第3章 第3节 第1课时 乙醇-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案word（鲁科版2019）

第3节　饮食中的有机化合物 第1课时　乙醇 核心素养 学业要求 通过乙醇的学习，体会有机化学反应与无机化学反应在反应条件、反应试剂与生成物等方面的差异，深化“结构决定性质，性质反映结构”“性质决定用途”等学科观念。 1.了解乙醇的组成、物理性质和主要应用。 2.掌握乙醇的化学性质，特别是乙醇的催化氧化。 1.乙醇的分子结构 分子式 结构式 结构简式 C2H6O CH3CH2OH或C2H5OH 官能团 空间填充模型 名称 结构 羟基 —OH 2.乙醇的物理性质 颜色 状态 气味 水溶性 密度 挥发性 无色 液体 特殊香味 任意比例互溶 密度比水小 易挥发 3.乙醇的化学性质 (1)氧化反应 ①可燃性 乙醇可以在空气中燃烧，化学反应方程式为C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O。 ②催化氧化反应 乙醇在一定条件下能被氧化成乙醛，化学反应方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。乙醛是无色、有刺激性气味的液体，结构简式为或CH3CHO，是一种重要的化工原料。 ③乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色，反应的实质是乙醇被高锰酸钾氧化。 (2)乙醇与金属钠的反应 乙醇与金属钠反应生成乙醇钠和氢气，化学反应方程式为2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。 4.乙醇的用途 (1)用作燃料。 (2)造酒原料。 (3)重要的有机溶剂和化工原料。 (4)医院里用体积分数为75%的乙醇溶液杀菌、消毒。 1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)乙醇可以看作乙烷分子中的一个氢原子被羟基代替，故乙醇为烃。(　　) (2)分子式为C2H6O的有机物只有乙醇一种结构。(　　) (3)乙醇的分子结构中含有氢氧根离子(OH－)，故乙醇应呈碱性。(　　) (4)乙醇的官能团为—OH，决定了乙醇的化学性质。(　　) (5)乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色。(　　) (6)1 mol乙醇和足量的钠反应，能生成3 mol氢气。(　　) (7)CH3CH2OH在Cu做催化剂的条件下被O2氧化为乙酸。(　　) (8)医疗上用体积分数为95%的乙醇溶液做消毒剂、杀菌剂。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)×　(8)× 2.下列物质不能区分乙醇和苯的是(　　) A.金属钠 B.水 C.汽油 D.CuSO4溶液 答案　C 解析　乙醇、苯和汽油都可互溶，无法区分。 3.下列电子式能表示乙醇官能团的是(　　) A.[H]－ B.H C.H D.[]－H＋ 答案　C 4.用来检验酒精中是否含有水的最佳药品是(　　) A.Ca(OH)2 B.无水CuSO4 C.金属钠 D.NaOH 答案　B 解析　无水CuSO4遇水变为蓝色晶体，现象明显，Ca(OH)2及NaOH和H2O不反应，无明显现象，金属钠与水和乙醇都可以反应，故选B。 5.下列有关乙醇的说法，正确的是(　　) A.米酒(含乙醇)变酸涉及了乙醇的氧化反应 B.汽油、乙醇和苯都是碳氢化合物 C.乙醇和金属钠剧烈反应，放出大量气泡 D.乙醇会使酚酞溶液变红 答案　A 解析　乙醇分子中含有氧元素，不是碳氢化合物，B错误；乙醇和钠缓慢反应，C错误；乙醇为中性物质，不能使酚酞溶液变红，D错误。 探究一　乙醇与金属钠的反应 　钠与乙醇、水反应的比较 钠与水反应 钠与乙醇反应 实验现象 浮、熔、游、响 沉于乙醇底部，未熔化，慢慢消失，无声音 化学方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2CH3CH2OH―→H2↑＋2CH3CH2ONa 结论 密度 ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(CH3CH2OH) 羟基氢活泼性 H2O>CH3CH2OH 定量关系 2Na～2H2O～H2 2Na～2CH3CH2OH～H2 乙醇与金属钠的反应不如水与金属钠的反应剧烈；其他活泼金属如K、Ca等也能置换出乙醇中—OH上的H。 (1)乙醇俗称酒精，易挥发，应密封保存。 (2)由于乙醇能与水以任意比互溶，故不能用于萃取溴水中的溴单质或碘水中的碘单质。 (3)固体酒精并非固态的乙醇，现在市场上的固体酒精一般是由饱和醋酸钙溶液与酒精混合形成的白色凝胶状固体。 (4)通常把体积分数在99.5%以上的乙醇称为无水乙醇。 (5)无水乙醇的制备方法：先向工业酒精(乙醇的体积分数一般为95%)中加入生石灰，加热回流，然后进行蒸馏。(若不加生石灰，由于在蒸馏过程中乙醇和水能形成共沸物，共沸物的沸点低于乙醇，蒸馏过程中乙醇与水始终以某种比例被同时蒸出，所以直接蒸馏得不到无水乙醇) 1.已知某有机物(含C、H、O)的空间填充模型如图所示，下列有关说法不正确的是(　　) A.该有机物的结构简式为CH3CH2OH B.该有机物与CH3OCH3互为同分异构体 C.该有机物中有一个氢原子比较活泼 D.该有机物的6个氢原子都可被钠取代 答案　D 解析　乙醇分子中连接在氧原子上的氢原子较活泼，只有该氢原子能被钠取代，D错误。 2.下列关于乙醇的说法正确的是(　　) A.钠的密度大于乙醇，实验室可用乙醇保存金属钠 B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有氧化性 C.乙醇与钠反应可以产生氢气，说明乙醇显酸性 D.乙醇与钠反应非常平缓，说明乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼 答案　D 解析　乙醇可与钠反应，A错误；燃烧反应中乙醇被氧气氧化，说明其具有还原性，B错误；CH3CH2—OH含—OH，能与Na反应产生氢气，但不能电离出H＋，C错误；Na与水剧烈反应，而Na与乙醇反应平缓，说明乙醇中—OH上的H不如H2O中的H活泼，D正确。 OH－和—OH的区别 电子数 电子式 稳定性 电性 OH－ 10 [H]－ 稳定 带负电 —OH 9 H 不稳定 电中性 探究二　乙醇的氧化反应 1.乙醇的催化氧化 (1)实验过程及现象 (2)总反应：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，反应中铜作催化剂。 (3)乙醇催化氧化的实质 乙醇分子脱去羟基中的氢原子以及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子形成碳氧双键。其反应历程如下： 2.乙醇的性质与断键的位置 性质 断键部位 与钠反应 ① 催化氧化 ①③ 燃烧 ①②③④⑤ 3.乙醇与强氧化剂的反应 橙红色的酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后，溶液由橙红色变为绿色，该反应可以用来检验司机是否酒后驾车；乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化成乙酸。 3.乙醇分子结构中各种化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断键的说法正确的是(　　) A.和金属钠反应时断裂① B.和金属钠反应时断裂② C.在铜丝催化下和O2反应断裂②③ D.燃烧时断裂①③ 答案　A 解析　与金属钠反应时只断裂①生成 CH3CH2ONa，A正确，B错误。催化氧化时断裂①③生成CH3CHO，C错误。燃烧时共价键全部断裂生成CO2和H2O，D错误。 4.如图所示装置，持续通入气体X，可看到a处有红色物质生成，假设各步均反应完全，回答下列问题： 已知：CH4能还原CuO生成Cu。 (1)若X为H2，反应前需要先通入H2，其目的是__________________________________。 (2)若X为CH4，a处的反应方程式为________________________，b处现象为__________________。 (3)若X为乙醇蒸气，a处的反应方程式为____________________________；c处收集到的液体有刺激性气味，该液体物质的官能团为__________。 答案　(1)排出装置中的空气，防止a处加热时爆炸 (2)CH4＋4CuO4Cu＋2H2O＋CO2　由白色变为蓝色 (3)CH3CH2OH＋CuOCu＋CH3CHO＋H2O　—CHO(或醛基) 等物质的量的乙醇和乙烯完全燃烧时，耗O2量相同，因为C2H5OH可以看成C2H4·H2O。 本课小结 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1.以下化学用语不正确的是(　　) A.乙醇的空间填充模型为 B.乙醇的分子式为C2H6O C.乙醇的结构简式为CH3CH2OH D.羟基的电子式为H 答案　A 2.下列各种混合物，能用分液漏斗分离的是(　　) A.水和苯 B.水和乙醇 C.碘和酒精 D.乙醇和汽油 答案　A 3.向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠，下列对该实验现象的描述中正确的是(　　) A.钠块在乙醇的液面上游动 B.钠块熔化成小球 C.钠块沉入乙醇中 D.发出“嘶嘶”声 答案　C 解析　钠的密度大于乙醇，会沉入乙醇中，A错误，C正确；钠和乙醇的反应放热很少，不足以将钠块熔化，B错误；钠和乙醇反应生成乙醇钠和氢气，但钠和乙醇的反应缓慢进行，不会发出“嘶嘶”的响声，D错误。 4.下列说法不正确的是(　　) A.乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分 B.75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒 C.乙醇能与金属钠反应生成氢气 D.乙烯与水加成可生成乙醇，可用于制白酒 答案　D 解析　乙烯与水加成可生成乙醇，工业上利用乙烯直接水化法制得的乙醇中往往含有对人体有害的杂质，不能用于制白酒，D错误。 5.下列关于乙醇的说法中，不正确的是(　　) A.乙醇是无色透明、有特殊香味的液体 B.乙醇可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.乙醇属于烃类物质 D.无水硫酸铜常用于检验乙醇中是否含有水 答案　C 6.女儿红是浙江省绍兴市的地方传统名酒，属于发酵酒中的黄酒，用糯米、红糖等发酵而成，除乙醇外，还含有大量人体所需的氨基酸，江南的冬天空气潮湿寒冷，人们常饮用此酒来增强抵抗力。下列有关酒和酒精的说法中正确的是(　　) A.检验乙醇中是否含水，可加入少量的金属钠，若生成气体则含水 B.酒精结构中含有—OH，可推测乙醇溶液呈碱性 C.获取无水乙醇的方法是先加入熟石灰，然后再蒸馏 D.酒精是一种很好的溶剂，能溶解许多无机化合物和有机化合物，人们用白酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质 答案　D 解析　金属钠和水及乙醇都可以反应生成H2，A错误；酒精的结构简式为C2H5OH，在溶液中不能发生电离，溶液呈中性，B错误；熟石灰[Ca(OH)2]不能再吸水，应加入生石灰，C错误。 7.已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量金属钠作用，产生等量的氢气。则这三种醇的物质的量之比为(　　) A.6∶3∶2 B.1∶2∶3 C.3∶2∶1 D.4∶3∶2 答案　A 解析　羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1，三种醇与钠反应放出等量的氢气，则三种醇提供的羟基数相同，因此三种醇的物质的量之比为1∶∶＝6∶3∶2。 8.乙醇氧化制乙醛的实验装置如图所示(夹持仪器和加热仪器均未画出)，下列叙述错误的是(　　) A.a中所盛放的固体可以是CuO B.d中乙醇可用沸水浴加热 C.c中具支试管b中有无色液体产生 D.c中具支试管b可换成带塞的普通试管 答案　D 解析　c中的试管b应保持与外界相通，防止装置压强过大发生危险，故不可换成带塞的普通试管，D错误。 9.在常压下和100 ℃条件下，把乙醇汽化为蒸气，然后和乙烯以任意比例混合，其混合气体为V L，将其完全燃烧，需消耗相同条件下的氧气的体积是(　　) A.2V L B.2.5V L C.3V L D.无法计算 答案　C 解析　1体积乙醇和乙烯均消耗3体积氧气。 10.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是(　　) ①乙醇沸点低　②乙醇密度比水小　③乙醇有还原性　④乙醇是烃的含氧衍生物 A.①② B.①③ C.①④ D.②④ 答案　B 解析　乙醇沸点低，易挥发，故可以被检测，K2Cr2O7具有强氧化性，可以氧化乙醇，说明乙醇具有还原性。 11.只用一种试剂就能鉴别己烯、甲苯、乙醇、四氯化碳四种无色液体，这种试剂是(　　) A.溴水 B.盐酸 C.酸性高锰酸钾溶液 D.紫色石蕊试液 答案　A 解析　加入溴水，己烯、甲苯、乙醇、四氯化碳四种无色液体分别与溴水混合后的现象：溴水褪色、分层后有色层在上层、不反应不分层、分层后有色层在下层，可鉴别。 二、非选择题 12.为了探究乙醇和钠反应的原理，做如下实验： 甲：向试管中加入3 mL乙醇，放入一小块钠，观察现象，并收集、检验产生的气体。 乙：向试管中加入3 mL乙醚(CH3CH2OCH2CH3)，放入一小块钠，无气体产生。 回答以下问题： (1)简述检验实验甲中产生的气体的方法及作出判断的依据：___________________________ _______________________________________________。 (2)从结构上分析，选取乙醚作参照物的原因是______________________________。 (3)实验乙说明________________________________；根据实验结果，乙醇和金属钠反应的化学方程式应为____________________________________。 答案　(1)将收集到的气体点燃，在火焰上方罩一干燥的冷烧杯，若能燃烧或发出爆鸣声并且杯壁有水滴，则证明该气体是氢气 (2)乙醇分子中含有乙基和羟基，乙醚分子中含有乙基 (3)乙基上的氢不能与钠发生反应　2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ 13.某化学兴趣小组设计乙醇(沸点为78.5 ℃)被氧化的实验装置如图所示，图中加热器、铁架台、铁夹等均未画出。回答下列问题[乙醛与新制Cu(OH)2在加热条件下生成砖红色Cu2O沉淀]： (1)写出装置b中总反应的化学方程式：________________________________。 (2)加热e处固体的目的是________。 (3)d处碱石灰的作用是________________________________________________。 (4)为使a中的乙醇平稳汽化成蒸气，可采用的加热方法是____________________________ __________________。 (5)能证明乙醇被氧化的实验现象是_________________________________________________ ________________________。 答案　(1)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O (2)制取O2 (3)防止f处的水蒸气进入c装置并与无水硫酸铜发生反应而干扰实验结果 (4)将试管a放入78.5 ℃或稍高于78.5 ℃的热水浴中 (5)c处无水硫酸铜粉末变成蓝色，取下试管f在酒精灯上加热，观察到有砖红色沉淀生成 10 学科网（北京）股份有限公司 $$