8.2 食品中的有机化合物（第1课时 乙醇）-【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（苏教版2019必修第二册）

专题8 有机化合物的获得与应用 第二单元 食品中的有机化合物 第1课时 乙醇 版块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．会写乙醇的分子式、结构式和结构简式，知道乙醇的官能团是—OH。 2．知道乙醇中—OH上的氢可以被金属置换，会写相关的化学方程式。 3．知道乙醇催化氧化生成乙醛以及反应中断键和成键情况，会写相关反应的化学方程式。 重难点：乙醇的分子结构；乙醇的化学性质。 一、乙醇的分子结构与物理性质 1．分子组成与结构 分子式 C2H6O 结构式 结构简式 CH3CH2OH或C2H5OH 球棍模型 空间填充模型 2．物理性质 乙醇俗称酒精。通常为无色、透明，具有特殊香味的液体；密度比水小，沸点78.5℃，易挥发。能与水以任意比互溶。 75%（体积分数）的乙醇溶液常用于医疗消毒。 【特别提示】 乙醇分子中含有羟基(—OH)，可以看成乙烷分子中的1个氢原子被羟基取代后的产物。有机化合物分子失去一个原子或原子团剩余的部分称为基团，如乙醇可看作由乙基和羟基组成。 二、乙醇的化学性质 1．【基础实验】——乙醇的性质 【实验1】取一小块钠，用滤纸吸干钠表面的煤油，然后投入到盛有1~2mL无水乙醇的试管中。 实验现象：钠开始沉于试管底部，最终慢慢消失，有无色气体产生。 实验结论：钠不与煤油反应，乙醇与钠反应生成H2。 与钠与水反应相比，钠与乙醇反应慢。 【实验2】向一支洁净的试管中加入3~4mL无水乙醇，将试管浸入50℃左右的热水中。另取一根一段已经卷曲的铜丝，将铜丝在酒精灯上烧至红热状态，迅速插入乙醇中，反复多次。 实验现象：铜丝灼烧后表面由红变黑，插入乙醇后变为红色；液体散发出刺激性气味。 实验结论：铜作催化剂，乙醇被氧气。 2．乙醇的化学性质 (1)可燃性 乙醇燃烧时，火焰呈淡蓝色。乙醇常用作燃料。 化学方程式：CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O。 (2)与金属钠反应——置换反应 ①化学方程式：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑。该反应的类型是置换反应。 ②反应实质： 煤油是多种烃的混合物，碳氢键中的氢原子不能被金属钠置换，乙醇分子中的羟基（—OH）上的氢原子能被金属钠置换产生氢气。但反应比钠与水要缓慢得多。 　 由结构决定性质可得，乙基对羟基的影响使得羟基氢的活性降低。 【归纳小结】钠与水和乙醇反应比较 钠与水反应 钠与乙醇反应 反应现象 钠浮在水面上，熔化，四处游动，很快消失 钠开始沉于试管底部，未熔化，钠表面有气泡产生，慢慢消失 反应剧烈程度 剧烈反应 缓慢反应 反应实质 氢原子被置换 羟基上的氢原子被置换 羟基氢原子的活泼性 水中的氢原子>羟基上的氢原子 (3)乙醇的催化氧化 乙醇在铜、银等催化剂的作用下可以被氧气氧化，生成具有特殊气味的乙醛。 化学方程式：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。 【特别提示】乙醇的催化氧化反应探究 (1)实验操作、现象、原理 (2)反应实质 乙醇分子脱去羟基上的H原子以及与羟基直接相连的C原子上的H原子形成碳氧双键，脱下的氢原子与氧化铜中的氧原子结合成水，使氧化铜变成铜。 总反应：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，催化剂铜参与了反应，只不过在反应前后质量和化学性质不变 3．官能团 概念：对有机物的性质起着决定性作用的基团叫作官能团。 物质 CH3CH2OH CH3CHO CH2==CH2 CH≡CH CH3Cl 所含官能团 —OH —CHO —C≡C— 官能团的名称 羟基 醛基 碳碳双键 碳碳三键 碳氯键 4．乙醛和甲醛的结构与性质 (1)乙醛的结构与性质： ①乙醛的结构式为：，结构简式为：CH3CHO。乙醛分子中含有醛基()。 ②乙醛具有较强的还原性，可进一步被氧气氧化为乙酸，化学方程式为： 2CH3CHO+ O22CH3COOH。 (2)甲醛的结构与性质： ①甲醛的结构式为：，结构简式为：HCHO。 ②甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体。 ③甲醛的水溶液（俗称福尔马林）常用于种子的杀菌消毒和标本的防腐等。 ④甲醛对人体有害，不能用甲醛溶液浸泡食品，也要注意防止装修材料中挥发出的甲醛气体污染居室空气。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)乙醇是一种优良的有机溶剂，能溶解很多有机物和无机物(　　) (2)乙烷(CH3CH3)可以看成CH4分子中的一个H原子被甲基(—CH3)所取代而生成的产物，故乙烷为烃的衍生物(　　) (3)乙醇可以看作乙烷分子中氢原子被氢氧根(OH－)取代后的产物，故乙醇水溶液应呈碱性 (　　) (4)为提高消毒效果，医疗上可选择体积分数为95%的乙醇溶液进行消毒(　　) (5)乙醇、水与钠反应的现象一样，钠都浮在液面上(　　) (6)乙醇分子中羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼(　　) (7)乙醇的分子式为C2H6O，故1 mol乙醇和足量的钠反应，可生成3 mol氢气(　　) (8)乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色(　　) (9)乙醇的官能团为羟基，其电子式为(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)× (5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)× 2．如何只用一种试剂鉴别乙醇、苯和四氯化碳？ 提示　分别取少许三种液体于三支试管中，分别加入适量的水，液体不分层的是乙醇，液体分层且水在上层的是四氯化碳，液体分层且水在下层的是苯。 3．如何检验乙醇中是否有水？怎样除去乙醇中的水？ 提示　向乙醇中加入无水CuSO4粉末，若有蓝色物质生成，说明乙醇中含有水分；若无蓝色物质生成，说明乙醇中没有水分。除去乙醇中的水需要先加入生石灰吸水，再蒸馏。 4．焊接铜器时，表面会生成黑色的氧化膜，铜匠说可以先把铜放在火上烧热，再立刻蘸一下酒精，铜会光亮如初。这一过程中发生了哪些反应？铜在反应中起到了什么作用？乙醇是被氧化还是被还原？ 提示　2Cu＋O22CuO、CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O，铜作催化剂，乙醇被氧化。 5．乙醇的官能团为羟基，羟基(—OH)和OH－有哪些区别和联系？请把下列表格补充完整。 名称 氢氧根离子(OH－) 羟基(—OH) 电子式 电性 带负电的阴离子 电中性 稳定性 稳定 不稳定 存在 能独立存在于溶液或离子化合物中 不能独立存在，必须和其他基团或原子结合在一起 相同点 组成元素相同 6．分别将以一小块投入足量乙醇和水中。请回答下面的问题： (1)写出金属钠与水反应的离子方程式_____________________________________。 (2)金属钠与水和乙醇的反应哪一个更剧烈？为什么？ _____________，____________________________________________________________。 (3)金属钠为什么可以保存在煤油中？____________________________________________________。 (4)现有三种分子中含有不同羟基数的醇，分别同足量的金属钠反应，在相同条件下，产生相同体积的氢气，消耗这三种醇的物质的量之比为2:3:6。则这三种醇分子中羟基数之比为__________。 A．3:2:1 B．2:3:6 C．6:3:2 D．1:2:3 答案 (1)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ (2)水中的氢原子比乙醇羟基上的氢原子活泼 (3)没有的主要成分是烃类，氢原子与碳原子相连，不能被Na置换出来 (4)A 7．为了探究铜在乙醇和氧气反应中的作用，某同学进行了以下实验。 ①向试管中加入3-4mL无水乙醇，将试管浸入50℃左右的热水中； ②将铜丝绕成螺旋状，放在酒精灯上加热至红热。 ③将灼热的铜丝插入无水乙醇中。 根据实验内容回答下列问题： (1)步骤①中，热水的作用是________________________。 (2)步骤②发生的反应的化学方程式为____________________________________。 (3)步骤③中的现象是__________________________________。根据实验现象推断，该过程发生的反应方程式为___________________________________。 (4)铜丝在该反应中的作用是_________，简述理由：____________________________。 答案 (1)使试管均匀受热 (2)2Cu+O22CuO (3)铜丝由黑色变为红色 CuO+CH3CH2OHCH3CHO+H2O+Cu (4)催化剂 铜丝在反应前后不变 8．乙醇在不同的化学反应中，分子中断开的化学键不同。右图是乙醇的分子结构示意图。请回答下面的问题： (1)在乙醇和金属钠的反应中，断开的化学键是________（填序号，下同）。 (2)在乙醇的催化氧化中，断裂的化学键是__________。 (3)已知乙醇在一定条件下可以发生以下反应：CH3CH2OH+HCl—→CH3CH2Cl+H2O，该反应的类型是_____________，其中乙醇断开的化学键是______。 答案 (1)① (2)①③ (3)取代反应 ② 9．某学习小组同学设计如图装置(夹持装置仪器已省略)，其实验操作为 ①按图示安装好实验装置； ②关闭活塞a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻； ③打开活塞a、b、c，通过控制活塞a和b，有节奏(间歇性)通入气体，可在M处观察到明显的实验现象。 试回答以下问题： (1)A中发生反应的化学方程式：_______________________，B的作用是：__________________；C中热水的作用：__________________。 (2)M处发生的反应的化学方程式： _______________________________。 (3)从M管中可观察到的现象： __________________________________。从中可认识到该实验过程中催化剂________(填“参加”或“不参加”)化学反应，还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的__________。 (4)实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应将继续进行，其原因是 ________________________________________________________________________。 答案 (1)2H2O22H2O+O2↑ 除去水蒸气 使乙醇挥发 (2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (3)铜丝反复出现先变黑后变红 参加 条件 (4)乙醇的催化氧化反应是放热反应 ►问题一 乙醇的分子结构和物理性质 【典例1】下列关于乙醇的说法正确的是（ ） A．乙醇分子由乙基和氢氧根离子构成 B．乙醇与二甲醚互为同分异构体 C．乙醇易溶于水，难溶于有机溶剂 D．医疗上用体积比为95%的酒精进行消毒 答案 B 解析 A选项，乙醇由乙基和羟基构成，错误；B选项，乙醇和二甲醚的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，正确；C选项，乙醇易溶于有机溶剂，正确；D选项，医疗上用体积比为75%进行消毒，错误。故选B。 【变式1-1】下列有关乙醇的表述正确的是(　　) 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．乙醇分子中羟基的电子式为 D．乙醇分子的空间填充模型为 答案　D 解析　甲基的电子式为，A项错误；乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH，B项错误；羟基的电子式为，为中性基团，C项错误。 【变式1-2】下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是(　　) A．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 B．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草药的有效成分 C．由于乙醇能与水以任意比互溶，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒 D．由于乙醇易挥发，所以才有“酒香不怕巷子深”的说法 答案　A 解析　乙醇和水互溶，所以乙醇中的水不能通过分液的方法除去，而是先加入新制的生石灰，然后通过蒸馏法除去。 ►问题二 乙醇的化学性质 【典例2】下列说法中正确的是（ ） A．乙醇的催化氧化反应中，Cu没有参加任何反应 B．乙醇的催化氧化反应中，乙醇作氧化剂 C．乙醛和乙醇都具有还原性 D．乙醇与金属钠反应和乙醇的催化氧气反应中，断开的化学键相同 答案 C 解析 A选项，乙醇的催化氧化反应中，Cu先被氧化为CuO，CuO与乙醇反应，又变为Cu，Cu参与了乙醇转化为乙醛的反应，错误；B选项，乙醇被氧气氧化，乙醇作还原剂，错误；C选项，乙醇、乙醛都能被氧气氧化，因此都具有还原性，正确；D选项，乙醇与金属钠反应，断开O—H键，乙醇的催化氧化反应中，乙醇断开O—H和C—H，错误。故选C。 【解题必备】 (1)乙醇反应时化学键的断裂 化学反应 键的断裂 与钠反应 ① 燃烧 ①②③④⑤ 催化氧化 ①③ (2)醇的催化氧化反应规律(R、R′、R″代表烃基) ①凡有R—CH2OH结构的醇，在一定条件下都能被催化氧化成醛(R—CHO)。 ②凡有R—CH(OH)—R′结构的醇，在一定条件下也能被催化氧化，但生成物不是醛，而是酮()。 ③凡有结构的醇通常情况下不能被催化氧化。 【变式2-1】下列说法正确的是（ ） A．1mol乙醇与足量金属钠反应，最多可以生成3mol氢气 B．乙醇与金属钠的反应属于取代反应 C．金属钠与乙醇反应比与水反应更剧烈 D．金属钠能保存在煤油中是因为煤油中不存在羟基 答案 D 解析 A选项，乙醇中羟基上的氢原子能被钠置换，因此1mol乙醇与足量金属钠反应产生0.5mol氢气，错误；B选项，金属钠与乙醇的反应属于置换反应，错误；C选项，金属钠与水反应更剧烈，错误；D选项，煤油是多种烃的混合物，氢原子与碳原子相连，不能被钠置换，正确。故选D。 【变式2-2】下列说法中正确的是（ ） A．乙醇的催化氧化反应中，Cu没有参加任何反应 B．乙醇的催化氧化反应中，乙醇作氧化剂 C．乙醛和乙醇都具有还原性 D．乙醇与金属钠反应和乙醇的催化氧气反应中，断开的化学键相同 答案 C 解析 A选项，乙醇的催化氧化反应中，Cu先被氧化为CuO，CuO与乙醇反应，又变为Cu，Cu参与了乙醇转化为乙醛的反应，错误；B选项，乙醇被氧气氧化，乙醇作还原剂，错误；C选项，乙醇、乙醛都能被氧气氧化，因此都具有还原性，正确；D选项，乙醇与金属钠反应，断开O—H键，乙醇的催化氧化反应中，乙醇断开O—H和C—H，错误。故选C。 ►问题三 官能团与有机物的性质 【典例3】丙烯醇(CH2==CH—CH2OH)可发生的化学反应有(　　) ①加成反应　②氧化反应　③燃烧　④与钠反应 A．①②③ B．②③④ C．①②③④ D．①③④ 答案　C 解析　丙烯醇中含有碳碳双键和羟基两种官能团，碳碳双键可发生①②③，羟基可发生②③④，而丙烯醇兼有两者的性质，故C项正确。 【变式3-1】某有机物的结构如图所示，这种有机物不可能具有的性质是(　　) ①可以燃烧　②能使酸性KMnO4溶液褪色　③能跟NaOH溶液反应　④能发生氧化反应　⑤能发生加成反应　⑥在银作催化剂共热的条件下，能发生催化氧化反应 A．①④ B．只有⑥ C．只有③ D．②⑤ 答案　C 解析　该分子只有“”和羟基，不能与NaOH溶液反应，③错误。 【变式3-2】现有甲、乙两种有机物，它们的结构简式分别为CH2==CHCH2CH2OH、。 (1)乙的分子式为________。 (2)甲和乙中都含有的官能团名称为___________，下列关于甲和乙两种有机物的叙述不正确的是______(填字母)。 a．都能与金属钠反应放出氢气 b．都能在催化剂作用下与H2反应 c．都能与NaOH溶液反应 d．甲能被催化氧化生成含—CHO的有机物 e．甲和乙与HBr、溴发生加成反应，产物都只有一种 答案　(1)C6H10O　(2)碳碳双键、羟基　ce 解析　(2)甲和乙中都含有碳碳双键和—OH，所以甲和乙既有与乙烯相似的化学性质，又有与乙醇相似的化学性质。甲与乙醇相似，能被催化氧化为CH2==CHCH2CHO，甲和乙与Br2反应产物都只有一种，与HBr发生加成反应的产物都有两种。 1．《本草纲目》“烧酒”条目下写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”这里所用的“法”是指(　　) A．过滤 B．蒸馏 C．分液 D．升华 答案　B 解析　由题给文字可知，文中的“法”是指我国古代制烧酒的方法，从浓酒中分离出乙醇，利用酒精和水的沸点不同，加热使乙醇挥发，冷凝得烧酒，故选B。 2．下列说法正确的是(　　) ①检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜，若变蓝则含水　②除去乙醇中微量的水可加入金属钠，使其完全反应　③获得无水乙醇的方法是直接加热蒸馏　④获得无水乙醇的方法通常是先用生石灰吸水，再加热蒸馏 A．①③ B．②④ C．①④ D．③④ 答案　C 解析　用无水CuSO4可检验乙醇中是否有水存在，因为无水CuSO4遇水变蓝，故①正确；乙醇和水均与金属钠反应生成H2，故②错误；将含水的乙醇直接加热蒸馏，水也会蒸出，所得乙醇不纯，故③错误、④正确。 3．有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下，下列说法不正确的是(　　) 　 Ⅰ　　　　　　　　　Ⅱ A．Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体 B．Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同 C．Ⅰ和Ⅱ化学性质相同 D．Ⅰ和Ⅱ所含C元素的质量分数相同 答案　C 解析　二者结构不同，分子式都为C2H6O，互为同分异构体，因为官能团不同，化学性质不相同，故C错误。 4．可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是(　　) A．1 mol乙醇燃烧生成3 mol水 B．乙醇可以制饮料 C．1 mol乙醇跟足量的Na反应制得0.5 mol H2 D．1 mol乙醇燃烧生成2 mol CO2 答案　C 解析　若乙醇中的氢原子是相同的，则1 mol乙醇和金属钠反应，可以生成3 mol氢气，但实际上只能得到0.5 mol氢气，所以选C。 5．乙醇分子中的各化学键如图所示，下列关于乙醇分子在各种反应中断裂键的说法不正确的是(　　) A．和金属钠反应时键①断裂 B．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③ C．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤ D．乙醇是电解质，在水中键①断裂电离出氢离子 答案　D 解析　乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的O—H键断裂，A项正确；乙醇催化氧化生成乙醛时，断裂①和③化学键，B项正确；乙醇完全燃烧时，化学键①②③④⑤全部断裂，C项正确；乙醇是非电解质，在水中键①不断裂，不能电离出氢离子。 6．下列说法正确的是(　　) A．乙醇分子中有—OH基团，所以乙醇溶于水后溶液显碱性 B．乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇溶于水后溶液显酸性 C．乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇分子中含有C、H、O三种元素 D．乙醇羟基中的氢原子比乙烷中的氢原子活泼 答案　D 解析　乙醇是非电解质，溶于水后不发生电离，因此乙醇溶液不显碱性或酸性，A、B错误；物质燃烧生成二氧化碳和水，只能说明该物质中含有C、H元素，C错误；根据乙醇能与Na反应，乙烷与Na不反应这一事实说明乙醇羟基中的氢原子比乙烷中的氢原子活泼，D正确。 7．按下图装置，持续通入X气体，可看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，X气体可能是(　　) A．H2 B．CO和H2 C．NH3 D．CH3CH2OH(g) 答案　D 解析　四个选项中的气体或蒸气都可还原CuO，且均有H2O产生，故都可满足a、b处的现象。但要在c处得到液体，只有D符合：CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu。 8．下列有关金属钠在水中和乙醇中的反应情况对比，正确的是(　　) A．钠能置换出水中所有的H，却只能置换出乙醇里羟基中的H B．钠都要浮在水面上或乙醇液体表面 C．钠无论与水反应还是与乙醇反应都要放出热量 D．钠在乙醇中反应更剧烈，是因为乙醇分子中含有的氢原子比水分子中的多 答案　C 解析　钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，即不能置换出水中所有的H，A错误；钠的密度比水小，比乙醇大，钠沉在乙醇的底部，B错误；钠与水、乙醇的反应中钠都可逐渐熔化，都为放热反应，C正确；钠与水反应较为剧烈，D错误。 9．酒后驾车是引发交通事故的重要原因之一。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇乙醇迅速生成灰绿色的Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是(　　) ①乙醇的沸点低　②乙醇的密度比水的小　③乙醇有还原性　④乙醇的组成中含有氧元素 A．②④ B．②③ C．①③ D．①④ 答案　C 解析　①乙醇的沸点低，易挥发，若饮酒，呼出的气体中含有乙醇，与测定原理有关；②乙醇的密度比水的小，与测定原理无关；③酸性K2Cr2O7遇乙醇迅速生成灰绿色的Cr3＋，Cr元素的化合价由＋6降为＋3，K2Cr2O7被还原，则乙醇具有还原性，与测定原理有关；④乙醇的组成中含有氧元素，与测定原理无关。 10．某化学反应过程如图所示。由图得出的判断，错误的是(　　) A．生成物M的化学式为C2H4O，它有刺激性气味 B．乙醇发生了还原反应 C．铜是此反应的催化剂 D．反应中有红、黑交替变化的现象 答案 B 解析 上述过程涉及的反应有：2Cu(红色)＋O22CuO(黑色)、2CuO＋2CH3CH2OH2CH3CHO＋2H2O＋2Cu，两反应合并得2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，故M的化学式为C2H4O，铜是此反应的催化剂，反应中有红、黑交替变化的现象，反应中乙醇发生了氧化反应，故B项错误。 1．某醇在铜作催化剂的条件下和氧气反应生成的产物为，则该醇为(　　) A． B． C． D． 答案　A 解析　能被催化氧化生成相同碳原子数醛的醇，在分子中应含有—CH2OH结构，则该醇的结构简式为，故选A；B、D项中的醇不能被催化氧化生成醛；C项中的醇发生催化氧化生成的醛为，不符合要求。 2．香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其键线式如图所示。下列有关香叶醇的叙述正确的是(　　) A．香叶醇的分子式为C10H18O B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．能发生加成反应不能发生取代反应 答案　A 解析　A项，由香叶醇的结构简式可得分子式为C10H18O；分子中含有碳碳双键，能使溴的CCl4溶液褪色，能使酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去，B、C错误；D项，分子中碳碳双键可发生加成反应，醇羟基可发生取代反应。 3．下列探究乙醇的有关实验，得出的结论正确的是(　　) 选项 实验步骤及现象 实验结论 A 在酒精试样中加入少量CuSO4·5H2O，搅拌，试管底部有蓝色晶体 酒精试样中一定含有水 B 在乙醇燃烧火焰上方罩一冷的干燥烧杯，内壁有水珠出现，另罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯，内壁出现白色沉淀 乙醇由C、H、O三种元素组成 C 将灼烧后表面变黑的螺旋状铜丝伸入约50 ℃的乙醇中，铜丝能保持红热一段时间 乙醇催化氧化反应是放热反应 D 将0.01 mol金属钠加入过量的乙醇中充分反应，收集到标准状况下气体112 mL 乙醇分子中有1个氢原子与氧原子相连，其余与碳原子相连 答案　C 解析　CuSO4·5H2O不能再结合水，加入后无现象，故无法证明酒精中是否含有水，A错误；由现象知，乙醇燃烧生成CO2和H2O，可以说明乙醇中含有C、H元素，但不能确定是否含有氧元素，B错误；由现象“铜丝能保持红热一段时间”，可以说明反应为放热反应，C正确；因为乙醇过量，无法确定乙醇的结构，D错误。 4．“对酒当歌，人生几何”“劝君更尽一杯酒，西出阳关无故人”等有关于酒的中国古诗词比比皆是，在历史长河中酒不仅是一种具体的物质，而且成了一种文化的象征。酒的主要成分是一种常见的有机物乙醇。 (1)乙醇是无色有特殊香味的液体，密度比水的________。 (2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇，该反应的化学方程式为__________________________(不写反应条件)。 (3)与乙醇互为同分异构体的是________(填字母)。 A． B． C．甲醇 D．CH3—O—CH3 E．HO—CH2CH2—OH (4)乙醇能够发生氧化反应： ①46 g乙醇完全燃烧消耗________mol氧气。 ②乙醇在铜作催化剂并加热的条件下可被氧气氧化为乙醛，反应的化学方程式为 _________________________________________。 答案　(1)小　(2)CH2==CH2＋H2O―→CH3CH2OH　(3)D　(4)①3　②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 解析　(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇，该反应的化学方程式为CH2==CH2＋H2O―→CH3CH2OH。(3)分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体。CH3—O—CH3和乙醇的分子式相同，均为C2H6O，但二者结构不同，所以该有机物与乙醇互为同分异构体，故D符合题意。(4)①乙醇燃烧的化学方程式为CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O,46 g乙醇的物质的量为1 mol，则46 g乙醇完全燃烧消耗3 mol氧气。②乙醇在铜作催化剂并加热的条件下可被氧气氧化为乙醛，反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 5．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。已知：乙醛可被氧化为乙酸。 (1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式：________________________、_____________________________。 (2)在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇催化氧化反应是__________反应。进一步研究表明，鼓入空气的速率与反应体系温度的关系曲线如图所示。试解释出现图中现象的原因：________________________________________________。 (3)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是_______________；乙的作用是_______________。 (4)若试管a中收集的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有_____________。要除去该物质，可在混合液中加入________(填字母)，然后再进行________(填实验操作名称)。 A．氯化钠溶液 B．苯 C．碳酸氢钠溶液 D．四氯化碳 答案　(1)2Cu＋O22CuO　CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O　(2)放热　空气流速过快，将体系中的热量带走　(3)加热乙醇，使乙醇汽化　冷却，便于收集乙醛　 (4)乙酸　C　蒸馏 解析　(1)乙醇的催化氧化反应实质是金属铜被氧气氧化为氧化铜，化学方程式为2Cu＋O22CuO，氧化铜将乙醇氧化为乙醛，化学方程式为CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O。 (2)熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇催化氧化反应是放热反应；根据图示曲线，反应放出热量的多少和乙醇以及氧气的量有关，鼓气速率较小时反应体系的温度随鼓气速率增大而升高，但是鼓气速率过大时，过量的空气会将体系中的热量带走，所以空气流速过快时反应体系温度降低。 (3)甲和乙两个水浴作用不相同，甲是热水浴，作用是使乙醇汽化成乙醇蒸气，乙是冷水浴，目的是将乙醛冷凝，便于乙醛的收集。 (4)碳酸氢钠溶液可以和乙酸反应，生成乙酸钠、水和二氧化碳；乙酸钠沸点较高，可用蒸馏法分离出乙醛。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题8 有机化合物的获得与应用 第二单元 食品中的有机化合物 第1课时 乙醇 版块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．会写乙醇的分子式、结构式和结构简式，知道乙醇的官能团是—OH。 2．知道乙醇中—OH上的氢可以被金属置换，会写相关的化学方程式。 3．知道乙醇催化氧化生成乙醛以及反应中断键和成键情况，会写相关反应的化学方程式。 重难点：乙醇的分子结构；乙醇的化学性质。 一、乙醇的分子结构与物理性质 1．分子组成与结构 分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型 2．物理性质 乙醇俗称_______。通常为无色、透明，具有特殊香味的液体；密度比水_____，沸点78.5℃，_____挥发。能与水以任意比互溶。 _______（体积分数）的乙醇溶液常用于医疗消毒。 【特别提示】 乙醇分子中含有羟基(—OH)，可以看成乙烷分子中的1个氢原子被羟基取代后的产物。有机化合物分子失去一个原子或原子团剩余的部分称为基团，如乙醇可看作由乙基和羟基组成。 二、乙醇的化学性质 1．【基础实验】——乙醇的性质 【实验1】取一小块钠，用滤纸吸干钠表面的煤油，然后投入到盛有1~2mL无水乙醇的试管中。 实验现象：钠开始沉于______________，最终慢慢消失，有______________产生。 实验结论：钠_______与煤油反应，乙醇与钠反应生成_______。 与钠与水反应相比，钠与乙醇反应_______。 【实验2】向一支洁净的试管中加入3~4mL无水乙醇，将试管浸入50℃左右的热水中。另取一根一段已经卷曲的铜丝，将铜丝在酒精灯上烧至红热状态，迅速插入乙醇中，反复多次。 实验现象：铜丝灼烧后表面由_______变_______，插入乙醇后变为_______色；液体散发出_______气味。 实验结论：铜作_______，乙醇被氧气。 2．乙醇的化学性质 (1)可燃性 乙醇燃烧时，火焰呈_______色。乙醇常用作_______。 化学方程式：__________________________________________。 (2)与金属钠反应——置换反应 ①化学方程式：__________________________________________。该反应的类型是_______反应。 ②反应实质： 煤油是_______的混合物，碳氢键中的氢原子_______被金属钠置换，乙醇分子中的______________的氢原子能被金属钠置换产生_______。但反应比钠与水要缓慢得多。 　 由结构决定性质可得，乙基对羟基的影响使得羟基氢的活性降低。 【归纳小结】钠与水和乙醇反应比较 钠与水反应 钠与乙醇反应 反应现象 钠浮在水面上，熔化，四处游动，很快消失 钠开始沉于试管底部，未熔化，钠表面有气泡产生，慢慢消失 反应剧烈程度 剧烈反应 缓慢反应 反应实质 氢原子被置换 羟基上的氢原子被置换 羟基氢原子的活泼性 水中的氢原子>羟基上的氢原子 (3)乙醇的催化氧化 乙醇在_______等催化剂的作用下可以被氧气氧化，生成具有_______气味的乙醛。 化学方程式：__________________________________________。 【特别提示】乙醇的催化氧化反应探究 (1)实验操作、现象、原理 (2)反应实质 乙醇分子脱去羟基上的H原子以及与羟基直接相连的C原子上的H原子形成碳氧双键，脱下的氢原子与氧化铜中的氧原子结合成水，使氧化铜变成铜。 总反应：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，催化剂铜参与了反应，只不过在反应前后质量和化学性质不变 3．官能团 概念：对有机物的性质起着_______作用的基团叫作官能团。 物质 CH3CH2OH CH3CHO CH2==CH2 CH≡CH CH3Cl 所含官能团 —CHO —C≡C— 官能团的名称 羟基 碳氯键 4．乙醛和甲醛的结构与性质 (1)乙醛的结构与性质： ①乙醛的结构式为：，结构简式为：________。乙醛分子中含有_______基()。 ②乙醛具有较强的_______性，可进一步被氧气氧化为乙酸，化学方程式为： __________________________________________。 (2)甲醛的结构与性质： ①甲醛的结构式为：，结构简式为：HCHO。 ②甲醛是一种无色、有刺激性气味的_______。 ③甲醛的水溶液（俗称____________）常用于_____________________和______________等。 ④甲醛对人体有害，不能用甲醛溶液浸泡食品，也要注意防止装修材料中挥发出的甲醛气体污染居室空气。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)乙醇是一种优良的有机溶剂，能溶解很多有机物和无机物(　　) (2)乙烷(CH3CH3)可以看成CH4分子中的一个H原子被甲基(—CH3)所取代而生成的产物，故乙烷为烃的衍生物(　　) (3)乙醇可以看作乙烷分子中氢原子被氢氧根(OH－)取代后的产物，故乙醇水溶液应呈碱性 (　　) (4)为提高消毒效果，医疗上可选择体积分数为95%的乙醇溶液进行消毒(　　) (5)乙醇、水与钠反应的现象一样，钠都浮在液面上(　　) (6)乙醇分子中羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼(　　) (7)乙醇的分子式为C2H6O，故1 mol乙醇和足量的钠反应，可生成3 mol氢气(　　) (8)乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色(　　) (9)乙醇的官能团为羟基，其电子式为(　　) 2．如何只用一种试剂鉴别乙醇、苯和四氯化碳？ 3．如何检验乙醇中是否有水？怎样除去乙醇中的水？ 4．焊接铜器时，表面会生成黑色的氧化膜，铜匠说可以先把铜放在火上烧热，再立刻蘸一下酒精，铜会光亮如初。这一过程中发生了哪些反应？铜在反应中起到了什么作用？乙醇是被氧化还是被还原？ 5．乙醇的官能团为羟基，羟基(—OH)和OH－有哪些区别和联系？请把下列表格补充完整。 名称 氢氧根离子(OH－) 羟基(—OH) 电子式 电性 稳定性 存在 __________存在于溶液或离子化合物中 __________存在，必须和其他基团或原子结合在一起 相同点 组成元素相同 6．分别将以一小块投入足量乙醇和水中。请回答下面的问题： (1)写出金属钠与水反应的离子方程式_____________________________________。 (2)金属钠与水和乙醇的反应哪一个更剧烈？为什么？ _____________，____________________________________________________________。 (3)金属钠为什么可以保存在煤油中？____________________________________________________。 (4)现有三种分子中含有不同羟基数的醇，分别同足量的金属钠反应，在相同条件下，产生相同体积的氢气，消耗这三种醇的物质的量之比为2:3:6。则这三种醇分子中羟基数之比为__________。 A．3:2:1 B．2:3:6 C．6:3:2 D．1:2:3 7．为了探究铜在乙醇和氧气反应中的作用，某同学进行了以下实验。 ①向试管中加入3-4mL无水乙醇，将试管浸入50℃左右的热水中； ②将铜丝绕成螺旋状，放在酒精灯上加热至红热。 ③将灼热的铜丝插入无水乙醇中。 根据实验内容回答下列问题： (1)步骤①中，热水的作用是________________________。 (2)步骤②发生的反应的化学方程式为____________________________________。 (3)步骤③中的现象是__________________________________。根据实验现象推断，该过程发生的反应方程式为___________________________________。 (4)铜丝在该反应中的作用是_________，简述理由：____________________________。 8．乙醇在不同的化学反应中，分子中断开的化学键不同。右图是乙醇的分子结构示意图。请回答下面的问题： (1)在乙醇和金属钠的反应中，断开的化学键是________（填序号，下同）。 (2)在乙醇的催化氧化中，断裂的化学键是__________。 (3)已知乙醇在一定条件下可以发生以下反应：CH3CH2OH+HCl—→CH3CH2Cl+H2O，该反应的类型是_____________，其中乙醇断开的化学键是______。 9．某学习小组同学设计如图装置(夹持装置仪器已省略)，其实验操作为 ①按图示安装好实验装置； ②关闭活塞a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻； ③打开活塞a、b、c，通过控制活塞a和b，有节奏(间歇性)通入气体，可在M处观察到明显的实验现象。 试回答以下问题： (1)A中发生反应的化学方程式：_______________________，B的作用是：__________________；C中热水的作用：__________________。 (2)M处发生的反应的化学方程式： _______________________________。 (3)从M管中可观察到的现象： __________________________________。从中可认识到该实验过程中催化剂________(填“参加”或“不参加”)化学反应，还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的__________。 (4)实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应将继续进行，其原因是 ________________________________________________________________________。 ►问题一 乙醇的分子结构和物理性质 【典例1】下列关于乙醇的说法正确的是（ ） A．乙醇分子由乙基和氢氧根离子构成 B．乙醇与二甲醚互为同分异构体 C．乙醇易溶于水，难溶于有机溶剂 D．医疗上用体积比为95%的酒精进行消毒 【变式1-1】下列有关乙醇的表述正确的是(　　) 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．乙醇分子中羟基的电子式为 D．乙醇分子的空间填充模型为 【变式1-2】下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是(　　) A．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 B．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草药的有效成分 C．由于乙醇能与水以任意比互溶，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒 D．由于乙醇易挥发，所以才有“酒香不怕巷子深”的说法 ►问题二 乙醇的化学性质 【典例2】下列说法中正确的是（ ） A．乙醇的催化氧化反应中，Cu没有参加任何反应 B．乙醇的催化氧化反应中，乙醇作氧化剂 C．乙醛和乙醇都具有还原性 D．乙醇与金属钠反应和乙醇的催化氧气反应中，断开的化学键相同 【解题必备】 (1)乙醇反应时化学键的断裂 化学反应 键的断裂 与钠反应 ① 燃烧 ①②③④⑤ 催化氧化 ①③ (2)醇的催化氧化反应规律(R、R′、R″代表烃基) ①凡有R—CH2OH结构的醇，在一定条件下都能被催化氧化成醛(R—CHO)。 ②凡有R—CH(OH)—R′结构的醇，在一定条件下也能被催化氧化，但生成物不是醛，而是酮()。 ③凡有结构的醇通常情况下不能被催化氧化。 【变式2-1】下列说法正确的是（ ） A．1mol乙醇与足量金属钠反应，最多可以生成3mol氢气 B．乙醇与金属钠的反应属于取代反应 C．金属钠与乙醇反应比与水反应更剧烈 D．金属钠能保存在煤油中是因为煤油中不存在羟基 【变式2-2】下列说法中正确的是（ ） A．乙醇的催化氧化反应中，Cu没有参加任何反应 B．乙醇的催化氧化反应中，乙醇作氧化剂 C．乙醛和乙醇都具有还原性 D．乙醇与金属钠反应和乙醇的催化氧气反应中，断开的化学键相同 ►问题三 官能团与有机物的性质 【典例3】丙烯醇(CH2==CH—CH2OH)可发生的化学反应有(　　) ①加成反应　②氧化反应　③燃烧　④与钠反应 A．①②③ B．②③④ C．①②③④ D．①③④ 【变式3-1】某有机物的结构如图所示，这种有机物不可能具有的性质是(　　) ①可以燃烧　②能使酸性KMnO4溶液褪色　③能跟NaOH溶液反应　④能发生氧化反应　⑤能发生加成反应　⑥在银作催化剂共热的条件下，能发生催化氧化反应 A．①④ B．只有⑥ C．只有③ D．②⑤ 【变式3-2】现有甲、乙两种有机物，它们的结构简式分别为CH2==CHCH2CH2OH、。 (1)乙的分子式为________。 (2)甲和乙中都含有的官能团名称为___________，下列关于甲和乙两种有机物的叙述不正确的是______(填字母)。 a．都能与金属钠反应放出氢气 b．都能在催化剂作用下与H2反应 c．都能与NaOH溶液反应 d．甲能被催化氧化生成含—CHO的有机物 e．甲和乙与HBr、溴发生加成反应，产物都只有一种 1．《本草纲目》“烧酒”条目下写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”这里所用的“法”是指(　　) A．过滤 B．蒸馏 C．分液 D．升华 2．下列说法正确的是(　　) ①检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜，若变蓝则含水　②除去乙醇中微量的水可加入金属钠，使其完全反应　③获得无水乙醇的方法是直接加热蒸馏　④获得无水乙醇的方法通常是先用生石灰吸水，再加热蒸馏 A．①③ B．②④ C．①④ D．③④ 3．有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下，下列说法不正确的是(　　) 　 Ⅰ　　　　　　　　　Ⅱ A．Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体 B．Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同 C．Ⅰ和Ⅱ化学性质相同 D．Ⅰ和Ⅱ所含C元素的质量分数相同 4．可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是(　　) A．1 mol乙醇燃烧生成3 mol水 B．乙醇可以制饮料 C．1 mol乙醇跟足量的Na反应制得0.5 mol H2 D．1 mol乙醇燃烧生成2 mol CO2 5．乙醇分子中的各化学键如图所示，下列关于乙醇分子在各种反应中断裂键的说法不正确的是(　　) A．和金属钠反应时键①断裂 B．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③ C．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤ D．乙醇是电解质，在水中键①断裂电离出氢离子 6．下列说法正确的是(　　) A．乙醇分子中有—OH基团，所以乙醇溶于水后溶液显碱性 B．乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇溶于水后溶液显酸性 C．乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇分子中含有C、H、O三种元素 D．乙醇羟基中的氢原子比乙烷中的氢原子活泼 7．按下图装置，持续通入X气体，可看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，X气体可能是(　　) A．H2 B．CO和H2 C．NH3 D．CH3CH2OH(g) 8．下列有关金属钠在水中和乙醇中的反应情况对比，正确的是(　　) A．钠能置换出水中所有的H，却只能置换出乙醇里羟基中的H B．钠都要浮在水面上或乙醇液体表面 C．钠无论与水反应还是与乙醇反应都要放出热量 D．钠在乙醇中反应更剧烈，是因为乙醇分子中含有的氢原子比水分子中的多 9．酒后驾车是引发交通事故的重要原因之一。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇乙醇迅速生成灰绿色的Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是(　　) ①乙醇的沸点低　②乙醇的密度比水的小　③乙醇有还原性　④乙醇的组成中含有氧元素 A．②④ B．②③ C．①③ D．①④ 10．某化学反应过程如图所示。由图得出的判断，错误的是(　　) A．生成物M的化学式为C2H4O，它有刺激性气味 B．乙醇发生了还原反应 C．铜是此反应的催化剂 D．反应中有红、黑交替变化的现象 1．某醇在铜作催化剂的条件下和氧气反应生成的产物为，则该醇为(　　) A． B． C． D． 2．香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其键线式如图所示。下列有关香叶醇的叙述正确的是(　　) A．香叶醇的分子式为C10H18O B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．能发生加成反应不能发生取代反应 3．下列探究乙醇的有关实验，得出的结论正确的是(　　) 选项 实验步骤及现象 实验结论 A 在酒精试样中加入少量CuSO4·5H2O，搅拌，试管底部有蓝色晶体 酒精试样中一定含有水 B 在乙醇燃烧火焰上方罩一冷的干燥烧杯，内壁有水珠出现，另罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯，内壁出现白色沉淀 乙醇由C、H、O三种元素组成 C 将灼烧后表面变黑的螺旋状铜丝伸入约50 ℃的乙醇中，铜丝能保持红热一段时间 乙醇催化氧化反应是放热反应 D 将0.01 mol金属钠加入过量的乙醇中充分反应，收集到标准状况下气体112 mL 乙醇分子中有1个氢原子与氧原子相连，其余与碳原子相连 4．“对酒当歌，人生几何”“劝君更尽一杯酒，西出阳关无故人”等有关于酒的中国古诗词比比皆是，在历史长河中酒不仅是一种具体的物质，而且成了一种文化的象征。酒的主要成分是一种常见的有机物乙醇。 (1)乙醇是无色有特殊香味的液体，密度比水的________。 (2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇，该反应的化学方程式为__________________________(不写反应条件)。 (3)与乙醇互为同分异构体的是________(填字母)。 A． B． C．甲醇 D．CH3—O—CH3 E．HO—CH2CH2—OH (4)乙醇能够发生氧化反应： ①46 g乙醇完全燃烧消耗________mol氧气。 ②乙醇在铜作催化剂并加热的条件下可被氧气氧化为乙醛，反应的化学方程式为 _________________________________________。 5．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。已知：乙醛可被氧化为乙酸。 (1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式：________________________、_____________________________。 (2)在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇催化氧化反应是__________反应。进一步研究表明，鼓入空气的速率与反应体系温度的关系曲线如图所示。试解释出现图中现象的原因：________________________________________________。 (3)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是_______________；乙的作用是_______________。 (4)若试管a中收集的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有_____________。要除去该物质，可在混合液中加入________(填字母)，然后再进行________(填实验操作名称)。 A．氯化钠溶液 B．苯 C．碳酸氢钠溶液 D．四氯化碳 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$