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
75%的酒精用于
医用消毒
指乙醇的体积分数
溶剂
燃料
含酒精:3% - 5%
含酒精:25% - 68%
你了解乙醇吗?
课堂导入
1、衣服上沾上少许汽油用酒精可以去除。
2、酒香不怕巷子深。
3、白酒的主要成分是乙醇和水。
4、酒精灯是实验室里的常见加热仪器。
良好的有机溶剂
挥发性、有特殊香味
易溶于水
易燃,燃烧放出大量热
生活中还有些地方用到了酒精,这体现了乙醇哪些性质?
【思考1】
课堂导入
3
色、态 气味 沸点 挥发性 密度 溶解性
无色液体
有特殊香味
易挥发
78.5℃
0.789g/cm3
有机溶剂。与水任意比例互溶
密度小于水
一、乙醇的物理性质
乙醇与水以任意比互溶的原因:
与水分子之间形成氢键,增大水溶性
4
【思考2】如何用工业酒精制备无水乙醇?如何检验酒精中是否有水?
在体积分数为95%的乙醇中加生石灰,
再蒸馏。CaO+H2O=Ca(OH)2
无水硫酸铜
加水,不分层的是乙醇;分层,水在下层的是苯;分层,水在上层的是CCl4。
【思考3】如何只用一种试剂鉴别乙醇、苯和CCl4这三种无色液体?
工业酒精:95%
无水乙醇:99.6%
一、乙醇的物理性质
5
空间填充模型
分子式:
H H
H-C- C- O-H
H H
结构式:
结构简式:
CH3CH2OH或C2H5OH
C2H6O
电子式:
键线式:
二、乙醇的组成与结构
H H
H―C―C―O―H
H H
羟基
写作:—OH
乙基
写作:CH3CH2—
烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫烃基,
可以用-R来表示。如-CH3叫甲基,-CH2CH3叫乙基。
决定有机物特性原子或者原子团-羟基(-OH)
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
烃的衍生物
CH3CH2Cl、CH2Cl2、CH3COOH
官能团
二、乙醇的组成与结构
乙醇可以看成是乙烷中的一个氢原子被羟基取代以后的产物
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。
[问题] 写出氢氧根的化学式和电子式,比较根与基的区别?
羟基 氢氧根离子
电子式
电子数
电性
稳定程度
存在
O:H
: :
·
:O:H
: :
[ ]−
9e−
不显电性
显电性
不稳定
较稳定
不能单独存在,必须与其他基团结合在一起
能独立存在于溶液或离子化合物中
10e−
二、乙醇的组成与结构
醇的化学性质主要由羟基所决定,醇分子氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子强,①O—H键和②C—O键的电子对都向氧原子偏移。
因而,醇在起反应时, ①O—H键和②C—O键容易断裂。
结构决定性质
①
②
④
⑤
③
任务二 乙醇的分子结构
三、乙醇的化学性质
实验步骤 ➸ 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。
三、乙醇的化学性质
1、与活泼金属(如Na)反应
观察:Na在乙醇中的位置及表面的变化,注意听实验过程中的声音
三、乙醇的化学性质
1、乙醇与钠反应
化学实验 实验现象 实验结论
钠与乙醇反应
钠与水反应
浮、熔、游、响、红
钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2
①钠沉于试管底部,慢慢消失,生成无色可燃性气体
②烧杯内壁有小水滴产生
③倒入澄清石灰水,无明显现象
乙醇与钠反应(较缓和),生成H2
钠和乙醇的反应
能否根据实验现象,推理乙醇与钠反应的原理?
三、乙醇的化学性质
12
CH3CH2OH + Na → CH3CH2ONa + H2↑
2 2 2
H—C —C—O—H
H H
H H
①处O—H键断开
①
(置换反应)
乙醇钠
注:乙醇与其他活泼金属如:K、Mg、Al等也能把乙醇羟基中的氢置换出来。
1、乙醇与钠反应
三、乙醇的化学性质
2 -OH ~ 1 H2 可用于快速确定醇中羟基数目
1、乙醇与钠反应
2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑
思考4:请书写HOCH2CH2OH与Na反应的化学方程式。
HOCH2CH2OH + 2Na → NaOCH2CH2ONa + H2↑
思考5:通过实验现象对比,比较水和乙醇中羟基的活泼性。
羟基中氢的活泼性:H—OH > C2H5—OH
钠与水的反应更剧烈,说明水分子中的氢原子比乙醇羟基中的氢原子更活泼。
三、乙醇的化学性质
14
【例题】已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。等物质的量乙醇、乙二醇( )、丙三醇( )分别与足量金属钠作用,产生氢气在相同条件下体积之比为( )
A.6∶3∶2 B.1∶2∶3 C.3∶2∶1 D.4∶3∶2
B
学习评价
2.氧化反应
①乙醇的燃烧
现象:产生淡蓝色火焰,同时放出大量热。
2CO2 +3H2O
C2H5OH + 3O2
点燃
三、乙醇的化学性质
实验室和生活中酒精的最常见的用途是用作燃料,你能写出酒精燃烧的化学方程式吗?
[问题]该反应中断什么键?乙醇与氧气的反应,如果改变条件会发生怎样的变化?
所有化学键均断裂。
相同的反应物,在不同条件下可发生不同的化学反应。
(2)催化氧化
实验步骤 ➸ 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。
三、乙醇的化学性质
2、氧化反应
②催化氧化
加热
插入乙醇
实验现象
红色铜丝
又变红,产生刺激性气味
变黑
CH3CHO
乙醛
Cu
Δ
CuO
插入乙醇溶液中
Cu
原因探究
三、乙醇的化学性质
思考6:反应实验中铜丝是否参与反应?铜丝的作用是什么?
催化剂
中间产物
三、乙醇的化学性质
2Cu+O2 2CuO
CuO+ CH3CH2OH Cu+ CH3CHO+ H2O
反应原理
2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
Cu
2
2
2
2
Cu或Ag在该反应中作催化剂
化学方程式
[问题]该反应中乙醇断什么键?
乙 醛
下列醇在催化剂的作用下将如何发生催化氧化反应?
2 CH3-C-O-H + O2
CH3
H
Cu / Ag
O
=
2CH3-C-CH3 + 2H2O
丙酮
2 CH3-C-O-H + O2
CH3
CH3
Cu / Ag
不能发生催化氧化
H
H
2 CH3-CH2-C-O-H + O2
Cu / Ag
O
=
2CH3-CH2-C-H + 2H2O
丙醛
与-OH相连的C原子上有2个H原子的,氧化成醛。
与-OH相连的C原子上有1个H原子的,氧化成酮。
与-OH相连的C原子上没有H原子的,不能催化氧化。
三、乙醇的化学性质
【例】判断下列物质是否发生羟基的催化氧化?
CH3-CH- CH3
①
OH
-
CH3-CH- CH2-OH
-
CH3
②
CH3- C-OH
-
CH3
-
CH3
③
×
④ CH2-CH- CH2
OH
OH
OH
-
-
-
⑤ CH3
OH
三、乙醇的化学性质
三、乙醇的化学性质
③乙醇与强氧化剂的反应
K2Cr2O7 Cr2(SO4)3
重铬酸钾(橙色) 硫酸铬 (绿色)
KMnO4
(紫色)
MnSO4
(无色)
酸性K2Cr2O7(aq)由橙色变为绿色,判定司机饮酒超标。
乙醇在人体内究竟发生了哪些化学变化?喝酒上脸的人真能喝吗?“喝酒脸红不伤肝,喝酒脸白才伤肝”是真的吗?为何女性更容易喝醉?究竟谁才是真正的酒神?
生活解密
三、乙醇的化学性质
1.用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料;
2.用作化工原料、香料、化妆品、涂料等;
3.医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
四、乙醇的用途
24
1、与Na反应,断 键
2、催化氧化,断 键
3、燃烧,断 键
①
①③
①
②
③
④
⑤
①②③④⑤
课堂总结
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乙醇
分子组成和结构
用途
分子式
结构式
官能团
C2H6O
—OH
燃料
化工原料
医用消毒剂
物理性质
无色、有特殊香味的液体
密度小于水
易溶于水和有机溶剂
沸点较低,易挥发
化学性质
与强氧化剂反应
氧化反应
置换反应
使酸性高锰酸钾溶液褪色
与羟基相连的碳上必须有氢原子
淡蓝色火焰
乙醇与钠反应
催化氧应
燃烧
课堂总结
【例】乙醇分子中的各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是( )
A.和金属钠反应时①键断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和③键
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和⑤键
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
C
学习评价
【例】能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是 ( )
A.乙醇容易挥发
B.乙醇能与水以任意比例互溶
C.乙醇完全燃烧生成CO2和H2O
D.0.1 mol乙醇与足量Na反应生成 0.05 mol H2
D
学习评价
Lavf58.45.100
Lavf58.45.100
$$