2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第3章 重要的有機(jī)化合物 3.3.1 乙醇課件 魯科版必修2.ppt

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第3節(jié)飲食中的有機(jī)化合物,第1課時(shí)乙醇,自主閱讀,自主檢測,一、乙醇的組成和結(jié)構(gòu),乙醇分子可看作是乙烷分子中的氫原子被羥基取代,或者是水分子中的氫原子被乙基取代所形成的。二、乙醇的性質(zhì)1.物理性質(zhì),,,,,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,2.化學(xué)性質(zhì)(1)乙醇燃燒。反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H5OH+3O22CO2+3H2O。(2)乙醇與鈉的反應(yīng)。,,自主閱讀,自主檢測,,,,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,(3)乙醇的催化氧化。,三、乙醇的用途1.用作燃料。2.生產(chǎn)酒精飲料。3.重要的有機(jī)溶劑和化工原料。4.醫(yī)院里用75%(體積分?jǐn)?shù))的乙醇溶液殺菌、消毒。,,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,1.下列電子式表示羥基的是(),答案：B,自主閱讀,自主檢測,2.比較乙烷和乙醇的結(jié)構(gòu),下列說法錯(cuò)誤的是()A.分子中兩個(gè)碳原子都以單鍵相連B.分子里都含6個(gè)相同的氫原子C.乙基與一個(gè)氫原子相連就是乙烷D.乙基與一個(gè)羥基相連就是乙醇分子,自主閱讀,自主檢測,解析：對(duì)比乙烷、乙醇的結(jié)構(gòu)式:、,可知A、C、D三項(xiàng)均正確。CH3—CH3分子由2個(gè)—CH3組成,每個(gè)—CH3上的3個(gè)氫原子結(jié)構(gòu)環(huán)境完全相同,則CH3—CH3分子里有6個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)境完全相同的氫原子。將CH3CH2OH的分子組成拆分為—CH3、—CH2—、—OH三個(gè)部分,據(jù)此分析可知,CH3CH2OH分子里的6個(gè)氫原子處于3種不同的結(jié)構(gòu)環(huán)境。答案：B,自主閱讀,自主檢測,3.向裝有乙醇的燒杯中投入一小塊金屬鈉,下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述中正確的是()A.鈉塊開始反應(yīng)時(shí),浮在乙醇的液面上B.鈉塊熔化成小球C.鈉塊在乙醇的液面上游動(dòng)D.鈉塊表面有氣體放出解析：由于鈉的密度比乙醇的密度大,所以鈉塊將沉到乙醇的底部,故A、C兩項(xiàng)均錯(cuò)誤。鈉與乙醇的反應(yīng)雖然是放熱反應(yīng),但由于放出的熱量被周圍的乙醇吸收,導(dǎo)致鈉塊不會(huì)熔化,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于鈉與乙醇反應(yīng)生成H2,所以在鈉塊表面產(chǎn)生氣泡,故D項(xiàng)正確。答案：D,自主閱讀,自主檢測,4.請(qǐng)以乙烯為原料(其他原料自選),根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)制備乙醛(CH3CHO)的各步反應(yīng),寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明反應(yīng)類型。,自主閱讀,自主檢測,5.植物及其廢棄物可制成乙醇燃料,下列關(guān)于乙醇燃料的說法錯(cuò)誤的是()A.它是一種可再生能源B.乙醇易燃燒,污染小C.乙醇只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)作燃料D.糧食作物是制乙醇的重要原料解析：可以用糧食作物制取乙醇,乙醇是一種可再生能源,可作燃料,也是重要化工原料,乙醇燃燒產(chǎn)生CO2和H2O,污染小。答案：C,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,為了探究乙醇和金屬鈉反應(yīng)的產(chǎn)物,某同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)。討論探究1.簡要描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析氣體產(chǎn)物的成分。3.結(jié)合烷烴的性質(zhì)分析,生成的氣體產(chǎn)物與乙醇分子中的哪部分結(jié)構(gòu)相關(guān)。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,探究提示：1.放出的氣體在空氣中安靜地燃燒,火焰呈淡藍(lán)色。澄清石灰水無明顯現(xiàn)象。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和元素組成分析生成的氣體應(yīng)該是氫氣。3.烷烴不能與金屬鈉發(fā)生反應(yīng),因此生成的氫氣中的氫原子應(yīng)該來自羥基氫。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,鈉與水、乙醇反應(yīng)的比較:,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,乙醇與金屬鈉反應(yīng):(1)在乙醇分子里,被鈉置換的氫是羥基中的氫,而不是乙基上的氫。由此,可以依據(jù)產(chǎn)生氫氣的量來判斷醇分子中的羥基的數(shù)目。(2)除了Na外,K、Ca、Mg等活潑的金屬也能置換乙醇分子中羥基中的氫原子而生成H2,如2CH3CH2OH+Ca(CH3CH2O)2Ca+H2↑。(3)乙醇與鈉的反應(yīng)類似于水與Na的反應(yīng),因此,乙醇可以看作是水分子里的氫原子被乙基取代的產(chǎn)物。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,【例題1】下列方法中可以證明乙醇分子中有一個(gè)氫原子與其他氫原子不同的是()A.1mol乙醇完全燃燒生成3molH2OB.乙醇分子中只有1個(gè)氧原子C.1mol乙醇與足量的鈉反應(yīng)得到0.5molH2D.乙醇與水能以任意比互溶解析：乙醇燃燒時(shí),所有的氫原子均參與反應(yīng)生成H2O,故A項(xiàng)無法證明。B項(xiàng),乙醇分子中只有1個(gè)氧原子,則其結(jié)構(gòu)也可能為CH3—O—CH3,不能證明有1個(gè)特殊的氫原子。C項(xiàng),乙醇和足量鈉反應(yīng),參與反應(yīng)的氫原子占乙醇分子中氫原子的,說明其中一個(gè)氫原子與另外五個(gè)不同。D項(xiàng)是乙醇物理性質(zhì)的表現(xiàn),不能證明有1個(gè)特殊的氫原子。答案：C,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,規(guī)律方法點(diǎn)撥由乙醇與鈉反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系,說明乙醇分子中有一個(gè)氫原子特別活潑,與其他五個(gè)氫原子性質(zhì)不同,可推斷其結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH,而非CH3OCH3。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,成功體驗(yàn)1飽和一元醇的通式為CnH2n+1OH,4.6g某飽和一元醇與足量金屬鈉反應(yīng),得到1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣。則該飽和一元醇的分子式為()A.CH3OHB.C2H5OHC.C3H7OHD.C4H9OH,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,解析：注意該反應(yīng)的比例關(guān)系:2mol飽和一元醇與足量鈉反應(yīng)可得1molH2。設(shè)該飽和一元醇的摩爾質(zhì)量為M。2CnH2n+1OH+2Na2CnH2n+1ONa+H2↑2M22.4L4.6g1.12L解得:M=46gmol-1。該飽和一元醇的相對(duì)分子質(zhì)量為46,由該飽和一元醇的通式CnH2n+1OH,得等式:12n+2n+1+16+1=46,n=2。故該醇為C2H5OH。答案：B,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),如圖所示為反應(yīng)中乙醇分子中可能斷裂的化學(xué)鍵。討論探究1.在乙醇和金屬鈉的反應(yīng)和乙醇的燃燒反應(yīng)中,上圖中的哪些化學(xué)鍵分別發(fā)生斷裂?2.指出乙醇與氧氣在銅作催化劑時(shí)發(fā)生反應(yīng)斷鍵的位置。探究提示：1.在乙醇和金屬鈉的反應(yīng)中,斷裂的是①號(hào)鍵,在乙醇的燃燒反應(yīng)中,①②③④⑤號(hào)鍵都發(fā)生了斷裂。2.在乙醇的催化氧化中,①③號(hào)鍵發(fā)生了斷裂。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),乙醇催化氧化的機(jī)理1.反應(yīng)條件加熱條件下,用金屬銅或銀作催化劑。2.反應(yīng)歷程,化學(xué)方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),3.反應(yīng)實(shí)質(zhì)乙醇分子脫去羥基中的氫原子以及與羥基直接相連的碳原子上的氫原子形成碳氧雙鍵,脫下的氫原子與CuO中的氧原子結(jié)合生成H2O,使CuO重新變成Cu。該反應(yīng)中,乙醇被催化氧化。有機(jī)物的氧化反應(yīng)常見類型:①燃燒;②醇的催化氧化;③被酸性高錳酸鉀溶液氧化,如:乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化。有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí),通常表現(xiàn)為去氫(分子中的氫原子減少)和得氧(分子中的氧原子增多)兩種形式。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),【例題2】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置進(jìn)行乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)。(注:乙醇、乙醛沸點(diǎn)低且易揮發(fā)),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),(1)實(shí)驗(yàn)過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象,請(qǐng)寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式:。在不斷鼓入空氣的情況下,熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,說明乙醇的催化氧化是反應(yīng)。(2)甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同。甲的作用是;乙的作用是。(3)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,試管a中能收集到不同的物質(zhì),它們是;集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),解析：(1)在乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)中,Cu作催化劑,反應(yīng)過程中,紅色的Cu先生成黑色的CuO,黑色的CuO又被還原為紅色的Cu,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+O22CuO,C2H5OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。開始反應(yīng)需加熱,熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,說明乙醇的催化氧化是放熱反應(yīng)。(2)常溫下乙醇為液體,如果要在玻璃管中進(jìn)行反應(yīng),則需要轉(zhuǎn)化為氣體,所以甲中水浴加熱的目的是將乙醇汽化得到穩(wěn)定的乙醇?xì)饬?而生成的乙醛在高溫時(shí)為氣體,所以乙裝置是為了提高乙醛的冷凝效果。(3)經(jīng)過反應(yīng)并冷卻,a中收集到的物質(zhì)有易揮發(fā)的乙醇及反應(yīng)生成的乙醛和水?？諝庵械难鯕鈪⑴c反應(yīng)后,剩余氣體的主要成分為氮?dú)?故集氣瓶中收集到的氣體主要為氮?dú)狻?重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),(2)加熱冷卻(3)乙醇、乙醛、水氮?dú)?規(guī)律方法點(diǎn)撥解答本題需注意三點(diǎn):(1)乙醇催化氧化的反應(yīng)原理;(2)反應(yīng)物、生成物反應(yīng)過程中的變化;(3)分析各裝置的作用,結(jié)合所得物質(zhì)的物理性質(zhì)的差異,確定a中所得物質(zhì)。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),成功體驗(yàn)2將等質(zhì)量的銅片在酒精燈上加熱后,分別插入下列溶液中,銅片質(zhì)量與未加熱時(shí)相比質(zhì)量增加的是()A.硝酸B.稀鹽酸C.Ca(OH)2溶液D.乙醇,答案：C,12345,,,,,,1.下列有關(guān)乙醇的物理性質(zhì)的應(yīng)用中不正確的是()A.由于乙醇容易揮發(fā),所以才有俗語“酒香不怕巷子深”的說法B.由于乙醇能夠溶解很多有機(jī)物和無機(jī)物,所以可用乙醇提取中藥的有效成分C.由于乙醇能夠以任意比例溶解于水,所以酒廠可以勾兌各種濃度的酒D.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通過分液的方法除去解析：乙醇和水互溶,不分層,無法用分液的方法分離。答案：D,12345,,,,,,2.可用于檢驗(yàn)乙醇中是否含有水的試劑是()A.無水硫酸銅B.少量碘C.金屬鈉D.膽礬解析：無水硫酸銅遇水變成藍(lán)色;乙醇中含有水與不含有水均會(huì)溶解碘,且現(xiàn)象相同;乙醇、水均與金屬鈉反應(yīng);膽礬與乙醇、水均不反應(yīng)。答案：A,12345,,,,,,3.交警常對(duì)駕駛員呼出的氣體中的酒精含量進(jìn)行測試。酒精檢測的原理是:橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成綠色Cr3+。下列對(duì)乙醇的描述與此測定原理有關(guān)的是()①乙醇沸點(diǎn)低②乙醇密度比水?、垡掖加羞€原性④乙醇是烴的含氧衍生物A.②④B.②③C.①③D.①④解析：乙醇沸點(diǎn)低,具有揮發(fā)性,故呼出氣體中含有乙醇;乙醇具有還原性,能將橙色的K2Cr2O7還原成綠色的Cr3+。答案：C,12345,,,,,,4.A、B、C三種醇分別同足量的金屬鈉完全反應(yīng),在相同條件下產(chǎn)生相同體積的氫氣,消耗這三種醇的物質(zhì)的量之比為3∶6∶2,則A、B、C三種醇分子里羥基數(shù)之比是()A.3∶2∶1B.2∶6∶3C.3∶1∶2D.2∶1∶3解析：三種醇分別與足量Na反應(yīng),產(chǎn)生相同體積的H2,說明這三種醇各自所提供的—OH數(shù)目相同,為方便計(jì)算,設(shè)所提供—OH的數(shù)目為a,由于三種醇物質(zhì)的量之比為3∶6∶2,所以各醇分子中—OH數(shù)之比為答案：D,12345,,,,,,5.為了確定乙醇分子的結(jié)構(gòu)簡式是還是CH3CH2OH,實(shí)驗(yàn)室利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定乙醇與鈉反應(yīng)生成氫氣的體積,并據(jù)此計(jì)算乙醇分子中能與金屬鈉反應(yīng)的氫原子的數(shù)目。試回答下列問題:,12345,,,,,,(1)指出實(shí)驗(yàn)裝置中的錯(cuò)誤:。(2)若實(shí)驗(yàn)中用含有少量水的乙醇代替相同質(zhì)量的無水乙醇,在保證鈉充足的情況下,測得的氫氣體積將(填“偏大”“偏小”或“不變”)。(3)請(qǐng)指出能使該實(shí)驗(yàn)安全、順利進(jìn)行的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟(至少指出兩個(gè))。解析：(1)要通過測量排出水的體積確定產(chǎn)生氫氣的體積,廣口瓶中的進(jìn)氣導(dǎo)管應(yīng)在液面以上,而排水導(dǎo)管應(yīng)伸入到廣口瓶底部。(2)由于等質(zhì)量的水和乙醇相比,水的物質(zhì)的量大于乙醇,與金屬鈉作用時(shí),產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量增大,故用含水乙醇代替無水乙醇時(shí),所得氫氣體積偏大。(3)要使該實(shí)驗(yàn)安全順利進(jìn)行,首先要保證該裝置不能漏氣;為使排出水的體積等于產(chǎn)生氫氣的體積,則加入乙醇的速度不能太快;為確保定量乙醇完全反應(yīng),金屬鈉應(yīng)稍過量。,12345,,,,,,答案：(1)廣口瓶中進(jìn)氣導(dǎo)管插入液面以下、排水導(dǎo)管在廣口瓶上部(2)偏大(3)檢查裝置的氣密性;緩慢滴加無水乙醇;加入稍過量的金屬鈉(任答兩條,合理即可),