7.3 乙醇与乙酸【基础必牢】化学人教版必修第二册

7.3 乙醇与乙酸 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。 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。 易错提醒 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 （1）乙醇的密度小于水的密度，故可用分液的方法分离乙醇和水(　 　) （2）乙醇是一种优良的有机溶剂，能溶解很多有机物和无机物(　 　) （3）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(　 　) （4）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(　 　) （5）乙烯的官能团是碳碳双键，乙烷的官能团是碳碳单键(　 　) （6）乙醇的官能团为羟基，其电子式为(　 　) 参考答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× （6）× 易错辨析 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 烷基(—CnH2n＋1，如—CH3、—C2H5等)不是官能团，苯基(或—C6H5)也不是官能团。 易错提醒 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 （1）乙醇分子式为C2H6O，故1 mol乙醇和足量的钠反应，可生成3 mol氢气(　 　) （2）乙醇和金属钠反应时，是乙醇分子中的O—H键断裂(　 　) （3）乙醇分子中羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼(　 　) （4）检验乙醇中是否含有水，可加入少量无水硫酸铜，若变蓝则含水(　 　) （5）乙醇、水与钠反应的现象一样，钠都浮在液面上(　 　) （6）乙醇催化氧化生成乙醛，乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色，上述乙醇都表现还原性(　 　) 参考答案：（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）× （6）√ 易错辨析 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。 四、乙酸的物理性质、结构及弱酸性 1．乙酸的物理性质 俗名 颜色 状态 气味 溶解性 挥发性 色 体 刺激性 溶于水和乙醇 挥发 食醋是生活中常见的调味品，其中含有3%～5%的乙酸，纯乙酸在温度低于熔点(16.6 ℃)时凝结成类似冰一样的晶体，因此纯净的乙酸又称为 。 2．乙酸的组成与结构 3．乙酸的酸性 乙酸是一元弱酸，在水中的电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，其酸性比H2CO3 ，具有酸的通性，滴入紫色石蕊溶液，溶液变 ，写出下列反应的化学方程式。 （1）与Na反应： ； （2）与NaOH反应： ； （3）与Na2O反应： ； （4）与Na2CO3反应： ； （5）与NaHCO3反应： 。 （1）在标准状况下醋酸是一种无色有强烈刺激性气味的液体(　 　) （2）乙酸中含有双键，因此属于不饱和烃(　 　) （3）乙酸分子中含有4个H原子，故为四元酸(　 　) （4）乙酸分子中含有和—OH两种官能团(　 　) （5）乙酸的结构简式可以写成CH3COOH或COOHCH3(　 　) （6）乙酸可以和碳酸盐反应生成二氧化碳(　 　) 参考答案：（1）× （2）× （3）× （4）× （5）× （6）√ 易错辨析 五、乙酸的典型性质——酯化反应 1．酯化反应实验探究 （1）实验装置 （2）实验现象：饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的 生成，出现分层，且能闻到 味。 （3）化学反应方程式：＋C2H5OH＋H2O。 酯化反应注意事项 ① 试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH。 ② 导管末端不能插入饱和Na2CO3 溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸。 ③ 浓硫酸的作用：催化剂 ——加快反应速率； 吸水剂 ——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。 ④ 饱和Na2CO3溶液的作用：降低乙酸乙酯的溶解度 ，便于分层，得到酯；与挥发出来的乙酸反应；溶解挥发出来的乙醇。 ⑤ 酯的分离：采用分液法分离试管中的液体混合物，所得上层液体即为乙酸乙酯。 易错提醒 2．酯化反应 （1）酯化反应的概念：酸与醇反应生成 和 的反应。 （2）反应特点；酯化反应属于 反应，也属于 反应。 （3）反应机理(乙醇中含有示踪原子) 即酸脱 醇脱 。 3．酯 （1）酯：羧酸分子羧基中的 被—OR取代后的一类有机物，乙酸乙酯是酯类物质的一种，其官能团为 (或—COOR)。 （2）物理性质 低级酯密度比水 ，易溶于有机溶剂，具有 气味。 （3）用途 ①作香料：如作饮料、糖果、香水中的香料。 ②作溶剂：如作高档化妆品的溶剂。 （1）在酯化反应实验时，应先加入浓硫酸，然后边振荡试管，边加入乙醇和乙酸(　 　) （2）乙醇和乙酸含有相同的官能团羟基，在酯化反应中都可以脱去(　 　) （3）在酯化反应中，只要乙醇过量，可以把乙酸完全反应生成乙酸乙酯(　 　) （4）酯化反应一定为取代反应(　 　) （5）酯化反应实验中，加入的碎瓷片为反应的催化剂(　 　) （6）制取乙酸乙酯时，导管应插入碳酸钠溶液中(　 　) （7）乙酸乙酯是有特殊香味的、易溶于水的无色液体(　 　) （8）在酯化反应实验中，可用稀硫酸代替浓硫酸(　 　) 参考答案：（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）× （6）× （7）× （8）× 易错辨析 六、官能团及有机化合物的分类 1．常见有机化合物类别、官能团和代表物 有机化合物类别 官能团 代表物 烃 烷烃 － CH4甲烷 烯烃 碳碳双键 CH2==CH2乙烯 炔烃 —C≡C—碳碳三键 CH≡CH乙炔 芳香烃 － 苯 烃的 衍生物 卤代烃 碳卤键 (X表示卤素原子) CH3CH2Br溴乙烷 醇 CH3CH2OH乙醇 醛 醛基 乙醛 羧酸 羧基 乙酸 酯 酯基 乙酸乙酯 2．按官能团对有机化合物进行分类 有机化合物 （1）含有碳碳双键的有机物属于烯烃(　 　) （2）芳香烃的官能团为苯环(　 　) （3）乙醇和乙酸分子中都含有羟基，故它们属于同一类物质(　 　) （4）分子中含有的有机物属于酯类(　 　) （5） 分子中含有三种官能团(　 　) （6） CH2==CH—COOH含有羧基和碳碳双键，因此CH2==CH—COOH既属于羧酸，又属于烯烃(　 　) 参考答案：（1）× （2）× （3）× （4）× （5）× （6）× 易错辨析 七、有机物性质推测及多官能团转化 1．分析推测有机物性质的基本方法 （1）观察有机物分子中所含的官能团，如、—C≡C—、醇羟基、羧基等。 （2）联想每种官能团的典型性质，根据官能团分析其性质和可能发生的反应。 （3）注意多官能团化合物自身的反应，如分子中—OH与—COOH自身能发生酯化反应。即分析有机物的结构推测性质的一般思路为： 2．官能团转化流程 利用有机物的化学反应实验，官能团转换是制备有机化合物的基本方法。 （1）转换成碳碳双键的方法 工业上可以通过石油的裂解，获取短链的气态烯烃，如C4H10C2H4＋C2H6。 （2）转换成卤素原子的方法 ①烷烃的取代反应，如CH3CH3和Cl2在光照条件生成CH3CH2Cl，化学方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。 ②烯烃(或炔烃)的加成 如CH2==CH2和HBr在一定条件下生成CH3CH2Br，化学方程式为CH2==CH2＋HBrCH3CH2Br，CH≡CH和Br2按1∶1加成生成，化学方程式为CH≡CH＋Br2―→。 （3）转换成羟基的方法 ①烯烃和水加成 如乙烯和水在一定条件下生成乙醇，化学方程式：CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH。 ②酯类的水解反应 如乙酸乙酯在酸性条件下和水反应生成乙醇和乙酸，化学方程式为CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH。 （4）转换成酯基的方法 如乙酸和乙醇在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯，化学方程式：CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。 （5）转换成醛基的方法 如乙醇的催化氧化，化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 （1）如有机化合物分子中含有羟基，则该有机物一定可以和金属钠反应生成H2(　 　) （2）1 mol 和足量的金属钠及碳酸氢钠反应，生成气体的物质的量相等(　 　) （3）乳酸()可以发生取代反应、氧化反应、中和反应(　 　) （4）乙烯可以通过加成反应，氧化反应生成乙醛(　 　) （5）有机物的合成本质上是官能团的转化和生成(　 　) 参考答案：（1）√ （2）√ （3）√ （4）√ （5）√ 易错辨析 学科网（北京）股份有限公司 $ 7.3 乙醇与乙酸 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。 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。 易错提醒 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 烷基(—CnH2n＋1，如—CH3、—C2H5等)不是官能团，苯基(或—C6H5)也不是官能团。 易错提醒 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 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。 四、乙酸的物理性质、结构及弱酸性 1．乙酸的物理性质 俗名 颜色 状态 气味 溶解性 挥发性 醋酸 无色 液体 强烈刺激性 易溶于水和乙醇 易挥发 食醋是生活中常见的调味品，其中含有3%～5%的乙酸，纯乙酸在温度低于熔点(16.6 ℃)时凝结成类似冰一样的晶体，因此纯净的乙酸又称为冰醋酸。 2．乙酸的组成与结构 3．乙酸的酸性 乙酸是一元弱酸，在水中的电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，其酸性比H2CO3强，具有酸的通性，滴入紫色石蕊溶液，溶液变红色，写出下列反应的化学方程式。 （1）与Na反应：2CH3COOH＋2Na―→2CH3COONa＋H2↑； （2）与NaOH反应：CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O； （3）与Na2O反应：2CH3COOH＋Na2O===2CH3COONa＋H2O； （4）与Na2CO3反应：2CH3COOH＋Na2CO3===2CH3COONa＋H2O＋CO2↑； （5）与NaHCO3反应：CH3COOH＋NaHCO3===CH3COONa＋CO2↑＋H2O。 五、乙酸的典型性质——酯化反应 1．酯化反应实验探究 （1）实验装置 （2）实验现象：饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的油状液体生成，出现分层，且能闻到香味。 （3）化学反应方程式：＋C2H5OH＋H2O。 酯化反应注意事项 ① 试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH。 ② 导管末端不能插入饱和Na2CO3 溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸。 ③ 浓硫酸的作用：催化剂 ——加快反应速率； 吸水剂 ——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。 ④ 饱和Na2CO3溶液的作用：降低乙酸乙酯的溶解度 ，便于分层，得到酯；与挥发出来的乙酸反应；溶解挥发出来的乙醇。 ⑤ 酯的分离：采用分液法分离试管中的液体混合物，所得上层液体即为乙酸乙酯。 易错提醒 2．酯化反应 （1）酯化反应的概念：酸与醇反应生成酯和水的反应。 （2）反应特点；酯化反应属于可逆反应，也属于取代反应。 （3）反应机理(乙醇中含有示踪原子) 即酸脱羟基醇脱氢。 3．酯 （1）酯：羧酸分子羧基中的羟基被—OR取代后的一类有机物，乙酸乙酯是酯类物质的一种，其官能团为酯基(或—COOR)。 （2）物理性质 低级酯密度比水小，易溶于有机溶剂，具有芳香气味。 （3）用途 ①作香料：如作饮料、糖果、香水中的香料。 ②作溶剂：如作高档化妆品的溶剂。 六、官能团及有机化合物的分类 1．常见有机化合物类别、官能团和代表物 有机化合物类别 官能团 代表物 烃 烷烃 － CH4甲烷 烯烃 碳碳双键 CH2==CH2乙烯 炔烃 —C≡C—碳碳三键 CH≡CH乙炔 芳香烃 － 苯 烃的 衍生物 卤代烃 碳卤键 (X表示卤素原子) CH3CH2Br溴乙烷 醇 —OH羟基 CH3CH2OH乙醇 醛 醛基 乙醛 羧酸 羧基 乙酸 酯 酯基 乙酸乙酯 2．按官能团对有机化合物进行分类 有机化合物 七、有机物性质推测及多官能团转化 1．分析推测有机物性质的基本方法 （1）观察有机物分子中所含的官能团，如、—C≡C—、醇羟基、羧基等。 （2）联想每种官能团的典型性质，根据官能团分析其性质和可能发生的反应。 （3）注意多官能团化合物自身的反应，如分子中—OH与—COOH自身能发生酯化反应。即分析有机物的结构推测性质的一般思路为： 2．官能团转化流程 利用有机物的化学反应实验，官能团转换是制备有机化合物的基本方法。 （1）转换成碳碳双键的方法 工业上可以通过石油的裂解，获取短链的气态烯烃，如C4H10C2H4＋C2H6。 （2）转换成卤素原子的方法 ①烷烃的取代反应，如CH3CH3和Cl2在光照条件生成CH3CH2Cl，化学方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。 ②烯烃(或炔烃)的加成 如CH2==CH2和HBr在一定条件下生成CH3CH2Br，化学方程式为CH2==CH2＋HBrCH3CH2Br，CH≡CH和Br2按1∶1加成生成，化学方程式为CH≡CH＋Br2―→。 （3）转换成羟基的方法 ①烯烃和水加成 如乙烯和水在一定条件下生成乙醇，化学方程式：CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH。 ②酯类的水解反应 如乙酸乙酯在酸性条件下和水反应生成乙醇和乙酸，化学方程式为CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH。 （4）转换成酯基的方法 如乙酸和乙醇在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯，化学方程式：CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。 （5）转换成醛基的方法 如乙醇的催化氧化，化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $