2019-2020学年高中化学 第三章 有机化合物 第三节 生活中两种常见的有机物 第一课时 乙醇课

第三节生活中两种常见的有机物第一课时乙醇学习目标1.了解烃的衍生物和官能团的概念。2．掌握乙醇的组成及主要性质。3.了解乙醇的主要用途及与人类日常生活和健康的关系。4.初步学会分析官能团与性质关系的方法。探究点(一)烃的衍生物[自学新知]1．烃的衍生物(1)概念：烃分子中的被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。(2)常见烃的衍生物：如CH3Cl、CH3CH2OH、、CH3COOH等。烃的衍生物并不一定是由烃经取代反应而成，如CH3CH2Cl可以由乙烯与HCl加成而得。氢原子2．官能团(1)概念：决定有机化合物化学特性的原子或原子团。(2)几种物质的官能团物质CH3ClCH2===CH2CH3CH2OH官能团名称氯原子____________________所含官能团___________—OH[特别提醒]苯环不属于官能团。硝基碳碳双键羟基—Cl—NO2[对点演练]1．下列四种物质：①CH3CH2Cl②CH2===CH2③CH3CH2CH2OH④其中属于烃的衍生物的是________。答案：①③④2．将下列有机物与所含的官能团用短线连接起来。①CH3CH2CH2BrA．硝基B．碳碳双键C．卤素原子④CH3CH2OHD．羟基答案：①－C②－A③－B④－D探究点(二)乙醇[自学新知]1．物理性质2．分子结构分子式结构式结构简式官能团分子模型球棍模型比例模型_______________或________羟基：______C2H6OCH3CH2OHC2H5OH—OH3．化学性质(1)与钠的反应①实验探究：实验操作实验现象向无水乙醇中放入金属钠后，试管中有_____产生，放出的气体可在空气中安静地燃烧，火焰呈_____色；烧杯壁上有_____生成，迅速倒转烧杯后向其中加入澄清石灰水，石灰水__________气泡淡蓝水珠不变浑浊②实验结论：金属钠置换了乙醇分子中的羟基氢，生成了和。③化学方程式：。(2)氧化反应①燃烧：化学方程式：。乙醇钠氢气2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑CH3CH2OH＋3O2――→点燃2CO2＋3H2O②催化氧化：实验操作实验现象在空气中灼烧过的铜丝表面，试管中的液体有气味化学方程式______________________________________2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O由黑变红刺激性③乙醇与酸性KMnO4溶液或酸性重铬酸钾溶液反应直接氧化成。[特别提醒]钠(或其他活泼金属)只能置换羟基上的氢，不能置换其他氢。乙酸[探究思考]1．已知乙醇的分子式为C2H6O，某同学根据各原子的成键特点写出如下两种可能的结构式：(1)若乙醇的结构式是甲式，则乙醇与钠发生反应时生成的氢气与乙醇的消耗量的物质的量之比可能有几种情况？提示：由甲式可知，该物质中有3种氢原子，个数比为3∶2∶1，即与羟基碳原子相连的碳上的三个氢原子为一种，羟基碳上的两个氢原子是一种，羟基氢是一种，若与钠反应，生成的氢气与消耗的乙醇的物质的量之比有3种情况，①只有羟基氢原子反应，为1∶2；②只有烃基上的氢原子反应，为5∶2；③所有氢原子均可反应，为3∶1。(2)若乙醇的结构式是乙式，则乙醇与钠发生反应时生成的氢气与乙醇的消耗量的物质的量之比可能有几种情况？提示：由乙式可知，该物质中的氢原子只有一种，若能与钠反应，则被钠置换生成的氢气与消耗乙醇的物质的量之比只有一种，为3∶1。(3)如何证明一个乙醇分子中含有一个羟基？提示：根据1mol乙醇与足量金属钠反应产生0.5mol氢气，即可证明一个乙醇分子中含有一个羟基。2．乙醇催化氧化反应实验中铜丝是否参与反应？铜丝的作用是什么？提示：铜丝参与化学反应，铜丝先被O2氧化成CuO，后又被乙醇还原为Cu，铜丝在反应中起催化剂的作用。[深化拓展]1．乙醇反应时的断键情况(1)断键位置与性质乙醇的性质键的断裂与钠反应断①键燃烧断①②③④⑤键催化氧化断①③键(2)注意①乙醇与钠的反应比水与钠的反应要缓和得多，这说明乙醇分子羟基中的氢原子不如水分子羟基中的氢原子活泼。②1mol乙醇与足量钠反应，产生0.5molH2，该关系可延伸为1mol羟基(—OH)跟足量钠反应产生0.5molH2。2．乙醇催化氧化的实质总反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O，反应中Cu作催化剂。[对点演练]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)乙醇结构中有—OH，所以乙醇溶解于水，可以电离出OH－而显碱性()(2)乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有氧化性()(3)乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇显酸性()(4)乙醇与钠反应非常平缓，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中羟基上的氢原子活泼()×××√2．下列说法中，不正确的是()A．乙醇与金属钠反应时，是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂B．检验乙醇中是否含有水，可加入少量无水硫酸铜，若变蓝则含水C．乙醇在一定条件下可氧化成CH3COOHD．甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物解析：乙醇与金属钠反应生成乙醇钠，是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂；检验乙醇中是否含有水可用无水硫酸铜作检验试剂，若变蓝则表明乙醇中含水；乙醇在酸性KMnO4溶液中可氧化成乙酸；甲烷、乙烯、苯都不溶于水，但乙醇却能与水以任意比例混溶。答案：D[核心语句归纳总结]1．分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物；决定有机化合物的化学特性的原子或原子团叫做官能团。2．乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH，官能团为羟基(—OH)。3．乙醇与钠反应放出氢气。乙醇燃烧放出大量热。乙醇催化氧化生成乙醛。4．必记的两个反应：(1)2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑；(2)2C2H5OH＋O2―――→Cu或Ag△2CH3CHO＋2H2O。[分层训练·固本提能][课堂巩固落实]1．决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是()A．羟基B．乙基(—CH2CH3)C．氢氧根离子D．氢离子解析：羟基是乙醇的官能团，决定其主要化学性质。答案：A2．下列有关乙醇的说法正确的是()A．乙醇中含有—OH，故乙醇溶于水可电离出OH－而显碱性B．乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯，故乙醇显碱性C．乙醇与钠反应可生成氢气，故乙醇显酸性D．乙醇与钠反应非常平缓，故乙醇羟基中的氢原子不如水分子羟基中的氢原子活泼解析：乙醇的官能团是—OH，但官能团不能电离，因此不能表现出碱性。由于乙醇羟基中的氢原子不如水分子羟基中的氢原子活泼，故钠与乙醇反应不如钠与水反应剧烈。答案：D3．能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是()A．乙醇完全燃烧生成水B．乙醇能与水以任意比互溶C．0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05mol氢气D．乙醇易挥发解析：A项，乙醇完全燃烧生成水说明乙醇分子中含有氢原子，但不能说明含有1个羟基，错误；B项，乙醇能与水以任意比互溶不能说明分子中含有1个羟基，错误；C项，由于2个羟基产生1分子氢气，则0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05mol氢气可以说明分子中存在一个羟基，正确；D项，乙醇易挥发不能说明分子中含有1个羟基，D错误。答案：C4．结合表中数据分析，下列有关说法不正确的是()物质分子式沸点/℃溶解性乙醇C2H6O78.5与水以任意比混溶乙二醇C2H6O2197.3与水和乙醇以任意比混溶A.乙醇与乙二醇含有的官能团相同，都能与NaOH发生反应B.采用蒸馏的方法可以分离乙醇与乙二醇的混合物C.乙醇、乙二醇都能与羧酸在一定条件下发生取代反应D.丙三醇的沸点应高于乙醇的沸点解析：乙醇与乙二醇含有的官能团都是(醇)羟基，(醇)羟基不能与NaOH发生反应，A错误；乙醇的沸点为78.5℃，乙二醇的沸点为197.3℃，二者沸点相差较大，可采用蒸馏的方法进行分离，B正确；乙醇、乙二醇都含有(醇)羟基，与羧酸在一定条件下发生酯化反应(即取代反应)，C正确；由乙醇与乙二醇的沸点可知，醇含有羟基数越多、相对分子质量越大，则沸点越高，所以丙三醇的沸点应高于乙醇的沸点，D正确。答案：A5．下图是A分子的球棍模型和B分子的比例模型：回答下列问题：(1)写出B在催化剂、加热条件下和氧气反应的化学方程式：________________________。(2)A和B都可以作汽车的燃料，被称为“绿色燃料”，请用化学方程式表示A作汽车燃料的原理_________________。(3)写出B和金属钠反应的化学方程式：________________。解析：根据成键原则，可以判断A和B的结构简式分别是CH3OH(甲醇)和CH3CH2OH，它们的结构相似，都含—OH，故性质相似，能被氧化成相应的醛，能够燃烧。答案：(1)2CH3CH2OH＋O2――→催化剂△2CH3CHO＋2H2O(2)2CH3OH＋3O2――→点燃2CO2＋4H2O(3)2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑