1、第二单元食品中的第二单元食品中的有机化合物有机化合物第第1课时乙醇课时乙醇自主自主预习预习新知新知导学导学合作探究合作探究释疑释疑解惑解惑课课 堂堂 小小 结结课标定位课标定位素养阐释素养阐释1.会书写乙醇的分子式、结构式、结构简式会书写乙醇的分子式、结构式、结构简式,知知道乙醇中的官能团是道乙醇中的官能团是OH。2.能准确描述乙醇的主要化学性质及相应性质能准确描述乙醇的主要化学性质及相应性质实验的现象实验的现象,会书写相关的化学方程式。会书写相关的化学方程式。3.通过对乙醇的学习通过对乙醇的学习,体会有机化学反应与无机体会有机化学反应与无机化学反应在反应条件、反应试剂及生成物等方化学反应在反
2、应条件、反应试剂及生成物等方面的差异面的差异,加深加深“结构决定性质结构决定性质,性质反映结性质反映结构构”“性质决定用途性质决定用途”等学科观念。等学科观念。一、乙醇一、乙醇1.分子结构。分子结构。2.物理性质物理性质。 【自主思考【自主思考1】 如何检验乙醇中是否含有水如何检验乙醇中是否含有水?怎样除去乙怎样除去乙醇中的水醇中的水?提示提示:向乙醇中加入无水向乙醇中加入无水CuSO4粉末粉末,若无水若无水CuSO4变蓝变蓝,说说明乙醇中含有水分明乙醇中含有水分;若不变蓝若不变蓝,说明乙醇中没有水分。除去乙说明乙醇中没有水分。除去乙醇中的水需要加入生石灰吸水醇中的水需要加入生石灰吸水,然后蒸
3、馏。然后蒸馏。【自主思考自主思考2】 如何只用一种试剂鉴别乙醇、苯和四氯化如何只用一种试剂鉴别乙醇、苯和四氯化碳碳?提示提示:分别取少量三种液体放入三支试管中分别取少量三种液体放入三支试管中,然后分别加入然后分别加入适量水适量水,液体不分层的是乙醇液体不分层的是乙醇,液体分层且水在上层的是四氯液体分层且水在上层的是四氯化碳化碳,液体分层且水在下层的是苯。液体分层且水在下层的是苯。3.化学性质。化学性质。(1)与活泼金属钠反应。与活泼金属钠反应。钠与乙醇反应的化学方程式钠与乙醇反应的化学方程式为为2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2。(2)氧化反应。氧化反应。燃烧。燃烧。a.化学方程式化
4、学方程式:CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O。b.现象现象:产生淡蓝色火焰产生淡蓝色火焰,放出大量的热。放出大量的热。催化氧化催化氧化。 4.用途。用途。用作燃料、造酒原料、有机溶剂和化工原料等用作燃料、造酒原料、有机溶剂和化工原料等,医疗上则用医疗上则用75%(体积分数体积分数)的乙醇溶液消毒。的乙醇溶液消毒。二、乙醛与甲醛二、乙醛与甲醛1.官能团。官能团。(1)含义含义:对有机化合物化学性质起对有机化合物化学性质起决定性作用决定性作用的原子或原的原子或原子团。子团。(2)常见的官能团常见的官能团:如如CHO( 醛基醛基 )、OH( 羟基羟基 )、 ( 碳碳碳碳双键双键 )、NO2
5、( 硝基硝基 )等。等。2.乙醛。乙醛。(1)乙醛的结构。乙醛的结构。(2)乙醛的物理性质乙醛的物理性质:乙醛是一种有乙醛是一种有特殊特殊气味的液体气味的液体,易挥发易挥发,可溶于水和乙醇等。可溶于水和乙醇等。(3)乙醛的化学性质乙醛的化学性质(氧化反应氧化反应)。在适当条件下在适当条件下,乙醛可以被氧气氧化生成乙酸乙醛可以被氧气氧化生成乙酸,化学方程式化学方程式为为2CH3CHO+O2 2CH3COOH。3.甲醛。甲醛。(1)结构结构:甲醛是最简单的醛类化合物甲醛是最简单的醛类化合物,结构式结构式为为 ,结构简式为结构简式为HCHO。(2)性质性质:甲醛是一种甲醛是一种无色无色、有、有刺激性
6、刺激性气味的气味的气体气体,有毒、易有毒、易燃、易挥发燃、易挥发,可溶于水和乙醇等。可溶于水和乙醇等。(3)用途用途:甲醛的水溶液常用于种子的甲醛的水溶液常用于种子的杀菌消毒杀菌消毒和和标本的防标本的防腐腐等。等。(4)危害危害:甲醛是居室污染气体之一。甲醛是居室污染气体之一。【效果自测】【效果自测】 1.判断正误判断正误,正确的画正确的画“ ”,错误的画错误的画“”。(1)医疗上用质量分数为医疗上用质量分数为75%的酒精消毒。的酒精消毒。()(2)向碘水中加入少量乙醇向碘水中加入少量乙醇,振荡静置振荡静置,上层液体呈紫色上层液体呈紫色,下层下层液体为无色。液体为无色。()(3)等物质的量的乙
7、醇与乙烯完全燃烧消耗的氧气一样多。等物质的量的乙醇与乙烯完全燃烧消耗的氧气一样多。()(4)乙醇中的羟基比水中的羟基活泼。乙醇中的羟基比水中的羟基活泼。()(5)铜是乙醇催化氧化反应中的催化剂。铜是乙醇催化氧化反应中的催化剂。() (6)乙醛能被还原成乙醇乙醛能被还原成乙醇,但不能被氧化成乙酸。但不能被氧化成乙酸。()(7)乙醇在水溶液中能电离出少量的乙醇在水溶液中能电离出少量的H+,所以乙醇是电解质。所以乙醇是电解质。()(8)乙醛的官能团是乙醛的官能团是COH。()2.酒后驾车是引发交通事故的重要原因之一。交警对驾驶酒后驾车是引发交通事故的重要原因之一。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是
8、员进行呼气酒精检测的原理是:橙色的酸性橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇水溶液遇乙醇迅速反应生成蓝绿色的乙醇迅速反应生成蓝绿色的Cr3+。下列对乙醇的描述与此测。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是定原理有关的是()。乙醇沸点低乙醇沸点低乙醇密度比水的小乙醇密度比水的小乙醇有还原性乙醇有还原性 乙醇是烃的含氧衍生物乙醇是烃的含氧衍生物A.B.C.D.答案答案:C解析解析:乙醇沸点低乙醇沸点低,易挥发易挥发,故可以通过呼气进行酒精检测故可以通过呼气进行酒精检测;乙乙醇具有还原性醇具有还原性,可以被具有强氧化性的可以被具有强氧化性的K2Cr2O7氧化。氧化。3.“对酒当歌对酒当歌,人生几何人生几何”
9、“劝君更尽一杯酒劝君更尽一杯酒,西出阳关无故西出阳关无故人人”“何以解忧何以解忧,唯有杜康唯有杜康”等有关酒的中国古诗词比比皆是等有关酒的中国古诗词比比皆是,在在历史长河中酒不再是一种具体的物质历史长河中酒不再是一种具体的物质,而成了一种文化的象而成了一种文化的象征。酒的主要成分是常见的有机化合物征。酒的主要成分是常见的有机化合物乙醇。乙醇。(1)乙醇是无色有特殊香味的液体乙醇是无色有特殊香味的液体,密度比水的密度比水的。 (2)工业上用乙烯与水在催化剂作用下反应可制得乙醇工业上用乙烯与水在催化剂作用下反应可制得乙醇,该该反应的化学方程式为反应的化学方程式为 。 (3)下列物质中与乙醇互为同分
10、异构体的是下列物质中与乙醇互为同分异构体的是(填填字母字母)。 C.甲醇甲醇D.CH3OCH3E.HOCH2CH2OH答案答案:(1)小小(2)CH2CH2+H2O CH3CH2OH(3)D解析解析:(3)与乙醇互为同分异构体的物质应与乙醇有相同的与乙醇互为同分异构体的物质应与乙醇有相同的分子式、不同的结构分子式、不同的结构,符合条件的是符合条件的是D。 探究探究任务任务1 钠钠分别与水、乙醇反应的实验分别与水、乙醇反应的实验比较比较问题引领问题引领1.为什么乙醇与钠反应比水与钠反应要缓慢得多为什么乙醇与钠反应比水与钠反应要缓慢得多?提示提示:乙醇和水与金属钠都能反应并放出氢气乙醇和水与金属钠
11、都能反应并放出氢气,说明说明OH键键上的氢原子能被钠置换。由于乙醇羟基上的氢原子不如水中上的氢原子能被钠置换。由于乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼的氢原子活泼,故乙醇与钠反应比水与钠反应要缓慢得多。故乙醇与钠反应比水与钠反应要缓慢得多。2.如何证明乙醇分子中只含有一个羟基如何证明乙醇分子中只含有一个羟基?提示提示:根据根据1 mol CH3CH2OH与足量的与足量的Na反应最多产生反应最多产生0.5 mol H2,说明说明1个个C2H6O分子中分子中,只有只有1个个H可以被可以被Na置换置换,即在即在乙醇分子中有乙醇分子中有1个氢原子与另外个氢原子与另外5个氢原子是不同的个氢原子是不同的
12、,由此证由此证明明1个乙醇分子中只含有个乙醇分子中只含有1个羟基。个羟基。归纳提升归纳提升钠分别与水、乙醇反应的实验比较。钠分别与水、乙醇反应的实验比较。典型例题典型例题【例题【例题1】 下列物质下列物质,都能与都能与Na反应放出反应放出H2,其产生其产生H2的速的速率由大到小排列顺序正确的是率由大到小排列顺序正确的是()。C2H5OHH2CO3溶液溶液H2OA.B.C.D.答案答案:D解析解析:Na与与H2O反应比反应比Na与与C2H5OH反应剧烈反应剧烈,故反应速率故反应速率,可排除可排除A、B两项。两项。H2CO3溶液中不仅含有溶液中不仅含有H2O,而且而且含有含有H2CO3,H2CO3
13、电离出电离出H+使溶液呈酸性使溶液呈酸性,Na与与H2CO3反应反应比比Na与与H2O反应剧烈得多反应剧烈得多,故可知反应速率由大到小顺序为故可知反应速率由大到小顺序为。水水、乙醇中羟基氢活泼性比较、乙醇中羟基氢活泼性比较。 反应反应钠与水反应钠与水反应钠与乙醇反应钠与乙醇反应化学方程式化学方程式2Na+2H2O2NaOH+H22CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2反应实质反应实质水中氢被置换水中氢被置换羟基氢被置换羟基氢被置换反应剧烈程度反应剧烈程度 反应剧烈反应剧烈反应较平缓反应较平缓羟基氢活泼性羟基氢活泼性 比乙醇活泼比乙醇活泼比水活泼性弱比水活泼性弱定量计算关系定量计算关
14、系 2H2O2NaH22CH3CH2OH2NaH2密度大小关系密度大小关系 (Na)(CH3CH2OH)【变式训练【变式训练1】 下列说法中下列说法中,不正确的是不正确的是()。A.乙醇与金属钠反应时乙醇与金属钠反应时,是乙醇分子中羟基中的是乙醇分子中羟基中的OH键断键断裂裂B.检验乙醇中是否含有水检验乙醇中是否含有水,可加入少量无水硫酸铜可加入少量无水硫酸铜,若无水若无水硫酸铜变蓝则含水硫酸铜变蓝则含水C.乙醇在一定条件下可被氧化成乙醇在一定条件下可被氧化成CH3COOHD.甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物答案答案:D解析解析:
15、乙醇能与水以任意比互溶乙醇能与水以任意比互溶,D不正确。不正确。探究任务探究任务2 乙醇乙醇的催化氧化的催化氧化反应反应问题引领问题引领1.根据乙醇的催化氧化实验现象根据乙醇的催化氧化实验现象,说明铜丝在反应中所起的作用。说明铜丝在反应中所起的作用。提示提示:铜丝在空气中加热铜丝在空气中加热,由光亮的紫红色变成黑色物质由光亮的紫红色变成黑色物质,说明发说明发生了反应生了反应2Cu+O2 2CuO,将加热的铜丝放入乙醇中将加热的铜丝放入乙醇中,铜丝由黑铜丝由黑色又变成光亮的紫红色色又变成光亮的紫红色,说明发生了反应说明发生了反应C2H5OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O。反应的实质是铜参加
16、了反应。反应的实质是铜参加了反应,反应前后铜的反应前后铜的质量和化学性质不变质量和化学性质不变,所以铜起催化剂的作用。所以铜起催化剂的作用。2.乙醇分子中化学键如图所示乙醇分子中化学键如图所示。(1)指出乙醇与金属钠反应时化学键断裂的位置指出乙醇与金属钠反应时化学键断裂的位置;(2)乙醇催化氧化为乙醛时乙醇催化氧化为乙醛时,化学键断裂的位置化学键断裂的位置。 提示提示:(1)(2)归纳提升归纳提升乙醇的催化氧化反应。乙醇的催化氧化反应。1.实验操作、现象、原理实验操作、现象、原理:2.反应条件反应条件:加热加热,催化剂催化剂(铜或银铜或银)。3.反应实质反应实质:乙醇分子脱去羟基上的乙醇分子脱
17、去羟基上的H原子以及与羟基直接相连的原子以及与羟基直接相连的C原原子上的子上的H原子形成碳氧双键原子形成碳氧双键,脱下的氢原子与氧化铜中的氧脱下的氢原子与氧化铜中的氧原子结合成水原子结合成水,使氧化铜变成铜。使氧化铜变成铜。4.总反应总反应:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O,催化剂铜催化剂铜参与了反应参与了反应,只不过在反应前后质量和化学性质不变。只不过在反应前后质量和化学性质不变。典型例题典型例题【例题【例题2】 某学习小组同学设计如图装置某学习小组同学设计如图装置(夹持装置仪器已夹持装置仪器已省略省略),其实验操作为其实验操作为按图示安装好实验装置按图示安装好实验装置;关
18、闭活塞关闭活塞a和止水夹和止水夹b、c,在铜丝的中间部分加热片刻在铜丝的中间部分加热片刻;打开活塞打开活塞a和止水夹和止水夹b、c,通过控制通过控制a和和b,有节奏有节奏(间歇性间歇性)地通入气体地通入气体,可在可在M处观察到明显的实验现象。处观察到明显的实验现象。试回答下列问题。试回答下列问题。(1)A中发生反应的化学方程式中发生反应的化学方程式: ,C中热水的作用中热水的作用: 。 (2)M处发生反应的化学方程式处发生反应的化学方程式: 。 (3)从从M管中可观察到的现象管中可观察到的现象: 。 从中可认识到该实验过程中催化剂从中可认识到该实验过程中催化剂(填填“参加参加”或或“不参加不参
19、加”)化学反应化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用需要一还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的定的。 (4)实验一段时间后实验一段时间后,如果撤掉酒精灯如果撤掉酒精灯,反应将继续进行反应将继续进行,其原其原因是因是 。 (5)E中可能收集到哪些物质中可能收集到哪些物质?能否用分液的方法将能否用分液的方法将E中收集中收集到的物质分离到的物质分离? 。 (3)受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、受热部分的铜丝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变红的现象参加温度(4)乙醇的催化氧化反应是放热反应乙醇的催化氧化反应是放热反应,反应放出的热量能维反应放出的热量能维持反
20、应继续进行持反应继续进行(5)E中收集到乙醇和乙醛中收集到乙醇和乙醛,不能用分液的方法分离不能用分液的方法分离受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象。铜为催化剂红的现象。铜为催化剂,催化剂要起催化作用需要一定的条催化剂要起催化作用需要一定的条件件,如温度等。实验一段时间后如温度等。实验一段时间后,如果撤掉酒精灯如果撤掉酒精灯,反应将继续反应将继续进行进行,证明该反应为放热反应。证明该反应为放热反应。E中收集到乙醇和乙醛中收集到乙醇和乙醛,由于由于乙醇和乙醛都易溶于水乙醇和乙醛都易溶于水,所以不能用分液的方法分离。所以不能
21、用分液的方法分离。乙醇的性质乙醇的性质键的断裂键的断裂与钠反应与钠反应断断键键燃烧燃烧断断键键催化氧化催化氧化断断键键乙醇乙醇反应中键的断裂情况反应中键的断裂情况: 【变式训练【变式训练2】 某化学反应过程如图所示。由图得出的判某化学反应过程如图所示。由图得出的判断断,错误的是错误的是()。A.生成物生成物M的分子式为的分子式为C2H4OB.乙醇发生了还原反应乙醇发生了还原反应C.铜是此反应的催化剂铜是此反应的催化剂D.反应中有红黑交替变化的现象反应中有红黑交替变化的现象答案答案:B解析解析:本题利用循环图的形式考查乙醇的催化氧化反应本题利用循环图的形式考查乙醇的催化氧化反应,M为乙醛为乙醛(CH3CHO),分子式为分子式为C2H4O,A项正确项正确;反应过程中反应过程中,乙乙醇被氧化醇被氧化,发生了氧化反应发生了氧化反应,B项错误项错误;铜参与了反应铜参与了反应,但在反应但在反应前后质量和化学性质不变前后质量和化学性质不变,故铜是此反应的催化剂故铜是此反应的催化剂,C项正确项正确;该过程发生反应该过程发生反应2Cu+O2 2CuO,CH3CH2OH+CuO CH3CHO+H2O+Cu,反应中出现红黑交替变化的现象反应中出现红黑交替变化的现象,D项正项正确。确。
