2024-2025學年新教材高中化學第7章有機化合物第3節(jié)第1課時乙醇學案新人教版必修第二冊

PAGE9-第1課時乙醇發(fā)展目標體系構建1.依據(jù)乙醇的組成與結構，理解乙醇的性質(zhì)及應用，培育“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)。2.了解烴的衍生物和官能團的概念，培育“宏觀辨識與證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)。一、乙醇的物理性質(zhì)、組成與結構1．乙醇的物理性質(zhì)乙醇俗稱酒精，無色、有特別香味的液體，密度比水的小，易揮發(fā)，與水以隨意比例互溶，是優(yōu)良的有機溶劑。2．乙醇的組成與結構乙醇的分子式：C2H6O，結構式：，結構簡式：CH3CH2OH或C2H5OH。其中的—OH原子團稱為羥基。乙醇可以看成是乙烷分子中的一個氫原子被—OH取代后的產(chǎn)物。二、烴的衍生物與官能團1．烴的衍生物烴分子中的氫原子被其他原子或原子團所取代而生成的一系列化合物。如一氯甲烷、1，2-二溴乙烷、乙醇、乙酸等。2．官能團(1)定義：確定有機化合物特性的原子或原子團。(2)實例物質(zhì)CH3ClCH3CH2OHCH2=CH2CH≡CH所含官能團—Cl—OH—C≡C—官能團的名稱氯原子羥基碳碳雙鍵碳碳三鍵微點撥：烴分子失去1個氫原子后的剩余部分叫烴基，如—CH3、—CH2CH3分別稱為甲基、乙基。三、乙醇的化學性質(zhì)及應用1．乙醇與Na反應——置換反應化學方程式為2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑，與水和Na反應相比反應猛烈程度緩和的多。2．氧化反應(1)燃燒①化學方程式：CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up9(點燃))2CO2＋3H2O。②現(xiàn)象：產(chǎn)生淡藍色火焰，放出大量的熱。(2)催化氧化——催化劑可以是Cu或Ag。①化學方程式：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))2CH3CHO＋2H2O。②乙醛的結構簡式為CH3CHO，官能團稱為醛基，可以寫為或—CHO。乙醛在適當條件下可被O2氧化為乙酸，化學方程式為2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))2CH3COOH。(3)與強氧化劑反應反應原理：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up9(KMnO4（H＋）),\s\do9(或K2Cr2O7（H＋）))CH3COOH。3．乙醇的用途(1)用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機等的燃料。(2)用作生產(chǎn)醫(yī)藥、香料、化妝品、涂料等的化工原料。(3)醫(yī)療上常用體積分數(shù)為75%的乙醇溶液作消毒劑。微點撥：(1)酒類產(chǎn)品標簽中酒精度是指乙醇的體積分數(shù)。白酒一般在25%～68%，啤酒一般在3%～5%。(2)乙醇進入人體后，會在肝中通過酶的催化作用被氧化為乙醛和乙酸，最終被氧化為CO2和H2O。1．推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)乙醇是良好的有機溶劑，可以用來萃取溴水中的溴。 ()(2)—OH與OH－中電子數(shù)相同。 ()(3)可以用Na檢驗乙醇中是否含有水。 ()(4)乙醇在Cu的催化作用下，可以干脆被O2氧化為乙酸。 ()(5)酒精度為42°的白酒是指乙醇的質(zhì)量分數(shù)為42%。 ()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2．關于乙醇的說法中正確的是()A．乙醇結構中有—OH，所以乙醇溶于水，可以電離出OH－而顯堿性B．乙醇燃燒生成二氧化碳和水，說明乙醇具有氧化性C.乙醇與鈉反應可以產(chǎn)生氫氣，所以乙醇顯酸性D．乙醇與鈉反應特別平緩，所以乙醇羥基上的氫原子不如水中的氫原子活潑[答案]D3．已知某物質(zhì)的結構簡式為，該物質(zhì)含有的官能團有_______________________(寫名稱)。[答案]碳碳雙鍵、氯原子、羥基、醛基乙醇的主要性質(zhì)探究1．乙醇與Na反應試驗探究依據(jù)上述裝置圖，思索探究(1)上述試驗的現(xiàn)象：①鈉起先沉于試管底部，最終漸漸消逝，產(chǎn)生無色可燃性氣體；②燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生；③向燒杯中加入澄清石灰水不變渾濁。(2)上述試驗發(fā)生反應的方程式為2C2H5OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。(3)乙醇與Na反應和水與Na反應的猛烈程度有什么差異？得出什么結論？[答案]乙醇與Na反應比水與Na反應平緩。乙醇羥基中的氫原子比水中氫原子的活潑性差。2．乙醇的催化氧化試驗探究試驗步驟：向一支試管中加入3～5mL乙醇，取一根10～15cm長的銅絲，下端繞成螺旋狀，在酒精燈上灼燒至紅熱，插入乙醇中，反復幾次，視察反應的現(xiàn)象，當心地聞試管中液體產(chǎn)生的氣味(如圖)。(1)試驗現(xiàn)象：①灼燒至紅熱的銅絲表面變黑，趁熱將銅絲插入乙醇中，銅絲馬上又變成紅色；②能聞到一股不同于乙醇的猛烈的刺激性氣味。(2)試驗結論：①銅在反應中起催化劑的作用，②乙醇被氧化成乙醛，③乙醇催化氧化的化學方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up9(Cu),\s\do9(△))2CH3CHO＋2H2O。1．乙醇與鈉反應的位置和方式，①處O—H鍵斷開2CH3CH2Oeq\x(H＋2Na)→2CH3CH2ONa＋H2↑微點撥：(1)乙醇與鈉的反應比水與鈉的反應要緩和得多，這說明乙醇分子羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑。(2)1mol乙醇與足量鈉反應，產(chǎn)生0.5molH2，該關系可延長為1mol羥基(—OH)跟足量鈉反應產(chǎn)生0.5molH2。2．乙醇催化氧化的過程(1)將彎成螺旋狀的銅絲灼燒，銅絲表面變黑色。反應方程式為2Cu＋O2eq\o(=,\s\up9(△))2CuO。(2)將灼燒后的銅絲插入乙醇中，銅絲表面由黑變紅?？偡匠淌?C2H5OH＋O2eq\o(→,\s\up9(Cu),\s\do9(△))2CH3CHO＋2H2O。3．醇的催化氧化(1)凡是含有R—CH2OH(R代表烴基)結構的醇，在肯定條件下都能被氧化成醛；2R—CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))2R—CHO＋2H2O。1．乙醇分子中的各種化學鍵如圖所示，關于乙醇在各種反應中斷裂鍵的說明不正確的是()H⑤CHH④CH③H②O①HA．和金屬鈉反應時斷裂①B．在銅或銀催化共熱下與O2反應時斷裂①和③C．在銅或銀催化共熱下與O2反應時斷裂①和⑤D．在空氣中完全燃燒時斷裂①②③④⑤C[乙醇與鈉反應生成乙醇鈉，是羥基中的O—H鍵斷裂，A正確；乙醇催化氧化成乙醛時，斷裂①和③化學鍵，B正確，C錯誤；乙醇完全燃燒時，化學鍵全部斷裂，D正確。]2．某有機物的結構簡式為。下列關于該有機物的敘述中，不正確的是()A．能與金屬鈉發(fā)生反應并放出氫氣B．能在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應C．不能使酸性KMnO4溶液褪色D．在銅作催化劑條件下能發(fā)生催化氧化反應生成醛C[該有機物分子中含有、—OH兩種官能團，其中—OH能和Na反應放出H2，—CH2OH能在銅作催化劑條件下發(fā)生催化氧化反應生成醛基；能使酸性KMnO4溶液褪色，能在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應。故C不正確。]3．某化學反應過程如圖所示，由圖得出的下列推斷錯誤的是()A．乙醇發(fā)生了還原反應B．反應中有“紅→黑→紅”顏色交替改變的現(xiàn)象C．銅是此反應的催化劑D．生成物是乙醛A[乙醇被氧化成乙醛，發(fā)生了氧化反應，A錯誤；在反應中銅(紅色)被氧氣氧化為氧化銅(黑色)，然后氧化銅又被乙醇還原為銅，因此反應中有“紅→黑→紅”顏色交替改變的現(xiàn)象，B正確；依據(jù)以上分析可推斷銅是此反應的催化劑，C正確；依據(jù)以上分析可知生成物是乙醛，D正確。]4．下列醇能在Cu催化下發(fā)生氧化反應且產(chǎn)物不是醛的是()B[A、B、C、D項中與羥基相連的碳原子上氫原子的個數(shù)依次為2、1、0、2，故A、D項中的醇能在Cu催化下發(fā)生氧化反應生成醛，B項中的醇能在Cu催化下發(fā)生氧化反應生成酮，C項中的醇不能發(fā)生催化氧化反應，B符合題意。][素材一]1．人際交往中美酒必不行少。但探討表明50%～60%的交通事故與酒后駕駛有關，交警對駕駛員進行呼氣酒精檢測的原理是橙紅色的酸性重鉻酸鉀溶液與呼出的酒精快速反應生成藍綠色的Cr3＋，。2．“固體酒精”也稱固化酒精，因運用、運輸和攜帶便利，燃燒時對環(huán)境的污染較少，與液體酒精相比比較平安，作為一種固體燃料，廣泛應用于餐飲業(yè)、旅游業(yè)和野外作業(yè)等。固體酒精也被稱為“酒精塊”或固體燃料塊。固體酒精并不是固體狀態(tài)的酒精(酒精的熔點為－117.3℃，純凈物常溫下是液體)，而是將工業(yè)酒精(主要成分為乙醇，CH3CH2OH)中加入凝固劑[可運用(CH3COO)2Ca]使之成為固體形態(tài)。[素材二]聚乙二醇滴眼液的商品標簽部分信息如圖所示(乙二醇的結構簡式為HOCH2CH2OH)。聚乙二醇滴眼液[成分]主要成分：聚乙二醇，丙二醇[適應癥]用于短暫緩解由于眼睛干澀引起的灼熱和刺痛癥狀[用法用量]依據(jù)病情須要滴眼，每次1～2滴，運用前搖勻[留意事項]如發(fā)生溶液變色或渾濁，請勿運用，為避開污染，請勿接觸滴嘴[藥理作用]屬高分子聚合物，具有親水性和成膜性，在相宜濃度下，能起類似人工淚液的作用[貯藏]室溫保存1．依據(jù)素材一：(1)酒精檢測儀檢測酒精含量，利用了乙醇的哪些性質(zhì)？(2)乙醇還有哪些重要用途？提示：(1)利用酒精檢測儀檢測酒精含量，利用了乙醇的揮發(fā)性和還原性。(2)乙醇還被用作燃料、溶劑、消毒劑(75%的乙醇溶液)等。2．依據(jù)素材一：將銅制火鍋置于固體酒精的火焰上灼燒，發(fā)覺鍋底并未變黑，試結合有關學問加以說明。寫出有關的化學方程式。提示：銅在空氣中加熱時會被氧化為黑色的氧化銅，但是氧化銅可以被揮發(fā)出的乙醇還原重新反應生成銅。故銅鍋底未變黑。2Cu＋O2eq\o(=,\s\up9(△))2CuO，CuO＋CH3CH2OHeq\o(→,\s\up9(△))Cu＋CH3CHO＋H2O3．依據(jù)素材二：(1)乙二醇和丙二醇屬于什么關系？(2)乙二醇能與金屬鈉反應嗎？若能反應試寫出該反應的化學方程式。提示：(1)乙二醇與丙二醇的結構相像，組成上相差一個CH2，互為同系物，不是同分異構體。(2)乙二醇含有羥基，能與金屬鈉反應生成氫氣，據(jù)此可以寫出反應的化學方程式：2Na＋HOCH2CH2OH→NaOCH2CH2ONa＋H2↑通過素材一與素材二，讓學生了解酒精的用途，培育“宏觀辨識與社會責任”的核心素養(yǎng)。1．下列有機物中，不屬于烴的衍生物的是()A． B．CH3CH2NO2C．CH2=CHBr D．CH2=CH2D[可看作甲苯分子中的一個H被Cl取代；CH3CH2NO2可看作CH3CH3分子中的一個氫原子被硝基取代；CH2=CHBr可看作CH2=CH2分子中的一個H被Br取代；只有CH2=CH2屬于烴，不屬于烴的衍生物。]2．有機物Ⅰ和Ⅱ的結構式如圖，下列說法中不正確的是()A．Ⅰ和Ⅱ是同分異構體B．Ⅰ和Ⅱ的物理性質(zhì)有所不同C．Ⅰ和Ⅱ的化學性質(zhì)相同D．Ⅰ和Ⅱ含C的質(zhì)量分數(shù)相同C[Ⅰ和Ⅱ的分子式相同、分子結構不同，互為同分異構體；同分異構體不僅物理性質(zhì)有差異，化學性質(zhì)也有差異，Ⅰ屬于醇類，Ⅱ?qū)儆诿杨?，二者化學性質(zhì)有所不同；同分異構體分子中各元素的質(zhì)量分數(shù)相同，故C錯誤。]3．丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)可發(fā)生的化學反應有()①加成②氧化③燃燒④與Na反應A．只有①②③ B．①②③④C．只有①②④ D．只有①③④B[丙烯醇分子中含有羥基和碳碳雙鍵兩種官能團，能發(fā)生加成反應、氧化反應、燃燒及與金屬鈉反應。]4．下列說法正確的是()A．羥基與氫氧根離子有相同的化學式和電子式B．乙醇的官能團是—OH，可與NaOH溶液發(fā)生中和反應C．常溫下，1mol乙醇可與足量的Na反應生成11.2LH2D．已知乙醇的結構式如圖所示，則乙醇催化氧化時斷裂的化學鍵為①③D[羥基的電子式為，氫氧根離子的電子式為，故A錯誤；乙醇的官能團是—OH，乙醇屬于非電解質(zhì)，不能電離出H＋，不能與NaOH溶液發(fā)生中和反應，故B錯誤；1mol乙醇可與足量的Na反應生成0.5molH2，在標準狀況下的體積為11.2L，常溫下H2的體積大于11.2L，故C錯誤；乙醇催化氧化時，斷裂的是羥基上的氫氧鍵和與羥基相連的碳原子上的碳氫鍵，斷裂的化學鍵為①③，故D正確。]5．(素養(yǎng)題)化學愛好小組的同學們設計了如圖裝置驗證乙醇催化氧化的產(chǎn)物(加熱儀器、夾持裝置已略去)。已知：乙醇的沸點為78℃，易溶于水；乙醛的沸點為20.8℃，易溶于水。(1)乙醇催化氧化反應的化學方程式是________________________________________________________________________________________________。(2)試驗時上述裝置中須要加熱的是________(填序號，下同)，其中應當先加熱的是________，為使裝置A中的乙醇成為蒸氣，最簡潔的加熱方法是________________________________________。(3)試驗室制取氧氣的化學方程式是__________________________________________________________________________________________________。(4)試驗起先后，裝置B中能視察到的現(xiàn)象是_________；裝置C中能視察到的現(xiàn)象是___________，由此得出的結論是____________________。(5)裝置E的作用是________________，能初步判定反應后有乙醛生成的依據(jù)是__________________________________。(6)裝置D中的藥品是________，其作用是___________________________________________________________________________________________。[解析](1)乙醇催化氧化反應的化學方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up9(Cu),\s\do9(△))2CH3C