【寒假备课精选】2013-2014下学期高中化学同步配套辅导与检测（人教版必修2）：第三章第三节第1课时乙醇（51张）

第 三 节 生 活 中 两 种 常 见 的 有 机 物第 1课 时 乙 醇有机化合物 情 境 导 入 课 标 点 击 典 例 精 析 课 时 训 练知 识 导 学第 1课 时 乙 醇 日本一家名为“日本食粮”的公司最近研究出了利用生活垃圾和农业废弃物制造乙醇的方法，用它生产的乙醇成本仅为现有同类产品的一半，而且生产效率比较高。据悉，这家公司采用了日本森林综合研究所开发的臭氧处理法来分解旧报纸、纸制容器、废木材等垃圾，以及树皮、稻草等农业废弃物，并用一种特殊的酶把其中的纤维素转化成为葡萄糖，进而再使用酵母发酵、成熟、蒸馏，制造乙醇。 这种技术生产效率颇高，10吨垃圾可制造2.5吨乙醇，价格比现在市场上销售的工业乙醇要便宜一半。生产乙醇剩下的残渣还能够用作园艺材料。因此可以说，这是一种“零排放”技术。乙醇既是一种重要化工原料，又是一种比较优良的燃料，它有哪些性质呢？ 1 了 解 烃 的 衍 生 物 和 官 能 团 的 概 念 。2 了 解 乙 醇 的 主 要 用 途 。3 掌 握 乙 醇 的 组 成 、 主 要 性 质 。4 了 解 乙 醇 与 人 类 日 常 生 活 与 健 康 的 知 识 。5 初 步 学 会 分 析 官 能 团 与 性 质 关 系 的 方 法 。 烃的衍生物1 烃 的 衍 生 物烃 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 官 能 团(1)定 义 。决 定 有 机 化 合 物 _的 原 子 或 原 子 团 。氢 原 子化 学 特 性 (2)实 例 。物 质 CH3Cl CH3CH2OH所 含 官能 团 _ _ _官 能 团的 名 称 氯 原 子 _ 硝 基 _Cl OH NO2羟 基 碳 碳 双 键 乙醇1 物 理 性 质颜 色 气 味 状 态 (通 常 ) 密 度 溶 解 性 挥 发 性_色 _味 _体 比 水 的_ 与 水 _，_溶 于 有 机 溶 剂 _挥 发无 特 殊 香 液 小 以 任 意 比 混 溶易 易 2.乙 醇 的 结 构分 子 式 结 构 式 结 构 简 式 官 能 团 比 例 模 型_ _ _ _C2H6O 羟 基(OH)CH3CH2OH(或 C2H5OH) 3.化 学 性 质(1)与 钠 反 应 。_。(2)氧 化 反 应 。 燃 烧 。乙 醇 在 空 气 中 燃 烧 ， 发 出 _色 火 焰 ， 并 放 出 大 量 的热 ： _。2CH3CH2OH 2Na 2CH3CH2ONa H2淡 蓝 实 验操 作实 验现 象 铜 丝 在 酒 精 灯 外 焰 加 热 后 变 _色 ， 插 入 乙 醇 后 ， 铜丝 重 新 变 成 _色 ， 试 管 口 的 液 体 有 _气 味实 验结 论 铜 在 加 热 时 生 成 黑 色 的 CuO： _；CuO和 乙 醇 发 生 反 应 生 成 铜 和 乙 醛 ： CH3CH2OH CuO CH 3CHO H2O Cu；总 化 学 方 程 式 ： _ 催 化 氧 化 。 亮 红 刺 激 性黑 2CH3CH2OH O2 2CH3CHO 2H2OCu或 Ag 与 强 氧 化 剂 反 应 。 CH3COOH 应用思考：1.能否用分液的方法分离酒精与水的混合物？如何制取无水酒精呢？2.制 得 的 无 水 酒 精 真 的 “ 无 水 ” 吗 ？ 如 何 进 行 检 验 ？提示：不能，因为乙醇与水互溶，形成混合溶液，不分层。加入CaO，再加热蒸馏。提示：可以取少量无水酒精，加入无水硫酸铜固体，若固体变蓝，则含有水分；若不变蓝，则不含有水分。 一、乙醇的性质与结构1 乙 醇 的 性 质 与 键 的 断 裂 2 乙 醇 催 化 氧 化 的 实 质 总 反 应 方 程 式 为 2CH3CH2OH O2 2CH3CHO2H2O， 反 应 中 Cu作 催 化 剂 。特别关注：(1)醇催化氧化的条件：与羟基相连的碳原子上有氢原子。(2)醇发生催化氧化时，由于分子中去掉了2个氢原子，相应的氧化产物的相对分子质量比醇小2。 二、钠分别与水、乙醇反应的比较钠 与 水 的 反 应 实 验 钠 与 乙 醇 的 反 应 实 验钠 的现 象 钠 粒 熔 为 闪 亮 的 小 球 ， 快 速浮 游 于 水 面 ， 并 迅 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 音气 的现 象 有 无 色 无 味 气 体 生 成 有 无 色 无 味 气 体 生 成 实验结论 钠 的 密 度 小 于 水 的 密 度 ， 熔点 低 。 钠 与 水 剧 烈 反 应 ， 单位 时 间 内 放 出 的 热 量 大 ， 反应 生 成 氢 气 。 2Na2H2O=2NaOH H2 ， 水分 子 中 氢 原 子 相 对 较 活 泼 钠 的 密 度 大 于 乙 醇 的 密 度 。钠 与 乙 醇 缓 慢 反 应 生 成 氢气 。 2Na 2CH3CH2OH H2 2CH3CH2ONa， 乙醇 羟 基 中 的 氢 原 子 相 对 不活 泼反应实质 置 换 反 应 ， 水 分 子 中 的 氢 原子 被 置 换 置 换 反 应 ， 乙 醇 中 羟 基 上的 氢 原 子 被 置 换 特别关注：(1)密度关系。金属钠与乙醇反应时钠沉在乙醇的底部，而与水反应时浮在水面上，说明三者的密度关系为：水钠乙醇。(2)氢原子的活泼性。钠和乙醇反应时没有熔化成小球，也没有发出声响。这说明水分子中的氢原子相对更活泼，而乙醇分子羟基中的氢原子相对不活泼。 (3)数量关系。1 mol乙醇跟足量钠反应，产生0.5 mol氢气。该关系可以延伸为1 mol羟基跟足量钠反应，产生0.5 mol氢气。(4)金属钠与乙醇和水的混合物反应。把金属钠放入乙醇和水的混合物中，钠先和水反应，再和乙醇反应，据此可以除去乙醇中少量的水。 1 下 列 关 于 乙 醇 的 说 法 不 正 确 的 是 ( )A 乙 醇 易 挥 发B 是 无 色 透 明 、 有 特 殊 香 味 的 液 体C 密 度 比 水 小 ， 沸 点 比 水 高D 乙 醇 不 能 用 于 萃 取 碘 水 中 的 碘 C 2 (2011年湖北宜昌联考)下 列 物 质 不 能 从 溴 水 中 萃 取溴 的 是 ( )A 乙 醇 B 苯C 四 氯 化 碳 D 戊 烷解析：萃取剂必须具备3个条件：与原溶剂互不相溶；溶质在其中的溶解度比在原溶剂中的溶解度大；萃取剂与溶质不反应。乙醇与水互溶，A项错误。答案：A 3 苯 中 混 有 乙 醇 杂 质 ， 除 去 乙 醇 的 方 法 是 ( )A 加 热 蒸 发 B 过 滤C 加 水 、 萃 取 、 分 液 D 加 CCl4、 萃 取 、 分 液解析：乙醇与水互溶，加水后乙醇溶于水，而苯与水不互溶，分液，可以除去乙醇。答案：C 一、乙醇的结构 为 了 测 定 乙 醇 分 子 中 有 几 个 可 被 置 换 的 氢 原 子(即 确 定 乙 醇 的 分 子 结 构 )， 可 使 乙 醇 与 金 属 钠 反 应 ， 使 生 成的 H2排 出 水 ， 测 量 排 出 水 的 体 积 可 计 算 出 标 准 状 况 下 H2的 体积 ， 根 据 所 消 耗 乙 醇 的 物 质 的 量 ， 可 确 定 乙 醇 分 子 中 被 置 换的 氢 原 子 个 数 ， 从 而 确 定 乙 醇 的 分 子 结 构 。(1)若 用 下 图 中 仪 器 和 导 管 组 装 实 验 装 置 ， 如 果 所 制 气体 流 向 从 左 到 右 时 ， 则 仪 器 与 导 管 连 接 的 顺 序 是 ( )接 ( )接 ( )接 ( )接 ( )接 ( )。 (2)仪 器 连 接 好 后 进 行 实 验 时 有 下 列 操 作 ： 在 仪 器 F中注 入 适 量 的 无 水 乙 醇 ， 在 C中 装 入 3 g碎 块 状 金 属 钠 (足 量 )，在 E中 注 满 蒸 馏 水 ； 检 查 气 密 性 ； 待 仪 器 C恢 复 到 室 温 时 ，测 定 仪 器 D中 水 的 体 积 ； 慢 慢 开 启 仪 器 F的 活 塞 。 正 确 的 操作 顺 序 是 _。 (3)若 实 验 时 消 耗 2.9 mL的 无 水 乙 醇 (密 度 为 0.8 gmL 1)，测 量 排 出 水 的 体 积 后 折 算 成 标 准 状 况 下 H2的 体 积 为 560 mL。根 据 以 上 数 据 推 算 出 乙 醇 分 子 中 可 被 置 换 的 氢 原 子 个 数 为_， 结 构 式 为 _。 (1)要知道仪器的连接顺序，首先应明确各种仪器在测量中的作用。F和C组成乙醇和钠反应的发生装置，E(内盛水)是量气瓶，D是排出水的收集装置，由排出水的体积推算出在标准状况下H2的体积。A和B是连接导管。连接发生装置和量气瓶的导管的作用是保证量气瓶中的气体能顺利排出。所以导管应短，选用A管。而连接量气瓶和收集装置的导管则应选用长的导管B，目的是保证水能顺利排出。所以，装置的连接顺序是F C A E B D。 (2)实验的操作顺序：首先是检验装置的气密性，然后是装药品，接着是使乙醇跟Na反应，最后是待恢复到常温后测量水的体积。(3)取得实验数据后具体计算如下：说明生成1 mol H 2需2 mol乙醇跟Na反应，也就是说乙醇分子中的6个氢原子中只有1个可被置换，所以乙醇的结构式解得：x = 2 应为 。 名师点睛：利用有机物的性质，通过定性或定量实验推断或确定有机物的结构，主要是利用官能团对有机物性质的决定作用，通过有机物的性质，推断出有机物分子中所含有的官能团，进而确定有机物的结构式。 1 乙 醇 的 下 列 实 验 现 象 或 性 质 ， 可 以 证 明 乙 醇 分 子 中 有1个 氢 原 子 与 另 外 的 氢 原 子 不 同 的 是 ( )A 1 mol乙 醇 完 全 燃 烧 可 以 生 成 3 mol的 水B 乙 醇 可 以 按 任 意 比 例 与 水 混 溶C 1 mol乙 醇 可 以 在 一 定 条 件 下 氧 化 成 l mol的 乙 醛D 1 mol乙 醇 跟 足 量 的 金 属 钠 反 应 可 得 0.5 mol的 氢 气 解析：乙醇分子中有6个氢原子，其中1个氢原子与氧原子相连接。1 mol乙醇跟足量的金属钠反应可得0.5 mol氢气，说明1 mol乙醇中只有1 mol的氢原予可以与金属钠反应，说明这1个氢原子与其余5个氢原子是不同的。答案：D 二、醇的催化氧化下 列 醇 不 能 在 铜 的 催 化 下 发 生 氧 化 反 应 的 是 ( ) 解析：根据醇的催化氧化规律：与羟基相连的碳原子上有氢原子的醇才可被催化氧化。答案：D 2 下 列 有 机 物 的 分 子 式 都 是 C4H10O， 其 中 能 发 生 催 化氧 化 反 应 ， 但 不 能 被 氧 化 为 具 有 相 同 碳 原 子 数 的 醛 的 是 ( ) 解析：D项中的OH所连碳原子上无氢原子，该醇不能被氧化，其他醇均能发生催化氧化反应，但是A项中的OH不是连在端点碳原子上，故虽然能被氧化但不能被氧化为醛。答案：A 1 下 列 物 质 含 有 两 种 官 能 团 的 是 ( )解析：决定物质化学性质的原子或原子团称为官能团。答案：C 2 下 列 选 项 中 说 明 乙 醇 作 为 燃 料 的 优 点 的 是 ( ) 燃 烧 时 发 生 氧 化 还 原 反 应 充 分 燃 烧 的 产 物 不 污 染 环 境 乙 醇 是 一 种 可 再 生 资 源 燃 烧 时 放 出 大 量 的 热 量A B C D D 3 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A 羟 基 与 氢 氧 根 有 相 同 的 化 学 式 和 电 子 式B 乙 醇 的 官 能 团 是 OH， 乙 醇 是 含 OH的 化 合 物C 常 温 下 ， 1 mol乙 醇 可 与 足 量 的 Na反 应 生 成 11.2 L H2D 已 知 乙 醇 的 结 构 式 如 下 图 所 示 ， 则 乙 醇 催 化 氧 化 时断 裂 的 化 学 键 为 解析：羟基的化学式是OH，电子式是 H， 氢 氧根 的 化 学 式 是 OH ， 电 子 式 是 -， 所 以 A选 项 错误 ； 1 mol乙 醇 与 足 量 的 Na反 应 可 以 生 成 0.5 mol H2， 但 在 常温 下 不 是 11.2 L， C选 项 错 误 ； 乙 醇 催 化 氧 化 时 断 裂 的 化 学键 为 ， D选 项 错 误 。答案：B 4 (2011年雅安检测)下 列 有 关 乙 醇 的 物 理 性 质 的 说 法 中不 正 确 的 是 ( )A 由 于 乙 醇 容 易 挥 发 ， 所 以 才 有 俗 语 “ 酒 香 不 怕 巷 子深 ” 的 说 法B 由 于 乙 醇 能 够 溶 解 很 多 有 机 物 和 无 机 物 ， 所 以 可 用乙 醇 提 取 中 药 的 有 效 成 分C 由 于 乙 醇 能 够 以 任 意 比 溶 解 于 水 ， 所 以 酒 厂 可 以 勾兑 各 种 浓 度 的 酒D 由 于 乙 醇 的 密 度 比 水 小 ， 所 以 乙 醇 中 的 水 可 以 通 过分 液 的 方 法 除 去 解析：乙醇易挥发，容易闻到其特殊香味，A项说法正确；乙醇是一种重要的有机溶剂，可用乙醇提取中药的有效成分，B项说法正确；乙醇能够以任意比例溶于水，因此乙醇中的水无法用分液法除去，除去乙醇中的水可在乙醇中加入生石灰，加热蒸馏得到无水乙醇，C项说法正确，D项说法错误。答案：D 5 (2011年安徽淮南检测)将 等 质 量 的 铜 片 在 酒 精 灯 上 加热 后 ， 分 别 插 入 下 列 溶 液 中 ， 放 置 片 刻 后 ， 铜 片 质 量 增 加 的是 ( )A 硝 酸 B 无 水 乙 醇C 石 灰 水 D 盐 酸 解析：本题考查了乙醇的催化氧化的反应原理以及CuO与酸的反应。铜片灼烧后生成CuO，硝酸可以与铜反应，使铜片质量减少；乙醇可以实现CuO Cu的转变：CH3CH2OHCuO CH3CHOCuH2O，铜片质量不变；石灰水不与CuO反应，铜片的质量增加；盐酸使生成的CuO溶解，铜片质量不变。答案：C 6 乙 醇 在 能 源 、 生 产 及 日 常 生 活 等 许 多 方 面 都 有 十 分广 泛 的 应 用 。 请 回 答 关 于 乙 醇 的 若 干 问 题 ：(1)用 物 理 、 化 学 方 法 各 一 种 鉴 别 乙 醇 和 汽 油 。若 用 物 理 方 法 ， 应 选 择 的 试 剂 为_；若 用 化 学 方 法 ， 应 选 择 的 试 剂 为_。 (2)用 乙 醇 为 主 要 原 料 (无 机 试 剂 任 选 )， 根 据 要 求 ， 分 别写 出 相 应 的 化 学 方 程 式 (注 明 反 应 条 件 )。 氧 化 反 应_。 置 换 反 应_。 解析：(1)物理方法鉴别乙醇和汽油，可利用它们在水中的溶解情况，而化学方法鉴别，利用OH与Na的反应。(2)乙醇的氧化反应主要用来制取乙醛，反应的化学方程式为2CH3CH2OHO2 2H2O2CH3CHO。乙醇的置换反应是指乙醇与Na反应生成H2。反应的化学方程式为2CH3CH2OH2Na 2CH3CH2ONaH2。Cu或 Ag答案：(1)H 2O Na(2) 2CH3CH2OH O2 2H2O 2CH3CHO 2CH3CH2OH 2Na 2CH3CH2ONa H2Cu或 Ag 7 下 列 物 质 都 能 与 金 属 钠 反 应 放 出 H2， 产 生 H2的 速 率排 序 正 确 的 是 ( ) C2H5OH NaOH溶 液 稀 盐 酸A B C D C 8 一 定 量 的 乙 醇 在 氧 气 不 足 的 情 况 下 燃 烧 ， 得 到 CO、CO2和 水 的 总 质 量 为 27.6 g， 若 其 中 水 的 质 量 为 10.8 g， 则 CO的 质 量 是 ( )A 1.4 g B 2.2 gC 4.4 g D 在 2.2 g和 4.4 g之 间 解析：主要利用原子守恒。C2H6O3H2O130.2 mol 0.6 mol即设CO为x mol。由CO、CO2得n总0.4 mol，m总16.8 g，则28 x44 (0.4x)16.8 g，x0.05 mol，所以m(CO)28 0.051.4 g。答案：A 9 现 有 CH3OH、 ClCH2CH2OH、 CH2=CHCH2CH2OH、 HOCH2CH2OH、 HOCH2CH(OH)CH2OH五 种 有 机 物 。 根 据 下 列 要 求 用 序 号 回 答问 题 ：(1)既 能 发 生 加 成 反 应 又 能 发 生 消 去 反 应 的 是 _。(2)上 述 五 种 有 机 物 与 钠 反 应 产 生 相 同 体 积 的 氢 气 时 ， 消 耗醇 的 物 质 的 量 最 少 的 是 _。(3)不 能 发 生 消 去 反 应 的 是 _。(4) 1 mol有 机 物 能 催 化 氧 化 生 成 2 mol醛 基 (CHO)的 是_。 解析：根据有机物官能团判断其化学性质，上述五种物质中，只有含碳碳双键的有机物能发生加成，所以能发生加成反应；能发生消去反应的有：；等物质的量的有机物中只有丙三醇含OH最多，所以与钠反应产生等量的氢气，丙三醇需要的物质的量最小；含有碳卤键的有机物在氢氧化钠水溶液中发生水解；CH2OH催化氧化生成一个CHO，含2个CH2OH的有机物分子催化氧化生成2个醛基(CHO)，符合题意。答案：(1) (2) (3) (4) 10 某 实 验 小 组 用 如 下 图 所 示 装 置 进 行 乙 醇 的 催 化 氧化 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 该 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 ， 干 燥 试 管 a中 能 收 集 到 不 同 的 物质 ， 它 们 是 _， 集 气 瓶 中 收 集 到 的 主 要 成 分 是_。 解析：(1)铜网由红变黑是由于Cu与O2反应生成了CuO，由黑再变红是由于CuO被CH3CH2OH还原生成了Cu和CH3CHO。起初反应需加热，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇的催化氧化反应是放热反应。(2)甲中产生的乙醇蒸气进入玻璃管中，所以甲的作用是加热；反应产生的乙醛蒸气要冷凝成液体，所以乙的作用是冷却。 (3)试管a中除能收集到CH3CHO外，肯定还有未被氧化的乙醇和生成的水，空气中O2参与反应后，剩下的主要气体是N2，所以集气瓶中收集到的主要气体为N2。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 =