2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第7章有機(jī)化合物第3節(jié)第1課時(shí)乙醇學(xué)案新人教版必修第二冊(cè)

PAGE9-第1課時(shí)乙醇發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.依據(jù)乙醇的組成與結(jié)構(gòu)，理解乙醇的性質(zhì)及應(yīng)用，培育“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的核心素養(yǎng)。2.了解烴的衍生物和官能團(tuán)的概念，培育“宏觀辨識(shí)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(jié)構(gòu)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(jī)溶劑。2．乙醇的組成與結(jié)構(gòu)乙醇的分子式：C2H6O，結(jié)構(gòu)式：，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH3CH2OH或C2H5OH。其中的—OH原子團(tuán)稱為羥基。乙醇可以看成是乙烷分子中的一個(gè)氫原子被—OH取代后的產(chǎn)物。二、烴的衍生物與官能團(tuán)1．烴的衍生物烴分子中的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。如一氯甲烷、1，2-二溴乙烷、乙醇、乙酸等。2．官能團(tuán)(1)定義：確定有機(jī)化合物特性的原子或原子團(tuán)。(2)實(shí)例物質(zhì)CH3ClCH3CH2OHCH2=CH2CH≡CH所含官能團(tuán)—Cl—OH—C≡C—官能團(tuán)的名稱氯原子羥基碳碳雙鍵碳碳三鍵微點(diǎn)撥：烴分子失去1個(gè)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(xué)性質(zhì)及應(yīng)用1．乙醇與Na反應(yīng)——置換反應(yīng)化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑，與水和Na反應(yīng)相比反應(yīng)猛烈程度緩和的多。2．氧化反應(yīng)(1)燃燒①化學(xué)方程式：CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up9(點(diǎn)燃))2CO2＋3H2O。②現(xiàn)象：產(chǎn)生淡藍(lán)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(xué)方程式：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))2CH3CHO＋2H2O。②乙醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHO，官能團(tuán)稱為醛基，可以寫為或—CHO。乙醛在適當(dāng)條件下可被O2氧化為乙酸，化學(xué)方程式為2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))2CH3COOH。(3)與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)反應(yīng)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(jī)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?jǐn)?shù)為75%的乙醇溶液作消毒劑。微點(diǎn)撥：(1)酒類產(chǎn)品標(biāo)簽中酒精度是指乙醇的體積分?jǐn)?shù)。白酒一般在25%～68%，啤酒一般在3%～5%。(2)乙醇進(jìn)入人體后，會(huì)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(cuò)誤的打“×”)(1)乙醇是良好的有機(jī)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(yàn)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?jǐn)?shù)為42%。 ()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2．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)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，該物質(zhì)含有的官能團(tuán)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(yīng)試驗(yàn)探究依據(jù)上述裝置圖，思索探究(1)上述試驗(yàn)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(yàn)發(fā)生反應(yīng)的方程式為2C2H5OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。(3)乙醇與Na反應(yīng)和水與Na反應(yīng)的猛烈程度有什么差異？得出什么結(jié)論？[答案]乙醇與Na反應(yīng)比水與Na反應(yīng)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(yàn)探究試驗(yàn)步驟：向一支試管中加入3～5mL乙醇，取一根10～15cm長(zhǎng)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(fù)幾次，視察反應(yīng)的現(xiàn)象，當(dāng)心地聞試管中液體產(chǎn)生的氣味(如圖)。(1)試驗(yàn)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(yàn)結(jié)論：①銅在反應(yīng)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(xué)方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up9(Cu),\s\do9(△))2CH3CHO＋2H2O。1．乙醇與鈉反應(yīng)的位置和方式，①處O—H鍵斷開2CH3CH2Oeq\x(H＋2Na)→2CH3CH2ONa＋H2↑微點(diǎn)撥：(1)乙醇與鈉的反應(yīng)比水與鈉的反應(yīng)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(yīng)，產(chǎn)生0.5molH2，該關(guān)系可延長(zhǎng)為1mol羥基(—OH)跟足量鈉反應(yīng)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(yīng)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。總方程式2C2H5OH＋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(jié)構(gòu)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(xué)鍵如圖所示，關(guān)于乙醇在各種反應(yīng)中斷裂鍵的說明不正確的是()H⑤CHH④CH③H②O①HA．和金屬鈉反應(yīng)時(shí)斷裂①B．在銅或銀催化共熱下與O2反應(yīng)時(shí)斷裂①和③C．在銅或銀催化共熱下與O2反應(yīng)時(shí)斷裂①和⑤D．在空氣中完全燃燒時(shí)斷裂①②③④⑤C[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；乙醇催化氧化成乙醛時(shí)，斷裂①和③化學(xué)鍵，B正確，C錯(cuò)誤；乙醇完全燃燒時(shí)，化學(xué)鍵全部斷裂，D正確。]2．某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。下列關(guān)于該有機(jī)物的敘述中，不正確的是()A．能與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)并放出氫氣B．能在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應(yīng)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(yīng)生成醛C[該有機(jī)物分子中含有、—OH兩種官能團(tuán)，其中—OH能和Na反應(yīng)放出H2，—CH2OH能在銅作催化劑條件下發(fā)生催化氧化反應(yīng)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(yīng)。故C不正確。]3．某化學(xué)反應(yīng)過程如圖所示，由圖得出的下列推斷錯(cuò)誤的是()A．乙醇發(fā)生了還原反應(yīng)B．反應(yīng)中有“紅→黑→紅”顏色交替改變的現(xiàn)象C．銅是此反應(yīng)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(yīng)，A錯(cuò)誤；在反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)且產(chǎn)物不是醛的是()B[A、B、C、D項(xiàng)中與羥基相連的碳原子上氫原子的個(gè)數(shù)依次為2、1、0、2，故A、D項(xiàng)中的醇能在Cu催化下發(fā)生氧化反應(yīng)生成醛，B項(xiàng)中的醇能在Cu催化下發(fā)生氧化反應(yīng)生成酮，C項(xiàng)中的醇不能發(fā)生催化氧化反應(yīng)，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(guān)，交警對(duì)駕駛員進(jìn)行呼氣酒精檢測(cè)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(yīng)生成藍(lán)綠色的Cr3＋，。2．“固體酒精”也稱固化酒精，因運(yùn)用、運(yùn)輸和攜帶便利，燃燒時(shí)對(duì)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(yīng)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(diǎn)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(yùn)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(biāo)簽部分信息如圖所示(乙二醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(yīng)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(yùn)用前搖勻[留意事項(xiàng)]如發(fā)生溶液變色或渾濁，請(qǐng)勿運(yùn)用，為避開污染，請(qǐng)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(cè)儀檢測(cè)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(cè)儀檢測(cè)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(jié)合有關(guān)學(xué)問加以說明。寫出有關(guān)的化學(xué)方程式。提示：銅在空氣中加熱時(shí)會(huì)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(yīng)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(guān)系？(2)乙二醇能與金屬鈉反應(yīng)嗎？若能反應(yīng)試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示：(1)乙二醇與丙二醇的結(jié)構(gòu)相像，組成上相差一個(gè)CH2，互為同系物，不是同分異構(gòu)體。(2)乙二醇含有羥基，能與金屬鈉反應(yīng)生成氫氣，據(jù)此可以寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na＋HOCH2CH2OH→NaOCH2CH2ONa＋H2↑通過素材一與素材二，讓學(xué)生了解酒精的用途，培育“宏觀辨識(shí)與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。1．下列有機(jī)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(gè)H被Cl取代；CH3CH2NO2可看作CH3CH3分子中的一個(gè)氫原子被硝基取代；CH2=CHBr可看作CH2=CH2分子中的一個(gè)H被Br取代；只有CH2=CH2屬于烴，不屬于烴的衍生物。]2．有機(jī)物Ⅰ和Ⅱ的結(jié)構(gòu)式如圖，下列說法中不正確的是()A．Ⅰ和Ⅱ是同分異構(gòu)體B．Ⅰ和Ⅱ的物理性質(zhì)有所不同C．Ⅰ和Ⅱ的化學(xué)性質(zhì)相同D．Ⅰ和Ⅱ含C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同C[Ⅰ和Ⅱ的分子式相同、分子結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體；同分異構(gòu)體不僅物理性質(zhì)有差異，化學(xué)性質(zhì)也有差異，Ⅰ屬于醇類，Ⅱ?qū)儆诿杨?，二者化學(xué)性質(zhì)有所不同；同分異構(gòu)體分子中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，故C錯(cuò)誤。]3．丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)可發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有()①加成②氧化③燃燒④與Na反應(yīng)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(tuán)，能發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、燃燒及與金屬鈉反應(yīng)。]4．下列說法正確的是()A．羥基與氫氧根離子有相同的化學(xué)式和電子式B．乙醇的官能團(tuán)是—OH，可與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)C．常溫下，1mol乙醇可與足量的Na反應(yīng)生成11.2LH2D．已知乙醇的結(jié)構(gòu)式如圖所示，則乙醇催化氧化時(shí)斷裂的化學(xué)鍵為①③D[羥基的電子式為，氫氧根離子的電子式為，故A錯(cuò)誤；乙醇的官能團(tuán)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(yīng)，故B錯(cuò)誤；1mol乙醇可與足量的Na反應(yīng)生成0.5molH2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，常溫下H2的體積大于11.2L，故C錯(cuò)誤；乙醇催化氧化時(shí)，斷裂的是羥基上的氫氧鍵和與羥基相連的碳原子上的碳?xì)滏I，斷裂的化學(xué)鍵為①③，故D正確。]5．(素養(yǎng)題)化學(xué)愛好小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖裝置驗(yàn)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(diǎn)為78℃，易溶于水；乙醛的沸點(diǎn)為20.8℃，易溶于水。(1)乙醇催化氧化反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________。(2)試驗(yàn)時(shí)上述裝置中須要加熱的是________(填序號(hào)，下同)，其中應(yīng)當(dāng)先加熱的是________，為使裝置A中的乙醇成為蒸氣，最簡(jiǎn)潔的加熱方法是________________________________________。(3)試驗(yàn)室制取氧氣的化學(xué)方程式是__________________________________________________________________________________________________。(4)試驗(yàn)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(jié)論是____________________。(5)裝置E的作用是________________，能初步判定反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up9(Cu),\s\do9(△))2CH3C