2019-2020学年高中化学 专题4 烃的衍生物 第二单元 醇酚 第1课时 醇课件 苏教版选修5

第二单元醇酚第1课时醇专题4烃的衍生物1.掌握乙醇的结构和性质。2.了解醇类的官能团、结构特点、一般通性和几种典型醇的用途。3．掌握实验室由乙醇制乙烯的反应原理和实验方法。专题4烃的衍生物乙醇的结构与性质1．结构2．物理性质颜色状态气味密度溶解性无液有特殊香味比水小与水以任意比例互溶，能溶解多种无机物和有机物3．化学性质(1)乙醇与钠反应得到____和_______。在工业上，乙醇钠可由乙醇和氢氧化钠反应制得。(2)在醇和氢卤酸的反应中，醇分子中的_____被卤素原子取代生成卤代烃。一般情况下，醇比较容易获得，卤代烷烃常用醇和氢卤酸反应制得。ROH＋HX―→___________。H2乙醇钠羟基R—X＋H2O(3)实验室中经常采用_______和________共热发生脱水反应来获得乙烯或乙醚。CH3CH2OH――→浓硫酸170℃_______________＋H2O，2CH3CH2OH――→浓硫酸140℃__________________＋H2O。乙醇浓硫酸CH2===CH2↑CH3CH2OCH2CH31．酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是()①乙醇沸点低②乙醇密度比水小③乙醇有还原性④乙醇是烃的含氧衍生物A．②④B．①③C．②③D．①④解析：选B。①乙醇沸点低，汽化后遇到酸性K2Cr2O7水溶液发生氧化还原反应使其发生颜色的改变；②题述测定原理与乙醇的密度大小无关；③乙醇有还原性，K2Cr2O7有氧化性，二者相遇发生氧化还原反应；④题述测定原理与乙醇是烃的含氧衍生物无关。故B项正确。2．下列反应属于消去反应的是()A．乙醇与浓硫酸共热到140℃B．乙醇与氧气反应生成乙醛C．乙醇燃烧生成二氧化碳和水D．乙醇与浓硫酸共热到170℃解析：选D。A属于取代反应，B、C都属于氧化反应，D属于消去反应。1．乙醇与钠的反应(1)实验探究：醇与Na的反应①实验步骤：向小烧杯中加入无水乙醇，再加入一小块切去表层的金属钠(绿豆粒般大小)，观察实验现象。②实验现象：烧杯内钠粒沉于液态无水乙醇底部，有无色气泡在钠粒表面生成后逸出液面，最终钠粒消失，液体仍为无色透明；产生的气体被点燃时，气体燃烧并有淡蓝色火焰；倒扣在火焰上方的烧杯在内壁上出现了水珠，但倒入烧杯内的石灰水无明显变化。③实验结论：乙醇与钠在常温下反应较缓慢，生成氢气，反应方程式为2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑；其中断键方式为乙醇上的O—H键断裂，该反应的反应类型为置换反应。(1)乙醇与钠的反应类似于水与钠的反应，因此，乙醇可以看作是水分子里的氢原子被乙基取代的产物。乙醇与钠的反应比水与钠的反应要缓和得多，这说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子羟基中的氢原子活泼。(2)在乙醇分子里，被钠置换的氢是羟基中的氢，而不是乙基上的氢。(3)量的关系：2—OH～H2，由此可以推算—OH的数目。(4)其他活泼金属，如K、Ca、Mg、Al等也能与乙醇反应，均断裂O—H键，放出氢气。例如：2CH3CH2OH＋Mg―→(CH3CH2O)2Mg＋H2↑。(2)钠与水、乙醇反应实验的比较钠与水反应钠与乙醇反应钠的现象钠粒熔为闪亮的小球，快速浮游于水面上，并快速消失钠粒未熔化，沉于乙醇液体底部，并慢慢消失声的现象有“嘶嘶”的声音无任何声音钠与水反应钠与乙醇反应气的现象有无色、无味气体生成，做爆鸣实验时有爆鸣声有无色、无味气体生成，做爆鸣实验时有爆鸣声化学反应方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑2．乙醇和氢卤酸的反应(1)实验操作：如图装置，在试管Ⅰ中依次加入2mL蒸馏水、4mL浓硫酸、2mL95%的乙醇和3g溴化钠粉末。在试管Ⅱ中加入蒸馏水，烧杯中加入自来水。加热试管Ⅰ至微沸状态几分钟后，冷却。(2)实验现象：反应过程中试管Ⅱ内有气泡产生，反应结束后，在试管Ⅱ中生成不溶于水的油状液体。(3)实验结论：乙醇和氢卤酸可以发生取代反应得到卤代烃和水。反应如下：NaBr＋H2SO4===NaHSO4＋HBr，C2H5—OH＋H—Br――→△C2H5Br＋H2O或CH3CH2OH＋NaBr＋H2SO4――→△CH3CH2Br＋NaHSO4＋H2O。3．乙醇的脱水反应乙醇可以在浓硫酸、Al2O3(400℃左右)或P2O5等催化剂作用下发生脱水反应。实验室中也经常采用乙醇和浓硫酸共热发生脱水反应来获得乙烯或乙醚。实验探究：乙醇的消去反应(1)实验装置和操作：如图所示，在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20mL，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸。加热混合液，使液体温度迅速升到170℃，将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液中，观察并记录实验现象。(2)实验现象：生成无色气体，该气体能使酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色。(3)实验结论：乙醇在浓硫酸的作用下，加热到170℃，发生消去反应，生成乙烯，化学方程式为C2H5OH――→浓硫酸170℃CH2===CH2↑＋H2O。(4)注意事项①该实验必须迅速升温至170℃，是因为如果此反应只加热到140℃，则乙醇发生分子间脱水生成另一种物质乙醚(CH3CH2—O—CH2CH3)，化学方程式为CH3CH2OH＋HO—CH2CH3――→浓硫酸140℃CH3CH2—O—CH2CH3＋H2O，反应类型为取代反应。②浓硫酸所起作用：催化剂、脱水剂。③浓硫酸与乙醇混合时，将浓硫酸沿着容器内壁慢慢注入盛有乙醇的容器内，并用玻璃棒不断搅拌。④烧瓶中要加入碎瓷片或沸石，防止液体受热时暴沸。⑤氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质。由于浓硫酸的强氧化性，在反应过程中会发生副反应，所以生成物中会混有CO2、SO2等杂质，而SO2有还原性，也会使酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色，因此，在检验乙烯之前必须先除去SO2，实验装置中生成的气体先通入10%氢氧化钠溶液的目的就在于此。4．乙醇的催化氧化(1)实验步骤：在小烧杯里加入约10mL无水乙醇，将一段细铜丝绕成螺旋状并置于酒精灯火焰上加热，待铜丝红热后趁热插入无水乙醇中去，这样反复数次。观察铜丝的变化，闻小烧杯内液体的气味。(2)现象：烧至红热的铜丝离开火焰时变为黑色，插入无水乙醇中后又变为红色。几次实验重复之后，小烧杯内的液体有刺激性气味。(3)乙醇催化氧化的实质：2Cu＋O2=====△2CuO以上两个方程式合并得：2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO(乙醛)＋2H2O。某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式：__________________________________________。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇的催化反应是________反应。(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是________________；乙的作用是___________________________________________。(3)反应进行一段时间后，试管a中能收集到不同的物质，它们是________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是________。(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有________。要除去该物质，可先在混合液中加入________(填写字母)。a．氯化钠溶液b．苯c．碳酸氢钠溶液d．四氯化碳然后，再通过________(填实验操作名称)即可除去。[思路点拨]实验探究的流程：实验目的→实验原理→所需仪器和药品→实验操作→实验现象→环境保护。[解析](1)实验时，因为发生反应2Cu(红)＋O2=====△2CuO(黑)、CH3CH2OH＋CuO(黑)――→△CH3CHO＋Cu(红)＋H2O，两反应交替进行，所以红色和黑色交替出现。(2)甲水浴的作用是加热，便于乙醇的挥发，可得到稳定的乙醇气流；乙水浴的作用是冷却，便于乙醛的收集。(3)经过反应后冷却，试管a中收集到的物质有易挥发的原料乙醇、生成的乙醛及水。集气瓶中收集到的是原空气中不参加反应的N2，还有没反应完的少量O2，由于O2是少量的，所以收集到的气体的主要成分是N2。(4)试管a中收集到的液体能使紫色石蕊试纸显红色，说明有酸性物质生成，可能含有乙酸，这是由于CH3CHO进一步被氧化而生成的，利用乙酸的酸性比碳酸强，可用碳酸氢钠溶液除去乙酸，然后通过蒸馏的方法将乙醇和乙醛与CH3COONa分离开。[答案](1)2Cu＋O2=====△2CuO，CH3CH2OH＋CuO――→△CH3CHO＋Cu＋H2O放热(2)加热冷却(3)乙醛、乙醇、水氮气(或N2)(4)乙酸c蒸馏实验探究首先要弄清探究目的，考虑具体的实验装置、要求及反应的原理，然后再根据课本所学知识来进行综合分析。本实验是以课本中醇的催化氧化反应为背景，除了要弄清具体的反应方程式，还要注意可能的产物和中间过程。乙醇的结构与性质1．下列关于乙醇的说法中，正确的是()A．乙醇的密度比水小，与水混合时浮在上层B．乙醇在水中能电离出少量的氢离子C．乙醇分子中的氢均可被钠置换D．在一定条件下，镁可跟乙醇反应放出氢气解析：选D。乙醇与水互溶；乙醇为非电解质，不能电离出氢离子；乙醇分子中只有羟基上的氢比较活泼，能被钠、镁等置换。2．乙醇分子的结构式如下：下列关于乙醇在各种反应中断键的说法不正确的是()A．乙醇和钠反应键①断裂B．乙醇在Ag催化下和O2反应，键①③断裂C．乙醇和浓硫酸共热到140℃时，键①或键②断裂；在170℃时键②⑤断裂D．乙醇完全燃烧时键①②断裂解析：选D。乙醇燃烧后的产物为CO2和H2O，分析乙醇分子的结构，显然是所有的键均断裂。3．下列关于乙醇的性质的说法中不正确的是()A．工业酒精不能饮用，因工业酒精中含有有毒的甲醇B．钠能与乙醇反应放出氢气，说明乙醇是一种弱酸C．不能用乙醇提取碘水中的碘D．乙醇完全燃烧无污染，应提倡使用乙醇汽油解析：选B。乙醇能与钠反应放出氢气，但乙醇是非电解质，在水溶液中不会电离产生H＋，B不正确。乙醇的性质实验4．某化学兴趣小组用如图甲所示装置进行探究实验，以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后，可观察到装置Ⅱ试管中溴水褪色，烧瓶中浓硫酸与乙醇的混合液体变为棕黑色。(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式：_______________________________________________________________________。(2)甲同学认为：考虑到该混合液体反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是________。a．乙烯与溴水易发生取代反应b．使溴水褪色的反应，未必是加成反应c．使溴水褪色的物质，未必是乙烯(3)乙同学经过细致观察装置Ⅱ试管中另一实验现象后，证明反应中有乙烯生成，请简述这一实验现象：____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)丙同学对上述实验装置进行了改进，在装置Ⅰ和装置Ⅱ之间增加如图乙装置以除去乙醇蒸气和SO2，则A中的试剂为________，B中的试剂为________。解析：(2)由题意知反应中有SO2生成，因SO2具有还原性，也能与溴水发生反应使溴水褪色，所以使溴水褪色的物质，未必是乙烯，SO2同样可以使溴水褪色。(3)若有乙烯生成，生成的乙烯与溴水发生加成反应生成油状液体1，2­二溴乙烷。即观察到液体分层，下层为油状液体。(4)因A是为了除去SO2，可用NaOH溶液，B是为了检验SO2是否除尽