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第3节 饮食中的有机化合物,第1课时 乙醇,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,1.乙醇的物理性质 乙醇俗称酒精,是酒类的主要成分。它是无色透明、具有特殊香味的液体;密度比水小,能与水以任意比例互溶;熔点为-117.3 ,沸点为78.5 ,易挥发;乙醇能溶解多种无机物和有机物,是优良的有机溶剂。 预习交流1 在某些工业中需要高纯度的酒精,你认为该如何检验酒精中是否含有水,又该如何制取无水酒精呢? 答案:向酒精中加入无水CuSO4,若变蓝则证明其中有水,否则不含;可以采用将工业酒精与新制生石灰混合后加热蒸馏的方法来制取无水酒精。,目标导航,预习导引,2.组成和结构,目标导航,预习导引,3.乙醇的用途 (1)消毒剂:医院一般用浓度为75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒剂,因为这种浓度的乙醇溶液杀菌能力最强;此外也是碘酒消毒剂的成分之一。 (2)饮料:乙醇是酒的主要成分。 (3)基本有机化工原料:乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯等化工原料,也是制取染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。 (4)汽车燃料:乙醇可以调入汽油,称为乙醇汽油,作为车用燃料。,目标导航,预习导引,预习交流2 你能结合乙醇的性质,完成下表中问题的答案吗?,目标导航,预习导引,答案:是利用了乙醇的挥发性,带走大量热量 减少酒精的挥发而防止造成浪费,另外防止灯芯受潮,下次使用时酒精灯不易点燃 75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒 固体酒精携带方便,乙醇燃烧后火焰温度高,无有害气体生成,问题导学,即时检测,一,二,一、乙醇与金属钠的反应 活动与探究 请你参与完成以下实验,观察并记录实验现象,总结实验结论。,钠与乙醇反应的化学方程式:,底部,无色,淡蓝色,液珠,不变,乙醇与钠反应生成氢气,钠的密度比乙醇大,问题导学,即时检测,一,二,迁移与应用 例1金属钠保存在煤油中,煤油是多种烷烃的混合物,乙醇也是一种有机物,那么,钠能否保存在乙醇中? 实验步骤:观察钠的保存方法,并向12 mL无水乙醇中投入一小粒金属钠,观察实验现象,完成下表。,问题导学,即时检测,一,二,实验结论:金属钠能保存在煤油中,但不能保存在乙醇中,因为乙醇能与钠反应生成 和 ,化学方程式: 。,问题导学,即时检测,一,二,问题导学,即时检测,一,二,迁移训练1乙醇与金属钠反应时,钠粒沉于乙醇底部缓缓冒出气泡的原因是( ) 乙醇的密度大于金属钠 乙醇分子里羟基氢不是很活泼 乙醇分子里含有羟基 乙醇的沸点低 金属钠的密度大于乙醇 A. B. C. D. 答案:D 解析:与金属钠反应时能冒出气泡说明乙醇分子里含有羟基,但反应缓慢说明羟基氢不是很活泼;钠粒沉于乙醇底部说明金属钠的密度大于乙醇的。,问题导学,即时检测,一,二,乙醇与钠反应的拓展 1.金属钠与乙醇反应时沉在乙醇的底部,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.乙醇与钠的反应比水与钠的反应要缓和得多,这说明乙醇分子中羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。 3.乙醇可以看作是乙烷分子中的一个氢原子被羟基(OH)所取代或H2O分子中的一个氢原子被乙基取代而形成。 4.其他活泼金属,如钾、镁、铝等也能够把乙醇分子中羟基中的氢原子置换出来,如2CH3CH2OH+Mg (CH3CH2O)2Mg+H2。 5.1 mol乙醇与足量钠反应,产生0.5 mol H2。该关系可延伸为1 mol羟基(OH)与足量钠反应,产生0.5 mol H2。,问题导学,即时检测,一,二,特别注意羟基(OH)与氢氧根离子(OH-)的区别:,问题导学,即时检测,一,二,二、乙醇的催化氧化 活动与探究 完成下面实验,观察并记录实验现象,归纳你所得的实验结论。,乙醇催化氧化反应的化学方程式:,黑色,红色,刺激性,在加热和铜为催化剂的条件下,乙醇发生了化学反应,问题导学,即时检测,一,二,迁移与应用 例2某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。已知:乙醛可被氧化为乙酸。,(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: 。 (2)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇催化氧化反应是 反应。,问题导学,即时检测,一,二,(3)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是 ;乙的作用是 。 (4)若向试管a中收集到的液体滴加紫色石蕊溶液,观察到显红色,说明液体中还含有 。要除去该物质,可在混合液中加入 (填写字母)。 A.氯化钠溶液 B.苯 C.碳酸氢钠溶液 D.四氯化碳 思路点拨解答本题一是要明确乙醇催化氧化的反应机理,二是明确反应物、生成物在反应过程中状态的变化,三是明确各装置的作用。,问题导学,即时检测,一,二,解析:(1)实验过程中铜网变黑是因为发生了反应:2Cu+O2 2CuO,变黑的铜网又逐渐变红的原因是发生了反应:CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O。(2)由于熄灭酒精灯反应仍进行,说明乙醇的催化氧化是放热反应。(3)由于实验过程中需大量乙醇,故甲水浴的作用是加热乙醇,便于乙醇的挥发;乙是收集产物的,故乙的作用是冷却回收乙醛。(4)由于乙醛在催化剂存在条件下可被氧化为乙酸,若用紫色石蕊溶液检验所得液体后显红色,则说明含乙酸,可用碳酸氢钠溶液除去。 CH3CHO+Cu+H2O (2)放热 (3)加热乙醇,便于乙醇的挥发 冷却,便于乙醛的收集 (4)乙酸 C,问题导学,即时检测,一,二,迁移训练2质量为m g的铜丝灼烧后,立即插入下列物质中,能使铜丝变红,而且质量仍为m g的是 ( ) A.HNO3 B.H2O C.C2H5OH D.H2SO4 答案:C 解析:铜丝在酒精灯上加热后,表面被氧化生成氧化铜,CH3CH2OH能把灼烧后的CuO还原为Cu,即CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O,使铜丝质量不变;H2O与CuO、Cu都不反应;HNO3不仅与CuO反应,还能与Cu反应,故质量减小;H2SO4与CuO反应生成CuSO4,故质量也减小。,问题导学,即时检测,一,二,1.乙醇催化氧化的拓展 (1)反应条件 加热条件下,用金属铜或银作催化剂 (2)反应历程,问题导学,即时检测,一,二,(3)反应实质 乙醇分子脱去羟基中的氢原子以及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子形成碳氧双键,脱下的氢原子与CuO中的氧原子结合成H2O,使CuO重新变成Cu。 2.乙醇在化学反应中的断键规律 当乙醇和金属钠反应时,断开键;乙醇的燃烧反应,所有键都断裂;当乙醇发生催化氧化反应时,断开键的同时在C和O之间形成一个C=O键。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,1.下列说法正确的是( ) A.日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒 B.用乙醇作萃取剂可以将碘从碘水中萃取出来 C.乙醇、乙烷和苯都可以与钠反应生成氢气 D.乙醇是一种再生能源 答案:D 解析:日常生活中常用75%(体积分数)的乙醇水溶液杀菌消毒,A项错误;由于乙醇与水互溶,不能发生分层,所以乙醇不能将碘从碘水中萃取出来,B项错误;乙烷和苯都不与钠发生反应,C项错误;由于乙醇燃烧生成CO2和H2O,CO2和H2O通过绿色植物的光合作用生长出粮食,而粮食是生产乙醇的重要原料,所以乙醇属于再生能源,D项正确。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,2.可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是( ) A.1 mol乙醇燃烧生成3 mol H2O B.1 mol乙醇可以生成1 mol乙醛 C.1 mol乙醇与足量的金属Na作用生成0.5 mol H2 D.乙醇可以制酒精饮料 答案:C 解析:1个乙醇分子中有6个氢原子,但1 mol 乙醇和足量的钠反应只得到0.5 mol H2,说明6个氢原子中只有1个氢原子可以被钠置换,这个氢原子与另外的氢原子不同,故C正确。燃烧产物中有水,只能说明乙醇分子中有氢原子,A不正确;1 mol乙醇生成1 mol乙醛,只能说明乙醇分子和乙醛分子中碳原子数相等,B不正确;制酒精饮料是酒精的用途,D不正确。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,3.向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对该实验现象的描述中正确的是( ) A.钠块沉在乙醇液体的下面 B.钠块熔化成小球 C.钠块在乙醇的液面上游动 D.钠块表面放出的气体能够剧烈燃烧 答案:A 解析:由于钠的密度比乙醇的大且反应不剧烈,放出的热量也不多,故B、C、D错误。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,4.如图所示,乙醇分子中有不同的化学键,则乙醇在催化氧化时,化学键断裂的位置是( ) A. B. C. D. 答案:B 解析:乙醇的催化氧化是羟基氢原子及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子与O2中的氧原子结合生成H2O,同时生成C=O键的反应。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,5.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)( ) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 答案:B 解析:分子式为C4H10O,与金属钠反应放出H2,符合饱和一元醇的通式,故应为丁醇。而丁基有4种形式,所以丁醇也共有4种,选B项。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,6.有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略),其实验操作为:先按图安装好实验装置,关闭活塞a、b、c,在铜网的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)地通入气体。在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,(1)A中发生反应的化学方程式为 , B的作用是 ; C中热水的作用是 。 (2)M处发生反应的化学方程式为 。 (3)从M管中可观察到的现象是 , 从中可认识到该实验过程中催化剂 (填“参加”或“不参加”)化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用时需要一定的 。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,(3)受热部分的铜网由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象 参加 温度 解析:装置中各部分作用为:A为氧气的简易制备装置;B的作用是干燥O2;C利用水浴加热方式,可以控制乙醇蒸气的量;M中在Cu作催化剂并加热条件下,乙醇被O2氧化成乙醛,进入F试管中。,
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