
实验原理:
2C2H5OH + O2 → 2CH3CHO + 2H2O
注意事项:
催化剂一般可以用铜和银;
铜在过程中参与了反应,但是后面又生成铜,所以起的是催化作用;
乙醛的官能团是醛基(—CHO),还可以进一步被氧化为乙酸。
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乙醇的催化氧化中,断键和成键情况是怎么样的呢?
乙醇的化学性质
断裂的为①②或①③处的化学键,从而形成了碳氧双键,断裂后的氢原子与氧原子结合生成水。
2
2
2
醛基
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乙醇的化学性质
乙醇催化氧化反应的实质是脱去与羟基相连的碳原子(α—C)上的氢原子和羟基上的氢原子,这两个氢原子与氧原子结合形成H2O,若醇分子中与羟基相连的碳原子上无氢