7.3.1 乙醇-【固本强基】2024-2025学年高一化学同步精品讲与练(人教版2019必修第二册)
2025-05-04
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 乙醇与乙酸 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 乙醇 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.53 MB |
| 发布时间 | 2025-05-04 |
| 更新时间 | 2025-05-04 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51934824.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第七章 有机化合物
第三节 乙醇与乙酸
第1课时 乙醇
模块导航:[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]
→[能力提升训练]
[学习目标]
1.认识乙醇的结构及其主要性质与应用,培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
2.理解烃的衍生物、官能团的概念,结合实例认识官能团与性质的关系,知道有机物之间在一定条件下是可以转化的,培养“变化观念与平衡思想”。
[思维导图]
[核心知识梳理]
一、乙醇的物理性质及分子结构
1.乙醇的物理性质
乙醇俗称酒精,是无色、有特殊香味的液体,密度比水的小,易挥发,能溶解多种有机物和无机物,并能与水以任意比例互溶。
【特别提醒】含乙醇99.5%(体积分数)以上的叫无水乙醇,制无水乙醇时,要加入新制的生石灰再进行蒸馏,直接蒸馏得不到无水乙醇。
2.乙醇的分子结构
分子式
C2H6O
结构式
结构简式
CH3CH2OH或C2H5OH
官能团
羟基:—OH(决定乙醇的化学性质)
球棍模型
空间填充模型
3.烃的衍生物
乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基(—OH)取代后的产物。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称为烃的衍生物。烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基,乙醇可看作是由乙基和羟基组成:。
4.官能团
(1)定义
烃的衍生物与其母体化合物相比,其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原子团叫做官能团,羟基就是醇类物质的官能团。
(2)实例
物质
CH3CH2OH
烯烃
炔烃
所含官
能团
—OH
—C≡C—
官能团
的名称
羟基
碳碳双键
碳碳三键
【特别提醒】烷基(—CnH2n+1,如—CH3、—C2H5等)不是官能团,苯基(或—C6H5)也不是官能团。
二、乙醇的化学性质
1.乙醇与钠的反应
乙醇与钠反应生成氢气,化学方程式为2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
(1)反应实质:钠置换了羟基中的氢,生成氢气和乙醇钠
(2)与钠和H2O反应比较
①现象:剧烈程度比水弱,钠沉在乙醇底部,且没有熔化成金属小球。
②物理性质:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(C2H5OH)
③化学性质:乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
2.乙醇的氧化反应
(1)乙醇的燃烧
乙醇在空气中燃烧时,放出大量的热,化学方程式为CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
(2)乙醇的催化氧化
①乙醇在加热和有催化剂(如铜或银)的条件下,可以被空气中的O2氧化为乙醛:
总反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,反应中Cu作催化剂。
②乙醛的官能团是醛基(或写作—CHO),在适当条件下乙醛可以被氧气进一步氧化,生成乙酸(CH3COOH)。
(3)与强氧化剂反应
乙醇还可以被一些强氧化剂如酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液等直接氧化成乙酸。
反应原理:CH3CH2OHCH3COOH
【规律方法】1.醇的催化氧化反应规律
(1)凡是含有R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇,在一定条件下都能被氧化成醛(R—CHO)。
(2)凡是含有R—CH(OH)—R′结构的醇,在一定条件下也能被氧化,但生成物不是醛,而是酮()。
(3)凡是含有结构的醇通常情况下不能被氧化。
2.乙醇反应时的断键情况
乙醇的性质
键的断裂
与钠反应
断①键
燃烧
断①②③④⑤键
催化氧化
断①③键
三、乙醇的用途
1.用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
2.用作生产医药、香料、化妆品、涂料等的化工原料。
3.医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
[典例分析]
[典例1]下列关于乙醇的说法中错误的是
A.乙醇的官能团为,能与氢氧化钠溶液反应
B.除去乙醇中的少量水,方法是加入新制生石灰,经蒸馏后即可得到乙醇
C.常用的乙醇溶液作消毒剂
D.能与酸性高锰酸钾溶液反应
【答案】A
【详解】A.乙醇分子中含有羟基,不能与氢氧化钠溶液反应,故A项错误;
B.除去乙醇中的少量水,可加入新制生石灰,生石灰与水反应除去水,再经过蒸馏得到乙醇,故B项正确;
C.用体积分数为75%的乙醇使蛋白质发生变性,起到杀菌消毒的作用,可作为消毒剂,故C项正确;
D.乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化为乙酸,故D项正确;
故本题选A。
[典例2]将两块相同的钠分别投入等量的乙醇和水中,下列说法错误的是
A.与甲相比,乙中钠块很快熔化成光亮的小球
B.钠块沉在乙醇液面下,说明乙醇的密度比钠小
C.乙比甲反应缓和,说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
D.触摸甲、乙烧杯外壁均发热,说明两个反应均放热
【答案】A
【详解】A.Na的密度比乙醇的密度大,乙中Na沉在底部,且钠的熔点比乙醇的沸点高,钠在乙醇中反应不会熔化成小球,A项错误;
B.Na的密度比乙醇的密度大,故钠块沉在乙醇液面下,B项正确;
C.乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,故Na与乙醇反应比Na与水反应缓和得多,C项正确;
D.触摸甲、乙烧杯外壁均发热,说明Na与水和乙醇的反应均放热,D项正确;
答案选A。
[典例3]下列各物质中能发生催化氧化反应,且催化氧化的产物含有醛基的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
醇氧化生成醛,要求与羟基直接相连的碳原子上有两个或三个氢原子,符合条件的为,故选C。
[典例4]的官能团是,含有的物质具有与乙醇相似的化学性质,在或的催化下,下列物质不能与发生催化氧化反应的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.分子中与羟基相连的碳原子上有2个氢原子,能发生催化氧化反应生成醛,故A不符合题意;
B.分子中与羟基相连的碳原子上有2个氢原子,能发生催化氧化反应,故B不符合题意;
C.分子中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子,也能发生催化氧化反应生成酮,故C不符合题意;
D. 分子中与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能发生催化氧化反应,故D符合题意;
故答案为:D。
[典例5]乙醇分子中的各种化学键如图所示,下列关于乙醇在各种反应中断键情况的说明不正确的是
A.和金属钠反应时键①断裂
B.在铜催化共热下与反应时断裂①和③键
C.在银催化共热下与反应时断裂①和⑤键
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
【答案】C
【详解】A.乙醇和钠反应,是羟基中的键①断裂,A正确;
B.在铜催化共热下乙醇催化氧化生成乙醛时,断裂①和③键,B正确;
C.在银催化共热下乙醇催化氧化生成乙醛时,断裂①和③键,C错误;
D.乙醇在空气中燃烧,断裂①②③④⑤键,D正确;
故选C。
[典例6]下列物质都能与金属钠反应放出H2,产生H2的速率排序正确的是
①C2H5OH ②NaCl溶液 ③醋酸溶液
A.①>②>③ B.②>①>③ C.③>②>① D.③>①>②
【答案】C
【详解】醋酸溶液中的H+浓度最大,其次是NaCl溶液,乙醇没有H+,所以醋酸溶液与金属钠反应速率最快,C2H5OH与金属钠反应速率最慢,排序是③>②>①;
故选C。
[基础达标训练]
1.高粱、玉米等经发酵、蒸馏得到一种可再生的“绿色能源”物质,该物质是
A.酒精 B.汽油 C.甲烷 D.一氧化碳
【答案】A
【详解】高粱、玉米等植物中含有淀粉,淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖再经酵母菌发酵生成乙醇,可以得到的“绿色能源”物质是酒精,答案选A。
2.下列关于乙醇的叙述不正确的是
A.乙醇易挥发
B.密度比水小,沸点比水高
C.乙醇是烃的含氧衍生物
D.用96%酒精溶液与生石灰通过加热蒸馏的方法制无水酒精
【答案】B
【详解】A.乙醇的沸点低,具有较强的挥发性,A正确
B.乙醇密度比水小,沸点低于100℃,低于水的沸点,B错误;
C.乙醇的结构简式为,可以理解为乙烷分子中一个氢原子被羟基取代,其属于烃的含氧衍生物,C正确;
D.96%酒精溶液为原料制取无水酒精时,常与生石灰混合,使水与生石灰反应,然后加热蒸馏,D正确;
故选B。
3.比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是
A.分子中的化学键都包括极性键和非极性键
B.分子中都含6个氢原子且6个氢原子的化学环境完全相同
C.乙基与1个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与1个羟基相连就是乙醇分子
【答案】B
【详解】A.乙烷和乙醇分子中均包括极性键和非极性键,A正确;
B.乙烷分子中只含有1种氢原子,6个氢原子等效,乙醇分子中含3种等效氢,B错误;
C.根据乙烷结构简式:可知,乙基与1个氢原子相连就是乙烷分子,C正确;
D.根据乙醇结构简式:可知,乙基与1个羟基相连就是乙醇分子,D正确;
答案选B。
4.医疗上常用75%的乙醇溶液作消毒剂,下列说法正确的是
A.乙醇俗称酒精 B.乙醇的分子式:C2H5OH
C.乙醇不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.乙醇的空间填充模型:
【答案】A
【详解】A.乙醇俗称酒精,可与水以任意比互溶,A正确;
B.乙醇的分子式为C2H6O,B错误;
C.乙醇具有还原性,能被酸性高锰酸钾氧化,从而使其溶液褪色,C错误;
D.乙醇的空间填充模型为 ,D错误;
故选A。
5.质量为的铜丝放在空气中灼烧变黑,趁热放入下列物质中,铜丝变红,质量仍为的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】铜丝灼烧成黑色是生成了CuO:2Cu+O2=2CuO。
A.铜丝灼烧成黑色,立即放入水中,CuO与水不反应,质量增大,故A错误;
B.铜丝灼烧成黑色,立即放入盐酸中,CuO与盐酸反应,生成铜盐,质量减少,故B错误;
C.铜丝灼烧成黑色,立即放入乙醇中,CuO与乙醇反应CuO+C2H5OH→CH3CHO+Cu+H2O,反应前后其质量不变,故C正确;
D.铜丝灼烧成黑色,立即放入乙酸中,CuO与乙酸反应生成铜盐,质量减少,故D错误;
故选C。
6.某化学反应过程如图所示。由图作出的判断,错误的是
A.生成物M的化学式为C2H4O
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
【分析】图中物质的变化为,乙醇与氧气发生催化氧化反应,则M为乙醛;Cu→CuO→Cu,故铜在反应中作催化剂。
【详解】A.生成物M为乙醛,其化学式为C2H4O,A正确;
B.乙醇被氧化为乙醛,发生了氧化反应,,B错误;
C.该反应过程中铜作催化剂,C正确;
D.反应中Cu→CuO→Cu,有红黑交替变化的现象,D正确;
故选B。
7.探究乙醇性质的实验中,下列描述正确的是
A.金属钠沉在乙醇液面之下,熔化成小球,剧烈反应
B.向乙醇的水溶液滴入几滴酚酞,溶液变红色
C.将灼烧的铜丝伸入乙醇中,铜丝溶解,生成刺激性物质
D.向乙醇中滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去
【答案】D
【详解】A.乙醇中羟基中的氢的活泼性小于水中氢的活性,所以钠与乙醇反应较缓慢,不会熔化成小球,故A错误;
B.乙醇不显碱性,向其水溶液滴入几滴酚酞,溶液不变红色,故B错误;
C.将灼烧的铜丝伸入乙醇中,铜丝表面由黑色变为红色,不会溶解,故C错误;
D.乙醇具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。
答案选D。
8.下列方法中可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是
A.1mol乙醇完全燃烧生成3mol水
B.乙醇可以和水任意比互溶
C.1mol乙醇跟足量的Na作用得0.5molH2
D.乙醇可被酸性KMnO4氧化为乙酸(CH3COOH)
【答案】C
【详解】A.乙醇燃烧时,所有的氢原子均参与反应生成H2O,无法证明乙醇分子中有一个氢原子与其它氢原子不同,故A错误;
B.乙醇与水分子间可以形成氢键,使其和水可以任意比互溶,不能证明羟基的个数,故B错误;
C.乙醇和足量钠反应,参与反应的氢原子占乙醇分子中氢原子的,说明其中一个氢原子与另外五个不同,故C正确;
D.乙醇可被酸性KMnO4氧化为乙酸,说明羟基易被氧化,不能说明羟基的个数,故D错误;
故选:C。
9.下列物质都能与金属钠反应放出,产生的速率排序正确的是
① ②NaOH溶液 ③醋酸溶液
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
【答案】C
【详解】金属钠与NaOH溶液反应的实质是与溶液中的水反应;已知钠与水反应的速率比与乙醇反应得快;醋酸溶液中大于中,所以醋酸溶液与钠反应速率更快,C项正确。
10.的官能团是,含有的物质具有与乙醇相似的化学性质,在或的催化下,下列物质不能与发生催化氧化反应的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.分子中与羟基相连的碳原子上有2个氢原子,能发生催化氧化反应生成醛;故A不符合题意;
B.分子中与羟基相连的碳原子上有3个氢原子,能发生催化氧化反应;故B不符合题意;
C.分子中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子,也能发生催化氧化反应;故C不符合题意;
D. 分子中与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能发生催化氧化反应。故D符合题意
故答案为:D
[能力提升训练]
11.下列关于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药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比与水互溶,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.从化学学科角度看,俗语“酒香不怕巷子深”中包含乙醇容易挥发的性质
【答案】A
【详解】A.乙醇能与水以任意比例互溶,不能分液的方法除去乙醇中的水,故A错误;
B.乙醇是良好的有机溶剂,能够溶解很多有机物和无机物,乙醇常用于提取中药的有效成分,故B正确;
C.乙醇能与水以任意比例互溶,酒厂常利用这个性质勾兑得到各种浓度的酒,故C正确;
D.乙醇具有挥发性,俗语“酒香不怕巷子深”中表达的化学意义就是乙醇容易挥发的性质,故D正确;
故A错误。
12.决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是
A.羟基 B.乙基(-CH2CH3) C.氢氧根离子 D.氢离子
【答案】A
【详解】乙醇可以看出由羟基(-OH)和乙基(-CH2CH3)组成的物质,羟基是乙醇的官能团,羟基上的氢较活泼,碳氧键也容易断裂,决定了乙醇的主要化学性质,
故选:A。
13.可用于检验乙醇中是否含有水的试剂是
A.无水硫酸铜 B.生石灰 C.金属钠 D.胆矾
【答案】A
【详解】A.无水硫酸铜遇水会由无色变成蓝色,是专门检验水的试剂,A正确;
B.生石灰可用来吸收水用作干燥剂,不能用来检验水,B错误;
C.钠单质既能与水反应生成氢气,也能与乙醇反应生成氢气,无法检验乙醇中是否含有水,C错误;
D.胆矾与水无明显现象,故D错误;
综上所述,答案为A。
14.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
B.c中乙醇可用沸水浴加热
C.b中具支试管中有无色液体产生
D.b中具支试管可换成带塞的普通试管
【答案】D
【详解】A.乙醇和氧化铜在加热条件下反应生成乙醛、水和铜,所以中所盛放的固体可以是,A项正确;
B.直接加热时,生成乙醇蒸气的速率较大,乙醇和氧化铜反应不完全,为了使中的乙醇平稳汽化,中乙醇可用沸水浴加热,B项正确;
C.乙醇和氧化铜反应生成乙醛、水和铜,冷凝后中具支试管中有无色液体产生,C项正确;
D.中的具支试管应保持与外界相通,防止装置内气压过大发生危险,所以中的具支试管不可换成带塞的普通试管,D项错误;
答案选D。
15.交警检查司机是否饮酒的原理:橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇到呼出的乙醇蒸气时迅速变绿(Cr3+)。下列对乙醇的描述与此原理有关的是
①乙醇易挥发 ②乙醇的密度比水的小 ③乙醇具有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④ B.②③ C.①③ D.①④
【答案】C
【详解】乙醇是由分子构成的物质,沸点低易挥发,并且具有还原性,可被酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液氧化为乙酸,K2Cr2O7则被乙醇还原为Cr3+,因此看到K2Cr2O7溶液由橙色变为绿色;检查时,人呼出乙醇蒸气就被K2Cr2O7氧化,乙醇探测仪器中物质颜色会逐渐由橙色变为绿色,根据颜色变化的深浅确定饮酒量的多少,故合理选项是C。
16.乙醇能发生如下反应:
①;
②,
由以上反应不能得出的结论是
A.由反应①②可知,条件不同,乙醇与反应的产物不同
B.由反应②可知,Cu是乙醇氧化生成乙醛的催化剂
C.由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键均断裂
D.由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,只断开氢氧键
【答案】D
【详解】A.由反应①可知,乙醇在氧气中燃烧生成和,由反应②可知乙醇与在铜作催化剂的条件下反应生成和,条件不同,乙醇与反应的产物不同,选项A正确;
B.由反应②可知,Cu参与反应,但在反应前后质量和化学性质不变,是催化剂,选项B正确;
C.由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键均断裂,选项C正确;
D.由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,断开了氢氧键、碳氢键,选项D错误。
答案选D。
17.有机物中含有的官能团对有机物的性质起决定作用,某有机物的结构如图所示,该有机物中含有的官能团有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】B
【详解】有机物中含有羧基、羟基和碳碳双键共3种官能团,故选B。
18.催化氧化的产物是的醇是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】醇发生催化氧化反应生成醛时,只与分子中的原子团有关,与其他基团无关,则被氧化的醇为;
答案选A。
19.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得CO、CO2和水的总质量为27.6 g,若其中水的质量为10.8 g,则CO的质量为
A.4.4 g B.2.2 g C.1.4 g D.在2.2 g与4.4 g之间
【答案】C
【详解】n(H2O)= mol=0.6 mol,根据氢原子守恒,则乙醇的物质的量为0.2 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,根据碳原子守恒,x+y=0.4,依据题意得:28x+44y=27.6-10.8,解得x=0.05,y=0.35,则CO的质量为0.05×28 g=1.4 g。
20.乙醇分子中各化学键如图所示,对乙醇在各种反应中应断裂的键说明正确的是
A.和金属钠作用时,键②断裂 B.在铜催化下和氧气反应时,键①和③断裂
C.燃烧时,只有极性键断裂 D.与酸性高锰酸钾溶液反应时所有键都断裂
【答案】B
【详解】A.乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,断裂①键,A错误;
B.乙醇在铜催化下发生催化氧化反应生成乙醛,断裂①③键,B正确;
C.燃烧时所有化学键均断裂,C错误;
D.与酸性高锰酸钾溶液反应时生成乙酸,④⑤键均未断,所以并不是所有键都断裂,D错误;
故选B。
21.已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应生成氢气。乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量金属钠反应,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
【详解】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目相同,因此三种醇的物质的量之比为1∶∶=6∶3∶2。
22.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
回答下列问题:
(1)实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象。
①红色变成黑色的反应是2Cu+O22CuO;
②黑色变为红色的化学方程式为 。
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。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同,甲的作用是 (填“加热”或“冷却”,下同);乙的作用是 。
(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到多种物质,它们是 (任写两种即可)。
【答案】CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 放热 加热 冷却 乙醛、乙醇、水、乙酸等
【分析】乙醇易挥发,在甲中水浴加热下,同空气一同进入反应管内,在反应管中,乙醇与空气在铜的催化作用下发生氧化反应生成乙醛,乙中试管在冷水冷却下用于收集乙醛,该反应不能充分进行,还可收集到乙醇、水等。
【详解】(1)黑色变为红色是因为发生反应:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,该反应是乙醇的催化氧化反应,铜在反应中作催化剂;熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应是一个放热反应。
(2)根据反应流程可知:在甲处用热水浴加热使乙醇挥发,与空气中的氧气混合,有利于下一步反应的进行;乙处用冷水浴降低温度,使生成的乙醛冷凝为液体,聚集在试管的底部。
(3)乙醇的催化氧化实验中乙醇、乙醛和水的沸点相差不大,且乙醛可部分被氧化生成乙酸,在试管a中能收集到这些不同的物质。
23.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3mL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3mL乙醚(),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)实验甲说明 ;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】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,再将烧杯倒转,向其中加入澄清石灰水,石灰水不变浑浊,则证明该气体是氢气 乙醇分子中含有乙基和羟基,乙醚分子中含有乙基 羟基氢可与钠发生置换反应 乙基上的氢不能与钠发生反应
【详解】(1)试管中加入乙醇,放入一小块钠,二者会发生反应得到乙醇钠和氢气,同时会有挥发出的乙醇,乙醇在厌氧条件下可以产生甲烷气体,氢气的检验方法: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,再将烧杯倒转,向其中加入澄清石灰水,石灰水不变浑浊,则证明该气体只有氢气,故答案: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,再将烧杯倒转,向其中加入澄清石灰水,石灰水不变浑浊,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,故选取乙醚作参照物,说明与钠发生反应的为羟基,故答案:乙醇分子中含有乙基和羟基,乙醚分子中含有乙基。
(3)乙醇分子中含有乙基和羟基,乙醚分子中含有乙基,向试管中加入3mL乙醚,放入一小块钠,不发生反应,说明与钠反应的物质中需含有羟基氢,乙基上的氢不能与钠发生反应,羟基中的氢原子能和金属钠反应得到氢气,其反应的化学方程式应为:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,故答案:羟基氢可与钠发生置换反应;乙基上的氢不能与钠发生反应;2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑。
24.已知乙醇在催化氧化反应中断裂的为如图所示的化学键:
试完成下列问题:
(1)如将乙醇改为,试写出在该条件下反应的化学方程式:______________________________________________。
(2)如醇为,在该条件下,醇还能被催化氧化吗?为什么?______________________________________________________。
答案:(1) 。
(2)不能,因为该分子中和羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能被催化氧化。
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第七章 有机化合物
第三节 乙醇与乙酸
第1课时 乙醇
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→[能力提升训练]
[学习目标]
1.认识乙醇的结构及其主要性质与应用,培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
2.理解烃的衍生物、官能团的概念,结合实例认识官能团与性质的关系,知道有机物之间在一定条件下是可以转化的,培养“变化观念与平衡思想”。
[思维导图]
[核心知识梳理]
一、乙醇的物理性质及分子结构
1.乙醇的物理性质
乙醇俗称 ,是无色、有特殊香味的液体,密度比水的 ,易 ,能溶解多种有机物和无机物,并能与水以 互溶。
【特别提醒】含乙醇99.5%(体积分数)以上的叫无水乙醇,制无水乙醇时,要加入新制的 再进行蒸馏,直接蒸馏得不到无水乙醇。
2.乙醇的分子结构
分子式
C2H6O
结构式
结构简式
CH3CH2OH或C2H5OH
官能团
羟基:—OH(决定乙醇的化学性质)
球棍模型
空间填充模型
3.烃的衍生物
乙醇可以看成是乙烷分子中的一个 被 (—OH)取代后的产物。烃分子中的 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。烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做 ,乙醇可看作是由乙基和羟基组成:。
4.官能团
(1)定义
烃的衍生物与其母体化合物相比,其性质因分子中取代基团的存在而不同。决定有机化合物 的原子或原子团叫做官能团, 就是醇类物质的官能团。
(2)实例
物质
CH3CH2OH
烯烃
炔烃
所含官
能团
—OH
—C≡C—
官能团
的名称
羟基
碳碳双键
碳碳三键
【特别提醒】烷基(—CnH2n+1,如—CH3、—C2H5等)不是官能团,苯基(或—C6H5)也不是官能团。
二、乙醇的化学性质
1.乙醇与钠的反应
乙醇与钠反应生成 ,化学方程式为
(1)反应实质:钠置换了羟基中的氢,生成氢气和乙醇钠
(2)与钠和H2O反应比较
①现象:剧烈程度比水弱,钠沉在乙醇底部,且没有熔化成金属小球。
②物理性质:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(C2H5OH)
③化学性质:乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
2.乙醇的氧化反应
(1)乙醇的燃烧
乙醇在空气中燃烧时,放出大量的热,化学方程式为
(2)乙醇的催化氧化
①乙醇在加热和有催化剂(如铜或银)的条件下,可以被空气中的O2氧化为乙醛:
总反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,反应中Cu作催化剂。
②乙醛的官能团是 (或写作—CHO),在适当条件下乙醛可以被氧气进一步氧化,生成乙酸(CH3COOH)。
(3)与强氧化剂反应
乙醇还可以被一些强氧化剂如酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液等直接氧化成乙酸。
反应原理:CH3CH2OHCH3COOH
【规律方法】1.醇的催化氧化反应规律
(1)凡是含有R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇,在一定条件下都能被氧化成醛(R—CHO)。
(2)凡是含有R—CH(OH)—R′结构的醇,在一定条件下也能被氧化,但生成物不是醛,而是酮()。
(3)凡是含有结构的醇通常情况下不能被氧化。
2.乙醇反应时的断键情况
乙醇的性质
键的断裂
与钠反应
断①键
燃烧
断①②③④⑤键
催化氧化
断①③键
三、乙醇的用途
1.用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
2.用作生产医药、香料、化妆品、涂料等的化工原料。
3.医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
[典例分析]
[典例1]下列关于乙醇的说法中错误的是
A.乙醇的官能团为,能与氢氧化钠溶液反应
B.除去乙醇中的少量水,方法是加入新制生石灰,经蒸馏后即可得到乙醇
C.常用的乙醇溶液作消毒剂
D.能与酸性高锰酸钾溶液反应
[典例2]将两块相同的钠分别投入等量的乙醇和水中,下列说法错误的是
A.与甲相比,乙中钠块很快熔化成光亮的小球
B.钠块沉在乙醇液面下,说明乙醇的密度比钠小
C.乙比甲反应缓和,说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
D.触摸甲、乙烧杯外壁均发热,说明两个反应均放热
[典例3]下列各物质中能发生催化氧化反应,且催化氧化的产物含有醛基的是
A. B.
C. D.
[典例4]的官能团是,含有的物质具有与乙醇相似的化学性质,在或的催化下,下列物质不能与发生催化氧化反应的是
A. B.
C. D.
[典例5]乙醇分子中的各种化学键如图所示,下列关于乙醇在各种反应中断键情况的说明不正确的是
A.和金属钠反应时键①断裂
B.在铜催化共热下与反应时断裂①和③键
C.在银催化共热下与反应时断裂①和⑤键
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
[典例6]下列物质都能与金属钠反应放出H2,产生H2的速率排序正确的是
①C2H5OH ②NaCl溶液 ③醋酸溶液
A.①>②>③ B.②>①>③ C.③>②>① D.③>①>②
[基础达标训练]
1.高粱、玉米等经发酵、蒸馏得到一种可再生的“绿色能源”物质,该物质是
A.酒精 B.汽油 C.甲烷 D.一氧化碳
2.下列关于乙醇的叙述不正确的是
A.乙醇易挥发
B.密度比水小,沸点比水高
C.乙醇是烃的含氧衍生物
D.用96%酒精溶液与生石灰通过加热蒸馏的方法制无水酒精
3.比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是
A.分子中的化学键都包括极性键和非极性键
B.分子中都含6个氢原子且6个氢原子的化学环境完全相同
C.乙基与1个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与1个羟基相连就是乙醇分子
4.医疗上常用75%的乙醇溶液作消毒剂,下列说法正确的是
A.乙醇俗称酒精 B.乙醇的分子式:C2H5OH
C.乙醇不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.乙醇的空间填充模型:
5.质量为的铜丝放在空气中灼烧变黑,趁热放入下列物质中,铜丝变红,质量仍为的是
A. B. C. D.
6.某化学反应过程如图所示。由图作出的判断,错误的是
A.生成物M的化学式为C2H4O
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
7.探究乙醇性质的实验中,下列描述正确的是
A.金属钠沉在乙醇液面之下,熔化成小球,剧烈反应
B.向乙醇的水溶液滴入几滴酚酞,溶液变红色
C.将灼烧的铜丝伸入乙醇中,铜丝溶解,生成刺激性物质
D.向乙醇中滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去
8.下列方法中可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是
A.1mol乙醇完全燃烧生成3mol水
B.乙醇可以和水任意比互溶
C.1mol乙醇跟足量的Na作用得0.5molH2
D.乙醇可被酸性KMnO4氧化为乙酸(CH3COOH)
9.下列物质都能与金属钠反应放出,产生的速率排序正确的是
① ②NaOH溶液 ③醋酸溶液
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
10.的官能团是,含有的物质具有与乙醇相似的化学性质,在或的催化下,下列物质不能与发生催化氧化反应的是
A. B.
C. D.
[能力提升训练]
11.下列关于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药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比与水互溶,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.从化学学科角度看,俗语“酒香不怕巷子深”中包含乙醇容易挥发的性质
12.决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是
A.羟基 B.乙基(-CH2CH3) C.氢氧根离子 D.氢离子
13.可用于检验乙醇中是否含有水的试剂是
A.无水硫酸铜 B.生石灰 C.金属钠 D.胆矾
14.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
B.c中乙醇可用沸水浴加热
C.b中具支试管中有无色液体产生
D.b中具支试管可换成带塞的普通试管
15.交警检查司机是否饮酒的原理:橙色的酸性K2Cr2O7溶液遇到呼出的乙醇蒸气时迅速变绿(Cr3+)。下列对乙醇的描述与此原理有关的是
①乙醇易挥发 ②乙醇的密度比水的小 ③乙醇具有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④ B.②③ C.①③ D.①④
16.乙醇能发生如下反应:
①;
②,
由以上反应不能得出的结论是
A.由反应①②可知,条件不同,乙醇与反应的产物不同
B.由反应②可知,Cu是乙醇氧化生成乙醛的催化剂
C.由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键均断裂
D.由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,只断开氢氧键
17.有机物中含有的官能团对有机物的性质起决定作用,某有机物的结构如图所示,该有机物中含有的官能团有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
18.催化氧化的产物是的醇是
A. B.
C. D.
19.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得CO、CO2和水的总质量为27.6 g,若其中水的质量为10.8 g,则CO的质量为
A.4.4 g B.2.2 g C.1.4 g D.在2.2 g与4.4 g之间
20.乙醇分子中各化学键如图所示,对乙醇在各种反应中应断裂的键说明正确的是
A.和金属钠作用时,键②断裂 B.在铜催化下和氧气反应时,键①和③断裂
C.燃烧时,只有极性键断裂 D.与酸性高锰酸钾溶液反应时所有键都断裂
21.已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应生成氢气。乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量金属钠反应,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
22.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
回答下列问题:
(1)实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象。
①红色变成黑色的反应是2Cu+O22CuO;
②黑色变为红色的化学方程式为 。
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。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同,甲的作用是 (填“加热”或“冷却”,下同);乙的作用是 。
(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到多种物质,它们是 (任写两种即可)。
23.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3mL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3mL乙醚(),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)实验甲说明 ;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 。
24.已知乙醇在催化氧化反应中断裂的为如图所示的化学键:
试完成下列问题:
(1)如将乙醇改为,试写出在该条件下反应的化学方程式:______________________________________________。
(2)如醇为,在该条件下,醇还能被催化氧化吗?为什么?______________________________________________________。
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