2018-2019版高中化學(xué) 第3章 重要的有機(jī)化合物 第3節(jié) 飲食中的有機(jī)化合物 第1課時 乙醇學(xué)案 魯科版必修2.doc

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第1課時乙醇一、乙醇的物理性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)1乙醇的物理性質(zhì)(1)乙醇是無色、有特殊香味、易揮發(fā)的液體，密度比水小，能夠溶解多種有機(jī)物和無機(jī)物。(2)乙醇能與水以任意比互溶，因此乙醇不能用做從碘水中提取碘的萃取劑。(3)含乙醇99.5%(體積分?jǐn)?shù))以上的叫無水乙醇，制無水乙醇時，要加入新制的生石灰再進(jìn)行蒸餾，得到無水乙醇。(4)檢驗乙醇中是否含有水通常加入無水硫酸銅固體，無水硫酸銅固體變藍(lán)，則證明其中含有水。2乙醇的分子結(jié)構(gòu)(1)乙醇的分子組成與結(jié)構(gòu)(2)烴的衍生物的概念乙醇可以看成是乙烷分子中的氫原子被羥基取代后的產(chǎn)物。烴分子中氫原子被其他原子或原子團(tuán)所取代而生成的一系列化合物稱為烴的衍生物。3官能團(tuán)(1)概念：決定有機(jī)化合物的化學(xué)特性的原子或原子團(tuán)。(2)幾種烴的衍生物及其官能團(tuán)烴的衍生物CH3ClCH2=CH2CH3CH2OH官能團(tuán)名稱氯原子硝基碳碳雙鍵羥基官能團(tuán)符號ClNO2OH例1(2017中山高一測試)下列有關(guān)乙醇的物理性質(zhì)的應(yīng)用中，不正確的是()A由于乙醇的密度比水小，所以乙醇中的水可以通過分液的方法除去B由于乙醇能夠溶解很多有機(jī)物和無機(jī)物，所以可用乙醇提取中草藥的有效成分C由于乙醇能夠以任意比溶于水，所以酒廠可以勾兌各種濃度的酒D由于乙醇容易揮發(fā)，所以才有“酒香不怕巷子深”的說法答案A解析由于乙醇與水互溶，故不能用分液的方法除去乙醇中的水。易錯警示乙醇與水以任意比互溶，因此乙醇不能用做從碘水中提取碘的萃取劑；除去乙醇中的水應(yīng)加生石灰，然后蒸餾，不能用分液的方法。例2決定乙醇主要化學(xué)性質(zhì)的原子或原子團(tuán)是()A羥基(OH)B乙基(CH2CH3)C氫氧根離子()D氫離子(H)答案A解析羥基是乙醇的官能團(tuán)，決定乙醇的主要化學(xué)性質(zhì)。乙醇中不含OH和H，OH電子式為。思維啟迪羥基和氫氧根離子的區(qū)別羥基(OH)呈電中性，不穩(wěn)定，不能獨(dú)立存在，必須和其他的原子或原子團(tuán)相結(jié)合，如H2O(HOH)，其電子式為；OH為帶一個單位負(fù)電荷的離子，穩(wěn)定，能獨(dú)立存在于水溶液或離子化合物中，其電子式為。二、乙醇的化學(xué)性質(zhì)1乙醇與金屬鈉的反應(yīng)水與鈉反應(yīng)乙醇與鈉反應(yīng)實驗現(xiàn)象鈉變化鈉粒浮于水面，熔成閃亮的小球，并快速地四處游動，很快消失鈉粒開始沉于試管底部，未熔化，最終慢慢消失聲現(xiàn)象有“嘶嘶”的聲響無聲響氣體檢驗點(diǎn)燃，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰點(diǎn)燃，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰劇烈程度鈉與水劇烈反應(yīng)鈉與乙醇緩慢反應(yīng)實驗結(jié)論密度大小(Na)(H2O)(Na)(C2H5OH)反應(yīng)方程式2Na2H2O=2NaOHH22Na2CH3CH2OH2CH3CH2ONaH2反應(yīng)實質(zhì)氫原子被置換羥基氫原子被置換羥基氫活潑性水中氫原子乙醇羥基氫原子2.乙醇的氧化反應(yīng)(1)乙醇的燃燒乙醇在空氣中燃燒生成二氧化碳和水，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，同時放出大量的熱。(2)乙醇的催化氧化實驗現(xiàn)象：把一段繞成螺旋狀的銅絲，放在酒精燈外焰上燒至紅熱時銅絲表面變黑色；趁熱將銅絲插入乙醇中，銅絲立即變成紅色；重復(fù)上述操作幾次，原有的乙醇?xì)馕断?，有帶有?qiáng)烈刺激性氣味的物質(zhì)生成。實驗原理：2CuO22CuO(銅絲變黑)CH3CHOH2OCu(銅絲由黑變紅)乙醇催化氧化成乙醛的化學(xué)方程式為：2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O，在反應(yīng)中Cu做催化劑。(3)乙醇與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)乙醇還可以與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)，被直接氧化為乙酸。酸性重鉻酸鉀溶液遇乙醇后，溶液由橙色變?yōu)榫G色，該反應(yīng)可以用來檢驗司機(jī)是否酒后駕車。乙醇反應(yīng)時化學(xué)鍵的斷裂化學(xué)反應(yīng)鍵的斷裂與鈉反應(yīng)斷鍵燃燒斷鍵催化氧化斷鍵例3(2018煙臺高一檢測)關(guān)于乙醇的說法中正確的是()A乙醇結(jié)構(gòu)中有OH，所以乙醇溶于水，可以電離出OH而顯堿性B乙醇完全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(yīng)可以產(chǎn)生氫氣，所以乙醇顯酸性D乙醇與鈉反應(yīng)非常平穩(wěn)，所以乙醇羥基上的氫原子不如水中的氫原子活潑答案D解析乙醇不能電離出OH，OH和OH是完全不同的粒子；乙醇的氧化反應(yīng)表現(xiàn)的是乙醇的還原性；乙醇與鈉反應(yīng)可以產(chǎn)生氫氣，此時，并不是氫離子的性質(zhì)，不能說明乙醇顯酸性；乙醇與鈉反應(yīng)比水與鈉反應(yīng)平緩，說明乙醇羥基上的氫原子不如水中的氫原子活潑。思維啟迪乙醇是非電解質(zhì)，乙醇溶于水不電離，顯中性，且不與NaOH溶液反應(yīng)；乙醇與活潑金屬鈉的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，只有OH上的氫原子被置換，其定量關(guān)系：2CH3CH2OH2NaH2。例4硬質(zhì)試管中銅網(wǎng)的質(zhì)量為m g，將硬質(zhì)試管放在酒精燈上加熱至銅網(wǎng)變紅熱，迅速投放到下列溶液中：澄清石灰水；鹽酸；乙醇；稀HNO3。反復(fù)幾次后，洗滌干燥銅網(wǎng)，再進(jìn)行稱量，則：(1)質(zhì)量大于m g的有_。(2)質(zhì)量等于m g的有_。(3)質(zhì)量小于m g的有_。答案(1)(2)(3)解析CuCuO質(zhì)量增加，與不反應(yīng)，其質(zhì)量大于m g；與鹽酸、稀HNO3反應(yīng)分別生成CuCl2、Cu(NO3)2，質(zhì)量減小；在乙醇催化反應(yīng)中，銅為催化劑，質(zhì)量不變。規(guī)律總結(jié)(1)符合RCH2OH的醇均能被催化氧化為RCHO，若醇分子中與羥基相連的碳原子上無氫原子則不能被催化氧化。(2)利用乙醇的催化氧化反應(yīng)，可除去銅絲表面的CuO，且銅的質(zhì)量不減少。乙醇的重要性質(zhì)：與水互溶飄清香，電離水比乙醇強(qiáng)。鈉粒投入放氫氣，催化請銅來幫忙。1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)75%(體積分?jǐn)?shù))的乙醇溶液常用于醫(yī)療消毒()(2)乙醇是人類新發(fā)現(xiàn)的一種化石能源()(3)乙醇可作為提取碘水中碘的萃取劑()(4)將鈉塊放入乙醇中，鈉塊表面劇烈放出氣體，聽到嘶嘶的響聲()(5)乙醇能使酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液退色()(6)乙醇分子中含有OH，所以乙醇顯堿性()(7)乙醇能電離出H，所以乙醇是電解質(zhì)，能與NaOH溶液反應(yīng)()(8)羥基和氫氧根離子具有相同的化學(xué)式和電子式()(9)在氧氣中燃燒生成CO2和H2O的有機(jī)物一定不是烴的衍生物()(10)1 mol乙醇與足量鈉反應(yīng)生成3 mol H2()2可以檢驗乙醇中是否含有水的試劑是()A無水硫酸銅 B生石灰C金屬鈉 D膽礬答案A解析無水硫酸銅若由白色變?yōu)樗{(lán)色，則能確定水的存在。3(2017哈爾濱六中期末)向裝有乙醇的燒杯中投入一小塊金屬鈉，下列對該實驗現(xiàn)象的描述中正確的是()A鈉塊沉在乙醇液面之下B鈉塊熔化成小球C鈉塊在乙醇的液面上游動D向燒杯中滴入幾滴酚酞溶液變紅色答案A解析鈉的密度比乙醇的大，故A正確、C錯誤；鈉與乙醇反應(yīng)產(chǎn)生氫氣比較緩慢，放出的熱量不足以使鈉熔化，故B錯誤；燒杯中無OH產(chǎn)生，加酚酞溶液不變紅色，故D錯誤。4乙醇分子中的各化學(xué)鍵如下圖所示，下列關(guān)于乙醇分子在各種反應(yīng)中斷裂鍵的說法不正確的是()A和金屬鈉反應(yīng)時斷裂鍵B在銅催化共熱下與O2反應(yīng)時斷裂和鍵C在空氣中完全燃燒時斷裂鍵 D乙醇是電解質(zhì)，在水中斷裂鍵電離出氫離子答案D解析乙醇與鈉反應(yīng)生成乙醇鈉，是羥基中的OH鍵斷裂，A項正確；乙醇催化氧化成乙醛時，斷裂和化學(xué)鍵，B項正確，乙醇完全燃燒時，化學(xué)鍵全部斷裂，C項正確；乙醇是非電解質(zhì)，在水中鍵不斷裂，不能電離出氫離子，D項錯誤。5酒后駕車是引發(fā)交通事故的重要原因。交警對駕駛員進(jìn)行呼氣酒精檢測的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成綠色的Cr3。下列對乙醇的描述與此測定原理有關(guān)的是()乙醇沸點(diǎn)低乙醇密度比水小乙醇有還原性乙醇是烴的含氧衍生物A BC D答案C解析乙醇沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，可以隨呼吸呼出，故易被檢測。K2Cr2O7具有強(qiáng)氧化性，可以氧化乙醇，自身生成Cr3，說明乙醇具有還原性。6某種烴的衍生物分子式為C2H6O，下面是探討其分子結(jié)構(gòu)的過程，請回答相關(guān)問題：(1)按價鍵理論，寫出C2H6O可能有的結(jié)構(gòu)式(用A、B、C標(biāo)明序號)_。(2)取一定量的C2H6O與足量的金屬鉀反應(yīng)，收集產(chǎn)生的氣體，當(dāng)完全反應(yīng)時，C2H6O與產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為21。產(chǎn)生的氣體能燃燒，火焰呈淡藍(lán)色，燃燒產(chǎn)物通入無水硫酸銅，固體變藍(lán)色；通入澄清石灰水，不變渾濁，則C2H6O與鉀反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是_；據(jù)實驗數(shù)據(jù)，可確定C2H6O的結(jié)構(gòu)式為(寫序號)_，推斷過程是_。答案(1) (2)H2An(C2H6O)n(H)11，說明C2H6O分子中只有1個H能被置換，即有1個H與其他5個H的空間位置不同，故A式符合要求解析(1)由C2H6的結(jié)構(gòu)式不難推知：C2H6O的可能結(jié)構(gòu)有兩種。一種O原子插入CH鍵之間，另一種O原子插入CC鍵之間。即和。(2)由可知產(chǎn)生的氣體為H2；據(jù)數(shù)據(jù)分析不難推出n(C2H6O)n(H)11，說明C2H6O中只有一個H能被置換為H2，而其他5個H則不能。對點(diǎn)訓(xùn)練題組一烴的衍生物與官能團(tuán)1下列有機(jī)物中，不屬于烴的衍生物的是()A BCH3CH2NO2CCH2CHBr DCH2CH2(聚乙烯)答案D解析可看做甲苯分子中的一個氫原子被Cl原子取代；CH3CH2NO2可看做CH3CH3分子中的一個氫原子被硝基取代；CH2=CHBr可看做CH2=CH2分子中的一個氫原子被Br原子所取代的產(chǎn)物；只有CH2CH2不屬于烴的衍生物。2下列關(guān)于羥基和氫氧根的說法不正確的是()A羥基比氫氧根少一個電子B二者的組成元素相同C羥基不帶電，氫氧根帶一個單位負(fù)電荷D羥基比氫氧根性質(zhì)穩(wěn)定答案D解析羥基和氫氧根都是由氫、氧兩種元素組成，其電子式分別為和，由電子式可知A、C項正確；羥基中氧原子未達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以羥基不如氫氧根性質(zhì)穩(wěn)定，D項錯誤。題組二乙醇的分子結(jié)構(gòu)3下列化學(xué)用語正確的是()A乙醇的官能團(tuán)：OHB乙醇的分子式：CH3CH2OHC乙烯的結(jié)構(gòu)簡式：CH2CH2D乙烯無官能團(tuán)答案A4比較乙烷和乙醇的結(jié)構(gòu)，下列說法錯誤的是()A兩個碳原子以單鍵相連B分子里都含6個相同的氫原子C乙基與一個氫原子相連就是乙烷分子D乙基與一個羥基相連就是乙醇分子答案B解析乙烷和乙醇的結(jié)構(gòu)簡式分別為CH3CH3和CH3CH2OH，所以A、C、D項正確；乙醇分子中的6個H原子可分為三種，所以B項錯誤。題組三乙醇的性質(zhì)及應(yīng)用5(2017太原高一期末)下列各種混合物，能用分液漏斗分離的是()A水和苯 B水和乙醇C碘和酒精 D乙醇和汽油答案A解析苯和水不互溶，能用分液漏斗分離，A正確；乙醇和水能以任意比互溶，不能用分液漏斗分離，B錯誤；碘易溶于酒精，不能用分液漏斗分離，C錯誤；乙醇和汽油能互溶，不能用分液漏斗分離，D錯誤。6(2017武威涼州區(qū)校級期末考試)下列說法正確的是()檢測乙醇中是否含有水可加入少量的無水硫酸銅，若變藍(lán)則含水除去乙醇中微量的水可加入金屬鈉，使其完全反應(yīng)獲得無水乙醇的方法是直接加熱蒸餾獲得無水乙醇的方法通常是先用生石灰吸水，然后再加熱蒸餾A B C D答案C解析用無水CuSO4可檢驗乙醇中是否有水存在，因為無水CuSO4遇水變藍(lán)，故正確；乙醇和水均與金屬鈉反應(yīng)生成H2，故錯誤；將含水的乙醇直接加熱蒸餾，水也會蒸出，所得乙醇不純，故錯誤，正確。7(2017渦陽高一檢測)可以證明乙醇分子中有一個氫原子與另外的氫原子不同的方法是()A1 mol乙醇燃燒生成3 mol水B乙醇可以制飲料C1 mol乙醇跟足量的Na反應(yīng)制得0.5 mol H2D1 mol乙醇燃燒生成2 mol CO2答案C解析若乙醇中的氫原子均是相同的，則1 mol乙醇和金屬鈉反應(yīng)，可以生成3 mol氫氣，但實際上只能得到0.5 mol氫氣，所以C項正確。8(2017徐州高一檢測)如圖是某有機(jī)物分子的填充模型，黑色的是碳原子，白色的是氫原子，灰色的是氧原子。則該物質(zhì)不具有的性質(zhì)是()A使紫色石蕊溶液變紅 B與鈉反應(yīng)C與水互溶 D發(fā)生氧化反應(yīng)答案A解析根據(jù)該有機(jī)物的填充模型判斷該有機(jī)物為乙醇。A項，乙醇呈中性，不能使紫色石蕊溶液變紅，符合題意；B項，乙醇與鈉反應(yīng)生成乙醇鈉和氫氣，不符合題意；D項，乙醇能發(fā)生氧化反應(yīng)，不符合題意。9按下圖裝置，持續(xù)通入X氣體，可看到a處有紅色物質(zhì)生成，b處變藍(lán)，c處得到液體，X氣體可能是()AH2 BCO和H2CNH3 DCH3CH2OH(g)答案D解析四個選項中的氣體或蒸氣都可還原CuO，且均有H2O產(chǎn)生，故都可滿足a、b處的現(xiàn)象。但要在c處得到液體，只有D符合：CH3CH2OHCuOCH3CHOH2OCu。題組四乙醇與相關(guān)物質(zhì)的綜合10(2017許昌高一檢測)將W1 g光亮的銅絲在空氣中加熱一段時間后，迅速伸入下列物質(zhì)中，取出干燥，如此反復(fù)幾次，最后取出銅絲用蒸餾水洗滌、干燥，稱得其質(zhì)量為W2 g。實驗時由于所伸入的物質(zhì)不同，銅絲的前后質(zhì)量變化可能不同，下列所插物質(zhì)與銅絲的質(zhì)量關(guān)系正確的是()ANaOH溶液，W1W2B無水乙醇，W1W2CNaHSO4溶液，W1W2DCO，W1W2答案B解析銅絲在空氣中加熱，轉(zhuǎn)變成氧化銅。A項，氧化銅不與NaOH溶液反應(yīng)，因為銅絲增加了氧的質(zhì)量，即W2W1，故錯誤；B項，乙醇與CuO發(fā)生反應(yīng)：CH3CH2OHCuOCH3CHOCuH2O，銅絲質(zhì)量不變，故正確；C項，CuO2H=Cu2H2O，銅轉(zhuǎn)變成Cu2，質(zhì)量減少，W1W2，故錯誤；D項，COCuOCuCO2，銅絲質(zhì)量不變，W1W2，故錯誤。11(2017張家口高一檢測)A、B、C三種醇同足量的金屬鈉反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生相同體積的氫氣，消耗這三種醇的物質(zhì)的量之比為362，則A、B、C三種醇分子中羥基數(shù)之比是()A321 B263C362 D213答案D解析由題意可知，三種醇消耗的羥基總數(shù)相等，設(shè)A、B、C三種醇分子中的羥基數(shù)分別為x，y，z，則3x6y2z，解得xyz213。12香葉醇是合成玫瑰香油的主要原料，其結(jié)構(gòu)簡式如圖：，下列有關(guān)香葉醇的敘述正確的是()A香葉醇的分子式為C10H18OB不能使溴的四氯化碳溶液退色C不能使酸性高錳酸鉀溶液退色D能發(fā)生加成反應(yīng)，不能發(fā)生取代反應(yīng)答案A解析從結(jié)構(gòu)簡式看出香葉醇中含“”和“OH”，碳碳雙鍵能使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液退色，能發(fā)生加成反應(yīng)，“OH”能發(fā)生取代反應(yīng)，B、C、D均不正確。綜合強(qiáng)化13(2017東莞高一檢測)酒的主要成分是乙醇和水，少量飲酒對人體有益，但酗酒有害健康。結(jié)合乙醇的性質(zhì)回答下列問題。(1)乙醇是無色有特殊香味的液體，密度比水的_。(2)工業(yè)上用乙烯與水反應(yīng)可制得乙醇，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。反應(yīng)類型是_。(3)下列屬于乙醇的同分異構(gòu)體的是_(填字母)。ABC乙醚(CH3CH2OCH2CH3)D甲醇ECH3OCH3FHOCH2CH2OH(4)乙醇能夠發(fā)生氧化反應(yīng)：46 g乙醇完全燃燒消耗_ mol氧氣。乙醇在銅做催化劑的條件下可被氧氣氧化為乙醛，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案(1)小(2)CH2=CH2H2OCH3CH2OH加成反應(yīng)(3)E(4)32CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O解析(2)乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)，化學(xué)方程式為CH2=CH2H2OCH3CH2OH。(3)同分異構(gòu)體滿足的兩個條件：分子式相同；不同的空間結(jié)構(gòu)，故CH3OCH3與乙醇互為同分異構(gòu)體。(4)乙醇燃燒的化學(xué)方程式：C2H5OH3O22CO23H2O，故1 mol乙醇完全燃燒消耗3 mol O2。乙醇催化氧化的化學(xué)方程式為2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O。14乙醇是生活中常見的有機(jī)物，能進(jìn)行如下圖所示的多種反應(yīng)，A、C都是有機(jī)物。寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；_；_。答案2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2CH3CH2OH3O22CO23H2O2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O15(2017煙臺高一檢測)某實驗小組用如圖所示裝置進(jìn)行乙醇的催化氧化實驗。(1)實驗過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象，請寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式_。在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，說明該反應(yīng)是_反應(yīng)。(2)甲和乙兩個水浴作用不相同：甲的作用是_；乙的作用是_。(3)反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，干燥試管a中能收集到不同的物質(zhì)，它們是_，集氣瓶中收集到的主要成分是_。答案(1)2CuO22CuO，CH3CH2OHCuOCH3CHOCuH2O放熱(2)加熱冷卻(3)乙醛、乙醇、水氮?dú)?、氧氣解?1)在乙醇的催化氧化實驗中，Cu做催化劑，反應(yīng)過程中，紅色的Cu先生成黑色的CuO，黑色的CuO又被還原為紅色的Cu，有關(guān)的化學(xué)方程式為2CuO22CuO，CuOCH3CH2OHCH3CHOCuH2O。熄滅酒精燈反應(yīng)仍繼續(xù)進(jìn)行，則說明乙醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)常溫下乙醇為液體，如果要在玻璃管中進(jìn)行反應(yīng)則需要轉(zhuǎn)化為氣體，所以甲中水浴加熱的目的是將乙醇汽化得到穩(wěn)定的乙醇?xì)饬?；而生成的乙醛在高溫時為氣體，所以乙裝置的目的是將乙醛氣體冷凝為液體。(3)經(jīng)過反應(yīng)并冷卻后，a中收集到的物質(zhì)有易揮發(fā)的乙醇及反應(yīng)生成的乙醛和水，集氣瓶中收集到的是空氣中的N2及未完全反應(yīng)的O2。