高中化學必修課程PAGE11-第三節生活中兩種常見的有機物第1課時乙醇[學習目標定位]1.會寫乙醇的分子式、結構式、結構簡式，知道官能團的概念，知道乙醇的官能團是—OH。2.知道乙醇中—OH上的氫可以被金屬置換，會寫相關反應的化學方程式。3.知道乙醇催化氧化生成乙醛以及反應中的斷鍵和成鍵情況，會寫相關反應的化學方程式。一乙醇與金屬鈉的反應1．經測定，乙醇的分子式為C2H6O，根據所學化學鍵知識討論，符合該分子式的有機物有幾種可能的結構式？答案或2．向盛有少量無水乙醇的試管中加入一粒擦干煤油的金屬鈉，在試管口迅速塞上配有醫用注射針頭的單孔塞，檢驗放出氣體的純度后，點燃，并把一干燥的小燒杯罩在火焰上方，在燒杯內壁出現液滴后，迅速倒轉燒杯，向燒杯中加入少量的澄清石灰水，觀察有無渾濁。(1)該實驗中能否觀察到石灰水變渾濁？被點燃的氣體是什么？答案不能，被點燃的氣體是氫氣。(2)金屬鈉可保存在煤油(主要成分是烴)中，而金屬鈉與乙醇反應會放出氣體，據此分析判斷你寫出的哪種結構式是乙醇的結構？答案金屬鈉可保存在煤油中，說明金屬鈉不能置換出與碳原子直接相連接的氫原子。金屬鈉能與乙醇反應放出氣體，說明乙醇的結構式是而不是(3)乙醇與鈉反應的化學方程式為2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。3．若將新切的一小塊金屬鈉投入盛有無水乙醇的小燒杯中，可觀察到的現象是鈉粒沉于無水乙醇底部、不熔化成閃亮的小球、無響聲、反應緩慢，由此可知反應劇烈程度不如鈉與水的反應劇烈。歸納總結1．乙醇的分子組成與結構2．乙醇分子中羥基上的氫原子不如水中的氫原子活潑，與鈉的反應不如水劇烈。1．下列關于乙醇的說法正確的是()A．乙醇在水溶液中能電離出少量的H＋，所以乙醇是電解質B．乙醇結構中有—OH，所以乙醇顯堿性C．乙醇分子中只有烴基上的氫原子可被鈉置換出來D．乙醇是一種很好的溶劑，能溶解許多無機化合物和有機化合物，人們用白酒浸泡中藥制成藥酒就是利用了這一性質答案D解析A項，乙醇幾乎不電離，屬于非電解質；B中，羥基(—OH)不是氫氧根(OH－)，溶液顯堿性是OH－的作用；C中，金屬鈉與乙醇的反應中，是Na置換羥基中的氫。2．某種烴的衍生物分子式為C2H6O，下面是探討其分子結構的過程，請回答相關問題：(1)按價鍵理論，寫出C2H6O可能有的結構式(用A、B、C……標明序號)________________________________________________________________________。(2)取一定量的C2H6O與足量的金屬鉀反應，收集產生的氣體，當完全反應時，C2H6O與產生的氣體物質的量之比為2∶1。①產生的氣體能燃燒，火焰呈淡藍色，燃燒產物通入無水硫酸銅，固體變藍色；通入澄清石灰水，不變渾濁，則C2H6O與鉀反應產生的氣體是________；②據實驗數據，可確定C2H6O的結構式為(寫自編號)________，推斷過程是________________________________________________________________________。答案(1)(2)①H2②An(C2H6O)∶n(H)＝1∶1，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的結構式不難推知：C2H6O的可能結構有兩種。一種O原子插入C—H鍵之間，另一種O原子插入C—C鍵之間。即和(2)由①可知產生的氣體為H2；②據數據分析不難推出n(C2H6O)∶n(H)＝1∶1，說明C2H6O中只有一個H能被置換為H2，而其他5個H則不能。二乙醇的氧化反應1．乙醇的燃燒化學方程式：C2H5OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(點燃))2CO2＋3H2O；現象：乙醇在空氣中燃燒，發出淡藍色的火焰，同時放出大量的熱。2．乙醇的催化氧化實驗操作向試管里加入約3～5mL乙醇，取一根光潔的銅絲，下端繞成螺旋狀，放在酒精燈上燒紅，然后迅速伸入乙醇中，觀察銅絲的變化，反復幾次，小心的聞試管中液體產生的氣味實驗現象在每次操作過程中，銅絲先由紅變黑，插入乙醇后又變為紅；反復幾次后，液體散發出有刺激性氣味的氣體實驗結論乙醇在加熱和有催化劑(如Cu和Ag)存在的條件下，被氧化生成了乙醛，化學方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu))2CH3CHO＋2H2O3.乙醇與強氧化劑的反應橙色的酸性重鉻酸鉀溶液遇乙醇后，溶液由橙色變為綠色，該反應可以用來檢驗司機是否酒后駕車；乙醇與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液反應，被直接氧化成乙酸。歸納總結乙醇催化氧化的實質3．酒精燈的火焰分為三層，由外到內依次為外焰、內焰、焰心，若把一根潔凈的銅絲，由外焰逐漸深入到內焰，能觀察到的現象是()A．始終是紅色B．由紅色變為黑色C．在外焰變為黑色，到內焰變為紅色D．在外焰是紅色，到內焰變為黑色答案C解析銅絲在酒精燈的外焰被氧化而變為黑色，漸漸深入到內焰時，由于內焰溫度低，一些沒有燃燒的乙醇蒸氣將氧化銅還原而變為紅色。4．下列四種有機物的分子式都是C4H10O，其中不能被氧化為同碳原子數醛的是()A．①和②B．②和③C．③和④D．①和④答案D解析①醇分子結構中與—OH相連的碳原子上至少要有一個氫原子才能發生催化氧化反應。②—OH連在鏈端碳原子上的醇，即R—CH2OH結構的醇，可被催化氧化為醛，亦可被強氧化劑氧化為酸。2R—CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2R—CHO＋2H2O。乙醇的重要性質：與水互溶飄清香，電離水比乙醇強。鈉粒投入放氫氣，催化請銅來幫忙。1．制取無水酒精時，通常需向工業酒精中加入某物質，并加熱蒸餾，該物質是()A．無水硫酸銅 B．濃硫酸C．新制的生石灰 D．碳酸鈣答案C2．乙醇分子中不同的化學鍵如下圖，下列關于乙醇在各種反應中斷裂鍵的說法不正確的是()A．乙醇和鈉反應，鍵①斷裂B．在Ag催化下和O2反應，鍵①③斷裂C．在Cu催化下和O2反應，鍵④⑤不可能斷裂D．乙醇是電解質，在水中鍵①斷裂能電離出氫離子答案D3．下列物質，都能與Na反應放出H2，其產生H2的速率排列順序正確的是()①C2H5OH②H2CO3溶液③H2OA．①>②>③ B．②>①>③C．③>①>② D．②>③>①答案D解析Na與H2O反應比與C2H5OH反應劇烈，故反應速率③>①，可排除A、B兩項；H2CO3溶液中不僅含有H2O，而且含有H2CO3，H2CO3電離出H＋使溶液呈酸性，Na與H2CO3反應比與H2O反應劇烈得多，故可知反應速率排序為②>③>①。4．酒后駕車是引發交通事故的重要原因。交警對駕駛員進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的是()①乙醇沸點低②乙醇密度比水小③乙醇有還原性④乙醇是烴的含氧衍生物A．②④B．②③C．①③D．①④答案C解析乙醇沸點低，易揮發，可以隨呼吸呼出，故易被檢測。K2Cr2O7具有強氧化性，可以氧化乙醇，自身生成Cr3＋，說明乙醇具有還原性。故正確答案為C。5．下列物質屬于烴的衍生物的是________，其中屬于醇類的是______。⑥CH3CH2CH2OH⑦CH3COOH答案②④⑤⑥⑦⑥解析烴分子的氫原子被其他原子或原子團所代替的一系列物質統稱為烴的衍生物。即烴的衍生物除了含有C、H元素之外，還含有其他元素。40分鐘課時作業[經典基礎題]一、乙醇的分子結構1．比較乙烷和乙醇的結構，下列說法錯誤的是()A．兩個碳原子都以單鍵相連B．分子里都含有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解析乙醇分子中6個氫原子不完全相同，羥基上的氫原子與其余5個氫原子有本質區別。2．有機物Ⅰ和Ⅱ的結構式如下，下列說法中不正確的是()A．Ⅰ和Ⅱ是同分異構體B．Ⅰ和Ⅱ物理性質有所不同C．Ⅰ和Ⅱ化學性質相同D．Ⅰ和Ⅱ含12C的質量分數相同答案C解析Ⅰ和Ⅱ分子式相同、分子結構不同，互為同分異構體，同分異構體不僅物理性質有差異，化學性質也有差異。Ⅰ和Ⅱ含C的質量分數相同，12C是C的穩定同位素，所以Ⅰ和Ⅱ含12C的質量分數相同。二、乙醇的性質3．下列化合物和乙醇具有相似的化學性質的是()A．CH3—O—CH3 B．C．CH3—OH D．答案C解析決定乙醇化學性質的為—OH，則由化學式可知C中含有—OH，故選C。4．按下圖裝置，持續通入X氣體，可看到a處有紅色物質生成，b處變藍，c處得到液體，X氣體可能是()A．H2 B．CO和H2C．NH3 D．CH3CH2OH(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產生，故都可滿足a、b處的現象。但要在c處得到液體，只有D符合，CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up7(△))CH3CHO＋H2O＋Cu。5．A、B、C三種醇同足量的金屬鈉完全反應，在相同條件下產生相同體積的氫氣，消耗這三種醇的物質的量之比為3∶6∶2，則A、B、C三種醇分子里羥基數之比是()A．3∶2∶1 B．2∶6∶2C．3∶1∶2 D．2∶1∶3答案D解析三種醇與足量Na反應，產生相同體積的H2，說明這三種醇各自所提供的—OH數目相同，為方便計算，設所提供—OH的數目為a，由于三種醇物質的量之比為3∶6∶2，所以各醇分子中—OH數之比為eq\f(a,3)∶eq\f(a,6)∶eq\f(a,2)＝2∶1∶3。6．將W1g光亮的銅絲在空氣中加熱一段時間后，迅速插入下列物質中，取出干燥，如此反復幾次，最后取出銅絲用蒸餾水洗滌、干燥、稱得其質量為W2g。實驗時由于所插入的物質不同，銅絲的前后質量變化可能不同，下列所插物質與銅絲的質量關系不正確的是()A．石灰水W1<W2 B．COW1＝W2C．NaHSO4W1>W2 D．乙醇溶液W1<W2答案D解析A項，CuO不和石灰水反應，所以W1<W2；B項，CO還原CuO生成Cu，所以W1＝W2；C項，CuO和NaHSO4溶液反應，生成CuSO4和H2O，所以W1>W2。三、乙醇的應用7．下列關于乙醇的物理性質的應用中不正確的是()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物和無機物，所以可用乙醇提取中藥的有效成分C．由于乙醇能夠以任意比與水互溶，所以酒廠可以勾兌各種濃度的酒D．從化學學科角度看，俗語“酒香不怕巷子深”中包含乙醇容易揮發的性質答案A解析由于乙醇與H2O互溶不分層，故不能用分液法除去乙醇中的水。8．下列選項中說明乙醇作為燃料的優點是()①燃燒時發生氧化反應②充分燃燒的產物不污染環境③乙醇是一種可再生能源④燃燒時放出大量熱能A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④答案D解析發生氧化反應這個特點無法體現其優點，而其他三項均是優點，故選D。四、烴的衍生物的概念9．下列有機物中，不屬于烴的衍生物的是()A． B．CH3CH2NO2C．CH2=CHBr D．CH2—CH2答案D解析可看作甲苯分子中的一個氫原子被Cl取代；CH3CH2NO2可看作CH3CH3分子中的一個氫原子被硝基取代；CH2=CHBr可看作CH2=CH2分子中的一個氫原子被Br所取代的產物；只有CH2—CH2不屬于烴的衍生物。10．CH2=CHCH2OH可能發生的反應類型有()①加成反應②氧化反應③取代反應④中和反應A．①③ B．①②③C．①③④ D．①②答案B解析CH2=CH—CH2OH分子中存在碳碳雙鍵，因此能發生加成反應和氧化反應；CH2=CH—CH2OH分子中存在羥基，能與Na發生取代反應，但不能與NaOH等發生中和反應。[能力提升題]11．某有機化合物結構簡式為CH2=CHCH2OH(1)其中所含的官能團為________________________(寫名稱)。(2)下列物質與該物質互為同系物的是__________，互為同分異構體的是__________(填字母序號)。A．CH3CH2OHB．CH3CH=CHCH2OH答案(1)碳碳雙鍵、羥基(2)BC12．乙醇能與紫紅色的酸性KMnO4溶液或橙色的酸性K2Cr2O7溶液反應，現象為________________________________________________________________________，乙醇最終被__________為__________。交通警察判斷某駕駛員酒后駕車的依據是駕駛員呼出的氣體使檢測儀中的溶液由______色變為______色。答案酸性KMnO4溶液褪色；酸性K2Cr2O7溶液由橙色變為綠色氧化乙酸橙綠13．為確定乙醇分子(C2H6O)中活潑氫原子個數，采用下列裝置，通過測定乙醇與金屬鈉反應放出氫氣的多少進行計算。(1)指出實驗裝置中的錯誤：________________________________________________________________________。(2)若實驗中用含有少量水的乙醇代替相同質量的無水乙醇，相同條件下，測得氫氣的體積將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(3)請指出能使實驗安全、順利進行的關鍵實驗步驟(至少指出兩個關鍵步驟)。答案(1)廣口瓶中進氣導管不應插入水中，排水導管應插至廣口瓶底部(2)偏大(3)檢查裝置氣密性；加入稍過量的金屬鈉；從漏斗中緩慢滴加無水乙醇。14．乙醇是生活中常見的有機物，能進行如下圖所示的多種反應，A、C都是有機物。寫出下列反應的化學方程式。①：________________________________________________________________________；②：________________________________________________________________________；③：________________________________________________________________________。答案①2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑②CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(點燃))2CO2＋3H2O③2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O15．某實驗小組用下列裝置進行乙醇催化氧化的實驗。(1)實驗過程中銅網出現紅色和黑色交替的現象，請寫出相應的化學方程式________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應仍能繼續進行，說明乙醇催化氧化反應是________反應。(2)甲和乙兩個水浴的作用不相同。甲的作用是________________；乙的作用是_______