2022-2023學(xué)年蘇教版必修第二冊 8-2-1 乙醇 學(xué)案

第二單元食品中的有機(jī)化合物第一課時乙醇新課程標(biāo)準(zhǔn)素養(yǎng)目標(biāo)1.會寫乙醇的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式，知道乙醇的官能團(tuán)是—OH。2．知道乙醇中—OH上的氫可以被金屬置換，會寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。3．知道乙醇催化氧化生成乙醛以及反應(yīng)中的斷鍵和成鍵情況，會寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。1.能從官能團(tuán)的視角認(rèn)識乙醇的性質(zhì)和變化；能分析乙醇的性質(zhì)與其分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。(宏觀辨識與微觀探析)2．能運用乙醇的球棍模型解釋乙醇與鈉、氧氣反應(yīng)的斷鍵情況，揭示反應(yīng)的本質(zhì)。能采用模型、符號等多種方式對物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其變化進(jìn)行綜合表征。(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)3．能設(shè)計驗證乙醇性質(zhì)的綜合實驗方案；能運用變量控制的方法探究并確定合適的反應(yīng)條件，并能對關(guān)于乙醇的實驗方案、實驗過程和實驗結(jié)論進(jìn)行評價，提出進(jìn)一步探究的設(shè)想。(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)課堂篇·互動探究合作討論[教材預(yù)習(xí)]一、乙醇1．分子結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)式：(2)分子式：________(3)球棍模型：(4)空間填充模型：(5)結(jié)構(gòu)簡式：________或________(6)官能團(tuán)：名稱________，化學(xué)式________2．物理性質(zhì)乙醇是____、________的液體，密度比水____，可與水以________互溶，易____。3．化學(xué)性質(zhì)(1)乙醇分子中________上的氫原子能被金屬鈉置換生成氫氣，但反應(yīng)比鈉與水要________。乙醇與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__________________。(2)乙醇在銅、銀等催化劑的作用下可以被氧氣氧化，生成具有特殊氣味的乙醛?；瘜W(xué)方程式為：__________________。乙醛有較強(qiáng)的還原性。在適當(dāng)條件下，乙醛可以進(jìn)一步被氧氣氧化生成乙酸，化學(xué)方程式為：__________________。答案：1.(2)C2H6O(5)C2H5OHC2H5—OH(6)羥基—OH2．無色有特殊香味小任意比例揮發(fā)3．(1)羥基(—OH)緩慢得多2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑(2)2CH3CH2—OH＋O2eq\o(→,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up17(催化劑))2CH3COOH二、官能團(tuán)1．概念：對物質(zhì)________起決定性作用的基團(tuán)叫作官能團(tuán)。2．舉例：乙醇分子的官能團(tuán)是________，乙醛分子的官能團(tuán)是________。答案：1.性質(zhì)2.羥基(—OH)醛基(—CHO)[探究提升]1．乙醇與鈉的反應(yīng)(1)實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象①鈉開始沉于試管底部，最終慢慢消失，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)實驗結(jié)論：鈉的密度比乙醇的大，乙醇與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。(3)化學(xué)方程式：2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。2．乙醇與鈉反應(yīng)的相關(guān)結(jié)論(1)密度關(guān)系：金屬鈉與乙醇反應(yīng)時沉在乙醇的底部，而與水反應(yīng)時浮在水面上，說明三者的密度關(guān)系為ρ水>ρ鈉>ρ乙醇。(2)氫原子的活潑性：鈉能與乙醇反應(yīng)，是乙醇羥基上的氫原子被置換，而不是乙基上的氫原子被置換，即氫原子的活潑性順序為羥基氫原子>烴基氫原子。乙醇與鈉反應(yīng)時沒有熔化成小球，也沒有發(fā)出聲響，這說明乙醇分子中羥基氫原子不如水分子中的羥基氫原子活潑。(3)數(shù)量關(guān)系：1mol乙醇跟足量鈉反應(yīng)，產(chǎn)生0.5molH2，故羥基(—OH)與生成的氫氣之間存在的數(shù)量關(guān)系為2—OH～H2。3．乙醇的催化氧化實驗(1)實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象紅色光亮的銅絲灼燒后變?yōu)楹谏?，趁熱插入乙醇中，銅絲又變?yōu)榧t色。反復(fù)幾次，聞到試管中的液體有刺激性氣味(2)實驗結(jié)論：在加熱和銅作催化劑條件下，乙醇發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)：4．乙醇催化氧化反應(yīng)的原理(1)總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up17(Cu),\s\do15(△))2CH3CHO＋2H2O，反應(yīng)中Cu作催化劑。(2)反應(yīng)生成的乙醛是一種無色、具有刺激性氣味的液體，與水、乙醇互溶。結(jié)構(gòu)簡式為。(3)乙醇被強(qiáng)氧化劑氧化乙醇若遇到強(qiáng)氧化劑，如酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液，可被氧化為乙酸。CH3CH2OHeq\o(→,\s\up17(KMnO4H＋、aq),\s\do15(或K2Cr2O7H＋、aq))CH3COOH5．乙醇反應(yīng)時的斷鍵情況乙醇參與的反應(yīng)鍵的斷裂與鈉反應(yīng)斷①鍵燃燒斷①②③④⑤鍵催化氧化斷①③鍵6.乙醇的用途(1)用作燃料。(2)用作化工原料。(3)醫(yī)療上常用體積分?jǐn)?shù)為75%的乙醇作消毒劑。(1)有機(jī)反應(yīng)中，有機(jī)物“去氫”或“得氧”的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)；“加氫”或“去氧”的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。(2)含有—OH的有機(jī)物都能與Na反應(yīng)，如CH3OH(甲醇)、HOCH2CH2OH(乙二醇)等，且1mol—OH～eq\f(1,2)molH2，該關(guān)系式常用于確定有機(jī)物分子中含有—OH的數(shù)目。(3)乙醇作為一種還原性物質(zhì)，在酸性條件下，會與橙色的重鉻酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到含Cr3＋的綠色溶液，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CH3CH2OH＋2K2Cr2O7(橙色)＋8H2SO4=3CH3COOH＋2Cr2(SO4)3(綠色)＋11H2O＋2K2SO4，此反應(yīng)原理可用于酒精測試，若由橙色變成綠色，則可以判斷駕駛員飲酒超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。[對點練習(xí)]1．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．鈉塊沉在乙醇液面的下面B．鈉塊熔化成小球C．鈉塊在乙醇的液面上游動D．鈉塊劇烈反應(yīng)放出氣體答案：A解析：因ρNa>ρ乙醇，故鈉在乙醇液面下面，A正確，則C不正確。因Na與乙醇反應(yīng)緩慢，故B、D不正確。2．乙醇能發(fā)生如下反應(yīng)：①CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up17(點燃))2CO2＋3H2O；②2Cu＋O2eq\o(=,\s\up17(△))2CuO，CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up17(△))CH3CHO＋H2O＋Cu。由以上反應(yīng)不能得出的結(jié)論是()A．由反應(yīng)①②可知，條件不同，乙醇與O2反應(yīng)的產(chǎn)物不同B．由反應(yīng)②可知，Cu是乙醇氧化生成乙醛的催化劑C．由反應(yīng)①可知，乙醇燃燒時，碳碳鍵、碳?xì)滏I、氫氧鍵均斷裂D．由反應(yīng)②可知，乙醇氧化為乙醛時，只斷開氫氧鍵答案：D解析：由反應(yīng)①可知，乙醇在氧氣中燃燒生成CO2和H2O；由反應(yīng)②可知乙醇與O2在銅作催化劑的條件下生成CH3CHO和H2O，產(chǎn)物不同，A項正確；由反應(yīng)②可知，Cu能參與反應(yīng)，但前后質(zhì)量不變，是催化劑，B項正確；由反應(yīng)①可知，乙醇燃燒時，所有的化學(xué)鍵均斷裂，即碳碳鍵、碳?xì)滏I、氫氧鍵均斷裂，C項正確；由反應(yīng)②可知，乙醇氧化為乙醛時，斷開了氫氧鍵、碳?xì)滏I，D項錯誤。3．乙醇分子中的各種化學(xué)鍵如圖所示，下列關(guān)于乙醇在各種反應(yīng)中斷鍵情況的說明不正確的是()A．和金屬鈉反應(yīng)時鍵①斷裂B．在銅催化共熱下與O2反應(yīng)時斷裂①和③鍵C．在銀催化共熱下與O2反應(yīng)時斷裂①和⑤鍵D．在空氣中完全燃燒時斷裂①②③④⑤鍵答案：C解析：乙醇與鈉反應(yīng)生成乙醇鈉，是羥基中的O—H鍵斷裂，A正確；乙醇催化氧化生成乙醛時，斷裂①和③鍵，B正確，C錯誤；乙醇完全燃燒時，化學(xué)鍵①②③④⑤全部斷裂。乙醇分子中羥基氫的性質(zhì)(1)在乙醇分子中，被鈉置換出的氫是羥基中的氫原子，而不是乙基中的氫原子。(2)CH3CH2OH中羥基中的氫能被置換出來，但CH3CH2OH是非電解質(zhì)，不能電離出H＋。[知識構(gòu)建][要點背熟](1)乙醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH或C2H5OH，決定化學(xué)性質(zhì)的原子團(tuán)為—OH。(2)乙醇分子中的羥基氫原子比水分子中的羥基氫原子活潑性弱，水與金屬鈉反應(yīng)比乙醇與鈉反應(yīng)要劇烈。(3)三個重要反應(yīng)：①2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑；②2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))2CH3CHO＋2H2O；③2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up17(催化劑))2CH3COOH。效果篇·排查基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)檢測[基礎(chǔ)排查]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)乙醇的密度小于水的密度，故可用分液的方法分離乙醇和水()(2)可用無水硫酸銅檢驗工業(yè)酒精中是否有水()(3)乙醇中的羥基不如水中的羥基活潑()(4)乙醇分子中含有六個氫原子，故1mol乙醇與足量的鈉反應(yīng)可以生成3mol的氫氣()答案：(1)×(2)√(3)√(4)×2．嘗試解答。(1)能否用乙醇萃取溴水中的溴單質(zhì)？___________________________(2)如何證明一個乙醇分子中含有一個羥基？___________________________(3)如何檢驗乙醇中是否含有水？___________________________(1)提示：不能。因為乙醇與水以任意比例互溶。(2)提示：根據(jù)1mol乙醇與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生0.5mol氫氣，即可證明一個乙醇分子中含有一個羥基。(3)提示：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。3．把質(zhì)量為mg的銅絲灼燒變黑，立即放入下列物質(zhì)中，能使銅絲變紅，而且質(zhì)量仍為mg的是()A．稀硫酸 B．燒堿溶液C．乙醇 D．蒸餾水答案：C4．下列有關(guān)乙醇的說法錯誤的是()A．鈉的密度大于乙醇，實驗室可用乙醇保存金屬鈉B．可用無水CuSO4檢驗工業(yè)酒精中是否含水C．乙醇不能萃取出溴水中的溴D．分離乙醇和水常用蒸餾的方法答案：A5．已知分子結(jié)構(gòu)中含有—OH的有機(jī)物可以和鈉反應(yīng)放出氫氣，某實驗小組為了測定乙醇的結(jié)構(gòu)式是，利用乙醇和鈉的反應(yīng)，設(shè)計如圖裝置進(jìn)行實驗探究：(1)實驗前檢驗該裝置的氣密性的實驗操作是__________________。(2)有人認(rèn)為裝置中有空氣，所測的氣體體積應(yīng)扣除裝置中空氣的體積，才是氫氣的體積，你認(rèn)為________(填“正確”或“不正確”)。(3)如果實驗開始前b導(dǎo)管內(nèi)未充滿水，則實驗結(jié)果將________(填“偏大”或“偏小”)。(4)若測得有1.15gC2H6O參加反應(yīng)，把量筒c中水的體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積為280mL，試結(jié)合計算和討論，判斷下面Ⅰ和Ⅱ兩式中，哪個正確？________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。答案：(1)連接好裝置，關(guān)閉分液漏斗的活塞，將右側(cè)導(dǎo)管插入水槽，微熱燒瓶，右側(cè)導(dǎo)管若有氣泡冒出，冷卻后形成一段水柱，且一段時間內(nèi)水柱不變化，證明裝置氣密性良好(2)不正確(3)偏小(4)Ⅱ[課堂檢測]1．下列說法錯誤的是()A．乙烯：CH2=CH2，官能團(tuán)為B．乙炔：CH≡CH，官能團(tuán)為—C≡C—C．乙醇：CH3CH2OH，官能團(tuán)為—OHD．乙醛：CH3CHO，官能團(tuán)為—COH答案：D解析：醛基寫成或—CHO，—COH是錯誤寫法。2.乙醇分子中的各化學(xué)鍵如右圖所示，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)時鍵①斷裂B．在銅催化共熱下與O2反應(yīng)時斷裂①和③C．在空氣中完全燃燒時斷裂①②③④⑤D．乙醇是電解質(zhì)，在水中鍵①斷裂電離出氫離子答案：D3．下列說法正確的是()①檢測乙醇中是否含有水可加入少量的無水硫酸銅，如變藍(lán)則含水②除去乙醇中微量水可加入金屬鈉，使其完全反應(yīng)③獲得無水乙醇的方法是直接加熱蒸餾④獲得無水乙醇的方法通常采用先用生石灰吸水，然后再加熱蒸餾A．①③B．②④C．①④D．③④答案：C解析：用無水CuSO4可檢驗是否有水存在，因為無水CuSO4遇水變藍(lán)，故①正確；乙醇和水均與金屬鈉反應(yīng)生成氣體，故②錯誤；含水的酒精直接加熱蒸餾，水也會揮發(fā)，酒精不純，③錯誤；④正確。4．能證明乙醇分子中含有一個羥基的事實是()A．乙醇容易揮發(fā)B．乙醇能與水以任意比例互溶C．乙醇完全燃燒生