8.2 第1课时 乙醇 学案 （含答案）2023-2024学年高一化学苏教版（2020）必修第二册

8.2第1课时　乙醇
【学习目标】
1.会写乙醇的分子式、结构式、结构简式,知道乙醇的官能团是—OH。
2.知道乙醇中—OH上的氢可以被金属置换,会写相关反应的化学方程式。
3.知道乙醇催化氧化生成乙醛以及反应中的断键和成键情况,会写相关反应的化学方程式。
【合作探究】
【学习情境】
酒是多种化学成分的混合物,酒精是其主要成分,啤酒中酒精含量为3%~5%,葡萄酒含酒精6%~20%,黄酒含酒精8%~15%,一些烈性白酒含酒精50%~70%(均为体积分数)。酒精学名是乙醇,乙醇的分子式为C2H6O,根据C、H、O元素在有机物中的价键特征,大家能否推测乙醇具有的结构 这节课我们就来揭开酒的真实面貌。
中国的酒文化源远流长,“借问酒家何处有,牧童遥指杏花村”“对酒当歌,人生几何”“明月几时有,把酒问青天”“李白斗酒诗三百”,中华民族灿烂的文化史上记载了许多与酒有关的典故与诗文,酒自古以来就是日常生活中一种重要的饮品。那么你对乙醇(酒精)的性质和用途了解多少呢
任务1　乙醇与金属钠反应
【新知生成】
一、 乙醇
1.乙醇俗称　　　　　　　,它是无色透明、具有 　　　　　　　味的液体,能与水以任意比例 　　　　　　　。
乙醇的密度小于1 g·cm-3,医疗上常用
(体积分数)的乙醇溶液消毒、杀菌。
2.乙醇的分子式为　　　　　　　,结构式为　　　　　　　,故乙醇可看成　　　　和　　　　结合而成的。
二、 乙醇和钠的反应
1.乙醇分子中　　　　上的氢原子能被金属钠置换生成　　　　　　　,相应的化学方程式为　 　。
2.设计实验证明被金属钠置换生成的氢气来自乙醇羟基上的氢原子: 　　。
3.对比金属钠与水、乙醇反应的现象差异,可以得出的结论是　 　。
【答案】一、 1.酒精　特殊香　互溶　75%　2.C2H6O　　乙基　羟基　
二、 1.羟基　氢气　2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑　2.取一定量的无水乙醇,加足量金属钠,根据生成氢气的物质的量与原料乙醇物质的量之比即可以判断氢原子的来源　3.根据钠浮在水面上、沉在乙醇液面下,说明密度:水>钠>乙醇;根据钠与水剧烈反应、与乙醇缓慢反应,说明醇中羟基的活性小于水中羟基的活性
【核心突破】
典例1　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.钠块在乙醇的液面上游动
B.钠块熔化成小球
C.钠块沉入乙醇中
D.钠块表面没有气体放出
【答案】C
【解析】钠的密度大于乙醇,会沉在烧杯底部,A项错误,C项正确;钠和乙醇的反应不剧烈,放热很少,不足以将钠熔化,B项错误;钠和乙醇反应生成乙醇钠和氢气,钠块表面有气体放出,D项错误。
【归纳总结】
1.乙醇分子的组成与结构
2.钠与水和乙醇反应的比较
与水反应 与乙醇反应
化学方程式 2H2O+2Na 2NaOH+H2↑ 2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质 水中氢原子被置换 羟基氢原子被置换
现象 声现象 有“咝咝”响声 无响声
钠变化 浮、熔、游、失 沉于底部、不熔化
结论 羟基氢的 活泼性 H2O>CH3CH2OH
密度大小 ρ(Na)<ρ(H2O) ρ(Na)>ρ(CH3CH2OH)
定量计算关系 2H2O~2Na~H2 2CH3CH2OH~2Na~H2
训练1　为探究乙醇与金属钠反应得到的H2中是否混有乙醇,实验装置如图所示。下列说法错误的是(　　)。
A.实验前需检查装置的气密性
B.实验中,可观察到钠粒表面有气泡产生
C.若H2中混有乙醇,则可观察到涂有澄清石灰水的烧杯内壁变浑浊
D.将涂有澄清石灰水的烧杯换成干燥的烧杯,可以检验是否有H2生成
【答案】D
【解析】有气体参与或产生气体、制备气体的实验,实验前都须检查装置的气密性,该反应有氢气产生,须先检查装置的气密性,A项正确;钠和乙醇反应生成乙醇钠和氢气,所以实验中可观察到钠粒表面有气泡产生,B项正确;若H2中混有乙醇,点燃气体,氢气生成水,乙醇生成CO2和水,CO2遇澄清石灰水变浑浊,则可观察到涂有澄清石灰水的烧杯内壁变浑浊,C项正确;将涂有澄清石灰水的烧杯换成干燥的烧杯,不能检验是否有H2生成,因为乙醇燃烧也会产生水,D项错误。
任务2　乙醇的氧化反应
【新知生成】
一、实验探究——乙醇的催化氧化
实验操作 反复做几次
实验现象 红色的铜丝变　　　　色变红色, 闻到一种　　　　气味
化学方程式 　　　　　　　　　　　　　　
二、乙醛的结构与性质
1.结构:醛基和　　　　结合而成,醛基()可缩写为　　　　。
2.性质:(1)具有　　　　　　　　气味。
(2)较强的还原性:
2CH3CHO+O2　　　　　　　。
3.已知铜催化氧化乙醇分两步进行:第一步铜被氧气氧化为氧化铜,第二步乙醇被氧化铜氧化为乙醛。第二步反应的化学方程式为　 。
4.对有机物的化学性质起着决定性作用的原子或原子团被称为官能团。结合乙醇与钠反应、催化氧化反应中化学键的断裂,讨论乙醇的官能团是　　　　　　　　。
【答案】一、 黑　特殊　2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O　二、 1.甲基　—CHO　2.(1)特殊　(2)2CH3COOH
3.CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O　4.羟基(或—OH)
【核心突破】
典例2　已知:
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3(乙醚)+H2O
乙醇分子中的各种化学键如图所示,下列关于乙醇在各反应中断裂键的说法错误的是(　　)。
A.与金属钠反应时断裂①
B.乙醇分子间脱水形成乙醚时断裂①和②
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
【答案】C
【解析】乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O—H键断裂,A项正确;乙醇脱水成醚时,一个乙醇分子提供羟基,另一个乙醇分子提供羟基上的氢原子,前者断裂化学键②,后者断裂化学键①,B项正确;催化氧化断裂①③,C项错误;乙醇完全燃烧时,化学键①②③④⑤全部断裂,D项正确。
【归纳总结】
乙醇的催化氧化
训练2　实验室可以通过如图所示装置完成乙醇的催化氧化实验。下列有关叙述错误的是(　　)。
A.铜作催化剂,不参与反应
B.硬质玻璃管中铜丝网可能会出现黑色、红色互变现象
C.装置丙中的液体遇到蓝色石蕊试纸可能会变红色
D.装置丙中冰水用酸性高锰酸钾溶液代替,酸性高锰酸钾溶液会褪色
【答案】A
【解析】Cu与氧气反应生成CuO,CuO与乙醇反应生成Cu,反应前后Cu的性质和质量不变,所以Cu是催化剂,但是Cu参加了反应,A项错误;Cu与氧气反应生成CuO,固体变黑色,CuO与乙醇反应生成Cu,固体又变红色,所以硬质玻璃管中铜丝网可能会出现黑色、红色互变现象,B项正确;乙醇被氧化生成乙醛,乙醛被氧化生成乙酸,乙酸能使蓝色石蕊试纸变红,所以装置丙中的液体遇到紫色石蕊试纸可能会显红色,C项正确;乙醛和乙醇都能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项正确。
【课堂小结】
【随堂检测】
1.下列关于羟基和氢氧根离子的说法错误的是(　　)。
A.羟基比氢氧根离子少1个电子
B.二者的组成元素相同
C.羟基不带电,氢氧根离子带1个单位负电荷
D.羟基比氢氧根离子性质稳定
【答案】D
【解析】羟基和氢氧根离子都是由氢、氧两种元素组成的,B项正确;羟基和氢氧根离子的电子式分别为·︰H和[·×·×H]-,由电子式可知A、C两项正确;羟基中氧原子未达到8e-稳定结构,所以羟基不如氢氧根离子性质稳定,D项错误。
2.区别乙醇、苯和四氯化碳最简单的方法是(　　)。
A.加酸性高锰酸钾溶液后振荡,静置
B.与乙酸在浓硫酸存在的条件下加热
C.加蒸馏水后振荡,静置
D.加硝酸银溶液后振荡,静置
【答案】C
【解析】乙醇与水以任意比互溶,苯和四氯化碳均难溶于水,且密度:苯<水<四氯化碳,因此加蒸馏水后振荡,静置,不分层的为乙醇,分层且油层在上层的为苯,油层在下层的为四氯化碳,该方案最简单。
3.下列关于乙醇物理性质的应用中不正确的是(　　)。
A.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
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与水互溶,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.从化学学科角度看,俗语“酒香不怕巷子深”中包含乙醇容易挥发的性质
【答案】A
4.把质量为m g的铜丝在空气中灼烧变黑,立即放入下列物质中,其中又能使铜丝变红,而且质量仍然为 m g的是(　　)。
A.稀HNO3 B.CH3CH2OH
C.稀盐酸　　 D.稀硫酸
【答案】B
【解析】铜丝灼烧成黑色,立即放入硝酸中,Cu、CuO与硝酸反应,生成铜盐,铜丝质量减少,A项错误;CH3CH2OH可以将CuO还原为Cu,B项正确;铜丝灼烧成黑色,立即放入稀盐酸中,CuO与稀盐酸、硫酸反应,生成铜盐,铜丝质量减少,C、D两项错误。
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