高中化学第三章有机化合物第三节1乙醇学案新人教版必修2.docVIP

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第三节生活中两种常见的有机物

[激趣导读]酒经过几千年的发展,在酿酒技术提高的同时,也形成了博大精深的酒文化。中国的酒文化源远流长,古往今来传颂着许多与酒有关的诗歌和故事。如“汉高祖刘邦醉斩白蛇”、“煮酒论英雄”、“李白斗酒诗百篇”、“对酒当歌,人生几何”、“明月几时有,把酒问青天”等。为什么有的人“千杯万盏皆不醉”,而有的人则“酒不醉人人自醉”,闻酒就脸红呢？让我们一起从酒的主要成分来慢慢解开其“醉人的笑容”吧！

[目标]1.掌握官能团的概念。

2．掌握乙醇的组成、乙醇的取代反应与氧化反应。

3．掌握乙酸的组成、乙酸的酸性和酯化反应。

4．建立乙醇和乙酸分子的结构模型,并能从结构角度分析乙醇和乙酸具有的性质。

第1课时乙醇

一、烃的衍生物

1．烃的衍生物

烃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。

2．官能团

(1)定义

决定有机化合物化学特性的原子或原子团。

(2)实例

二、乙醇

1．乙醇的分子组成和结构

分子式：C2H6O,

2．乙醇的性质

(1)物理性质：无色透明,有特殊香味的液体,密度比水小,易挥发,能溶解多种有机物和无机物,能与水以任意比互溶。

(2)化学性质

①乙醇与金属钠反应

在乙醇与金属钠的反应中,金属钠置换出了羟基中的氢原子,生成了氢气和乙醇钠：2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

②氧化反应

a．燃烧：乙醇易燃烧,完全燃烧的化学方程式是C2H5OH＋3O2eq\o(――→,\s\up17(点燃))2CO2＋3H2O。

b．催化氧化

乙醇在加热和催化剂(Cu和Ag)存在条件下,被空气中氧气氧化成乙醛。可用以下实验演示该反应。

把一端绕成螺旋形的铜丝,放在酒精灯外焰上烧至红热,铜丝表面变黑,趁热将铜丝插入乙醇溶液中。铜丝立即变成红色。重复上述操作几次,原有的乙醇气味消失而带有强烈的刺激性气味的物质生成。

上述实验可用下列化学方程式表示：

2Cu＋O2eq\o(=====,\s\up17(△))2CuO和CH3CH2OH＋CuOeq\o(――→,\s\up17(△))CH3CHO＋H2O＋Cu。

Cu是催化剂,乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式(合并上述两个反应)为：

2CH3CH2OH＋O2eq\o(――→,\s\up17(Cu),\s\do15(△))2CH3CHO＋2H2O。

(工业上根据这个原理,由乙醇制取乙醛)

c．与强氧化剂反应

乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,直接被氧化为乙酸。

探究点一乙醇与钠的反应

1．钠与乙醇、水反应的比较

2.乙醇与钠的反应的有关规律

(1)在乙醇分子中被钠取代的氢是羟基中的氢原子,而不是乙基中的氢原子。

(2)CH3CH2OH中羟基中的氢原子能被取代,但不能电离产生H＋,CH3CH2OH为非电解质。

(3)其他活泼金属如钾、镁、铝等,也能把乙醇分子中羟基上的氢原子置换出来,如2CH3CH2OH＋Mg―→(CH3CH2O)2Mg＋H2↑。

(4)注意几个关系

①密度关系

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ρ水ρ钠ρ乙醇。

②氢原子的活动性

乙醇与钠反应时没有熔化成小球,也没有发出声响,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数量关系

1mol乙醇跟足量钠反应,产生0.5molH2,说明钠只能与羟基(—OH)中的氢原子反应而不能与烃基中的氢原子反应。该关系可延伸为1mol羟基(—OH)跟足量钠反应,产生0.5molH2。

3．乙醇分子结构的探究——乙醇与钠反应实验的应用

问题提出：已知乙醇的化学式C2H6O,根据有机物分子结构的构造原理,对化学式C2H6O可写出下列两种不同的结构式Ⅰ和Ⅱ,但事实上乙醇分子只有一种结构式。

又知乙醇跟金属钠发生化学反应,方程式如下：

2C2H6O＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑

请通过化学实验和定量分析,确定乙醇的结构是Ⅰ式还是Ⅱ式。

猜想与假设：如果乙醇的分子结构是Ⅰ式,它有两种不同结构的氢原子,如果乙醇的分子结构是Ⅱ式,它有一种结构的氢原子。比较实际参加反应的乙醇的量和实际生成的氢气的量,可确定乙醇的结构是Ⅰ式还是Ⅱ式。

实验用品：实验装置如图所示,另有镊子、小刀、玻璃片、滤纸、10mL量筒、托盘天平等,实验试剂有无水乙醇和金属钠。

实验步骤：将分液漏斗和烧瓶进行彻底干燥。按图所示组装实验装置,检验并使实验装置气密性合格。将新切取并擦净煤油的金属钠3g～4g(钠在化学反应中过量)加入烧瓶,重新组装实验装置。量取6.0mL(0.10mol)无水乙醇通过分液漏斗快速加入烧瓶,关闭分液漏斗活塞。化学反应结束、实验装置的温度恢复到室温后,调整量筒的高