2022-2023學年新教材高中化學第3章簡單的有機化合物第3節(jié)飲食中的有機化合物第1課時乙醇課件魯科版必修第二冊

1、第1課時乙醇第3章內容索引0102基礎落實必備知識全過關重難探究能力素養(yǎng)全提升03學以致用隨堂檢測全達標素養(yǎng)目標1.了解乙醇分子的組成、結構。通過乙醇分子的結構模型認識乙醇分子的結構和性質,體會乙醇分子中的官能團羥基對乙醇性質的影響,形成“結構決定性質”的思維觀念,培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養(yǎng)。2.了解乙醇的物理性質和重要用途,掌握乙醇分子中所含官能團,掌握乙醇的化學性質,理解“結構決定性質”的思想。能依據(jù)實驗目的設計并優(yōu)化實驗方案,完成實驗操作,能對觀察的實驗記錄和實驗信息進行加工并獲得結論,培養(yǎng)實驗觀察能力和實驗探究能力,培養(yǎng)科學探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。對比乙醇和水分別與鈉反應的

2、實驗,理解羥基的性質,體會有機物分子中原子、原子團之間的相互影響,培養(yǎng)變化觀念與平衡思想的學科核心素養(yǎng)?；A落實必備知識全過關知識鋪墊1.比較活潑、容易發(fā)生反應并決定著某類有機化合物的稱為官能團。2.乙醇的官能團名稱為,乙醇不能與碳酸鈣反應。3.乙醇屬于。共同特性原子或者原子團羥基烴的衍生物必備知識一、乙醇的性質1.乙醇的物理性質顏色狀態(tài)氣味密度水溶性揮發(fā)性無色液體有特殊香味比水_小與水互溶易揮發(fā)2.乙醇的分子組成與結構 羥基 3.乙醇的化學性質(1)氧化反應?！緦嶒?】乙醇的燃燒。實驗操作向燒杯中加入約2 mL乙醇,點燃實驗現(xiàn)象乙醇在空氣中燃燒,產(chǎn)生火焰,放出大量的熱化學方程式淡藍色 【實驗

3、2】乙醇的催化氧化。 實驗操作反復做幾次實驗步驟向試管中注入2 mL乙醇,取一段下端繞成螺旋狀的銅絲,將銅絲置于酒精燈外焰上加熱,然后深入無水乙醇中,反復幾次,注意觀察反應現(xiàn)象,小心聞試管中液體產(chǎn)生的氣味。實驗現(xiàn)象銅絲在酒精燈上灼燒至紅熱后銅絲表面顏色變黑,趁熱插入乙醇后銅絲表面顏色又變成。在每次實驗中,銅絲的顏色變化是“紅黑紅”,反復幾次后聞到特殊的氣味。紅色刺激性實驗結論乙醇在加熱和催化劑(Cu或Ag)存在的條件下,被空氣中的氧氣氧化成。反應的化學方程式為_反應原理_乙醛【實驗3】乙醇被強氧化劑氧化。 實驗操作向試管中加入2 mL酸性KMnO4溶液,然后滴入幾滴無水乙醇振蕩實驗現(xiàn)象酸性KM

4、nO4溶液實驗結論乙醇被酸性KMnO4溶液氧化(2)置換反應:【實驗4】鈉與乙醇的反應。 實驗操作在大試管里注入2 mL無水乙醇,加入一粒用吸水紙擦干煤油的金屬鈉,迅速用一帶導管的單孔塞塞住試管口,用一支小試管倒扣在導管上,收集并驗純氣體實驗現(xiàn)象試管內鈉粒沉于無水乙醇底部,鈉粒表面有氣泡產(chǎn)生,最終消失。點燃后,氣體燃燒時發(fā)出的火焰無色淡藍色化學方程式鈉與乙醇的反應:_反應實質及應用鈉置換羥基中的氫生成氫氣檢驗羥基的存在;計算羥基數(shù)目:2 mol OH1 mol H22CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2 4.乙醇的用途(1)用作酒精燈、內燃機等的燃料。(2)用作化工原料。(3)

5、醫(yī)療上常用體積分數(shù)為的乙醇溶液作消毒劑?！疚⑺伎肌咳绾螜z驗乙醇中是否含水?75%提示 可通過向乙醇中加入無水硫酸銅(CuSO4)檢驗乙醇中是否含水,若無水硫酸銅變藍,說明乙醇中有水,若無水硫酸銅不變色,則證明乙醇中不含水。自我檢測判斷下列說法是否正確,正確的畫“”,錯誤的畫“”。1.在相同狀況下,相同體積的乙醇氣體和乙烯氣體都完全燃燒,耗氧量相同。()2.用乙醇作燃料會導致酸雨。()3.乙醇能發(fā)生脫水反應證明乙醇分子中有一個氫原子與另外氫原子不同。()4.相同物質的量的OH和OH-含有相同的電子數(shù)。()5.乙醇燃燒,乙醇分子中所有的化學鍵都斷裂。()6.醫(yī)院里常用質量分數(shù)為75%的乙醇溶液進行

6、殺菌、消毒。 ( ) 重難探究能力素養(yǎng)全提升探究一乙醇的結構與化學性質問題探究為了探究乙醇和金屬鈉反應的產(chǎn)物,某同學做了以下實驗。(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象分析氣體產(chǎn)物的成分。(3)結合烷烴的性質分析,生成的氣體產(chǎn)物與乙醇分子中的哪部分結構相關?提示 根據(jù)實驗現(xiàn)象和元素組成分析生成的氣體應該是氫氣。 提示 烷烴不能與金屬鈉發(fā)生反應,因此生成的氫氣中的氫原子應該來自羥基氫。(1)簡要描述實驗現(xiàn)象。提示 放出的氣體在空氣中安靜地燃燒,火焰呈淡藍色。澄清石灰水無明顯現(xiàn)象。深化拓展1.鈉與水、乙醇反應的比較反應類別鈉與水反應鈉與乙醇反應化學方程式2Na+2H2O2NaOH+H22CH3CH2OH+2Na2CH

7、3CH2ONa+H2反應實質水中部分氫原子被置換羥基氫原子被置換現(xiàn)象聲現(xiàn)象有“嘶嘶”聲響無聲響鈉變化浮、熔、游、失沉入液體底部、不熔化結論羥基氫的活潑性H2OCH3CH2OH密度大小(Na)(CH3CH2OH)定量計算關系2H2O2NaH22CH3CH2OH2NaH22.乙醇與金屬鈉的反應(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?？梢砸罁?jù)產(chǎn)生氫氣的量來判斷醇分子中羥基的數(shù)目。(2)除Na外,K、Ca、Mg等活潑的金屬也能置換乙醇分子中羥基上的氫原子而生成H2,如2CH3CH2OH+Ca (CH3CH2O)2Ca+H2。應用體驗 在燒瓶中放入足量的鈉,從分液漏斗中緩緩滴入一

8、定量的乙醇,通過測量量筒中水的體積,就可知反應生成氫氣的體積。(1)實驗前檢驗該裝置的氣密性的實驗操作是。(2)有人認為上述裝置中有空氣,所測的氣體體積應扣除裝置中空氣的體積,才是氫氣的體積。你認為這種說法(填“正確”或“不正確”)。(3)如果實驗開始前b導管內未充滿水,則實驗結果將(填“偏大”或“偏小”)。(4)若測得有1.15 g C2H6O參加反應,把量筒c中的水的體積換算成標準狀況下H2的體積為280 mL,結合計算和討論得出下列結構式中(填“”或“”)正確。答案 (1)連接好裝置,關閉分液漏斗的活塞,將右側導管插入水槽,微熱燒瓶,右側導管口若有氣泡冒出,冷卻后形成一段水柱,且一段時間

9、內水柱不變化,證明裝置氣密性良好 (2)不正確(3)偏小(4)解析 該實驗的關鍵是準確測量反應產(chǎn)生氣體的體積,根據(jù)產(chǎn)生氣體的體積可以確定被置換的氫原子的個數(shù)。(3)中如果實驗開始前b導管內未充滿水,則會使排出水的體積減小,故實驗結果偏小。(4)根據(jù)題意計算可得參加反應的乙醇的物質的量是0.025 mol,生成氫氣的物質的量是0.012 5 mol,即乙醇分子中的6個氫原子所處的化學環(huán)境并不完全相同,有1個氫原子不同于其他的氫原子,從而確定乙醇的結構式為中所示。規(guī)律方法分子式為C2H6O的有機物可能的結構簡式有兩種:CH3OCH3和CH3CH2OH。通過實驗可以確定1 mol 乙醇與足量鈉反應可

10、產(chǎn)生0.5 mol H2,即乙醇分子中有1個氫原子性質與其他5個氫原子不同,因此乙醇的結構為CH3CH2OH,該結構中分子中含有5個碳氫鍵和1個氧氫鍵,說明與氧原子相連的氫原子反應生成H2。對于CH3OCH3,分子中含有6個完全相同的碳氫鍵,6個氫原子性質完全相同。變式訓練1下列有關金屬鈉在水中和在乙醇中的反應情況對比正確的是()A.鈉能置換出水中所有的氫,卻只能置換出乙醇里羥基中的氫B.鈉都要浮在水面上或乙醇液面上C.鈉無論與水反應還是與乙醇反應都要放出熱量D.鈉在乙醇中反應更劇烈,是因為乙醇分子中含有的氫原子比水分子中的多答案 C解析 鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣,則不能置換出水中所有的氫

11、,故A錯誤;鈉的密度比水小,比乙醇大,故B錯誤;鈉與水、乙醇的反應都為放熱反應,故C正確;鈉與水反應較鈉與乙醇反應更為劇烈,故D錯誤。探究二乙醇的催化氧化反應問題探究如圖所示為反應中乙醇分子中可能斷裂的化學鍵。在乙醇與金屬鈉的反應和乙醇的燃燒反應中,上圖中的哪些化學鍵分別發(fā)生斷裂?指出乙醇與氧氣在銅作催化劑時發(fā)生反應斷鍵的位置。提示 乙醇反應時斷鍵情況 乙醇的性質斷鍵位置與鈉反應斷鍵燃燒斷鍵催化氧化斷鍵深化拓展乙醇催化氧化的機理(1)反應條件。加熱條件下,用金屬銅或銀作催化劑。(2)反應歷程。 (3)反應實質。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一個氫原子形成碳氧雙鍵,脫下

12、的氫原子與CuO中的氧原子結合生成H2O,使CuO重新變成Cu。該反應中,乙醇被催化氧化。有機物的氧化反應常見類型:燃燒;醇的催化氧化;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。有機物發(fā)生氧化反應時,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。應用體驗【例2】如圖所示為某化學興趣小組設計的乙醇催化氧化及其產(chǎn)物檢驗的實驗裝置(圖中加熱儀器、鐵架臺、鐵夾等均未畫出)。圖中A為無水乙醇(沸點為78 ),B為繞成螺旋狀的細銅絲或銀絲,C為無水CuSO4粉末,D為堿石灰,F為新制Cu(OH)2懸濁液。已知乙醛能與新制Cu(OH)2懸濁液在加熱條件下反應生成磚紅色

13、沉淀。(1)在上述裝置中,實驗時需要加熱的儀器為(填儀器或某部位的代號)。(2)為使A中乙醇平穩(wěn)汽化成乙醇蒸氣,常采用的方法是,D處使用堿石灰的作用是。(3)檢驗乙醇氧化產(chǎn)物時F中的實驗現(xiàn)象是。(4)E處是一種純凈物,其反應的化學方程式為。(5)寫出乙醇發(fā)生催化氧化的化學方程式:。答案 (1)E、A、B、F(2)水浴加熱防止F中的水蒸氣進入C中與無水CuSO4作用,影響產(chǎn)物水的檢驗(3)產(chǎn)生磚紅色沉淀解析 (1)題給固體制氧氣需要加熱,乙醇變?yōu)檎魵庑杓訜?乙醇的催化氧化要加熱,乙醛和氧氣的反應也要加熱。(2)為使A中乙醇平穩(wěn)汽化成乙醇蒸氣,常采用的方法是水浴加熱;堿石灰具有吸水作用,D處使用堿

14、石灰可以防止F中的水蒸氣進入C中與無水CuSO4作用,否則會影響產(chǎn)物水的檢驗。(3)乙醛能和新制氫氧化銅懸濁液在加熱條件下反應生成磚紅色沉淀,所以F中會產(chǎn)生磚紅色沉淀。(4)固體純凈物加熱制氧氣的只能是加熱高錳酸鉀制氧氣,該反應的化學方程式為2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2。(5)乙醇發(fā)生催化氧化的化學方程式為2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O。規(guī)律方法1.醇能夠發(fā)生催化氧化,則分子中連接OH的碳原子上必須要有氫原子。2.醇的催化氧化的反應情況與跟羥基(OH)相連的碳原子上的氫原子個數(shù)有關。變式訓練2下列四種有機物的分子式都是C4H10O,其中不能被氧化為同碳原子數(shù)的

15、醛的是()A.B.C. D.答案 D解析 醇分子結構中與OH相連的碳原子上至少要有一個氫原子時才能發(fā)生催化氧化反應。OH連在鏈端碳原子上的醇,即RCH2OH結構的醇可被催化氧化為醛:2RCH2OH+O2 2RCHO+2H2O。學以致用隨堂檢測全達標 1.(2021北京昌平區(qū)高一期末)下列乙醇的性質或應用中,不體現(xiàn)乙醇還原性的是()A.使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.可燃,制備乙醇汽油C.制備乙醇鈉D.利用K2Cr2O7制作酒精檢測儀(反應后Cr為+3價)答案 C解析 高錳酸鉀具有強氧化性,乙醇使酸性高錳酸鉀溶液褪色,說明乙醇具有還原性,故A不符合題意;可燃,制備乙醇汽油,說明乙醇具有可燃性,反應中作

16、還原劑,具有還原性,故B不符合題意;制備乙醇鈉,鈉化合價升高,氫化合價降低,說明乙醇具有氧化性,故C符合題意;K2Cr2O7具有強氧化性,利用K2Cr2O7制作酒精檢測儀,+6價Cr化合價降低,變?yōu)?3價Cr,因此乙醇體現(xiàn)還原性,故D不符合題意。2.用普通的工業(yè)酒精(含量約為96%)制取無水酒精的方法是()A.蒸餾B.加濃硫酸蒸餾C.加生石灰蒸餾D.加金屬鈉蒸餾答案 C解析 工業(yè)酒精中酒精與水易形成共沸混合物,不能直接蒸餾,故A錯誤;加濃硫酸蒸餾會生成乙醚、乙烯等物質,故B錯誤;工業(yè)酒精中酒精與水易形成共沸混合物,不能直接蒸餾,應加CaO,CaO與水反應后增大與乙醇的沸點差異,然后蒸餾可得到乙

17、醇,故C正確;水、乙醇均能與金屬鈉反應,故D錯誤。3.下列關于乙醇的說法不正確的是()A.乙醇在水溶液中不能電離,所以乙醇是非電解質B.乙醇結構中有OH,所以乙醇顯堿性C.乙醇分子中只有羥基上的氫原子可被鈉置換出來D.1 mol乙醇可與足量的Na反應生成標準狀況下11.2 L H2答案 B解析 乙醇在水溶液中不能電離,乙醇是非電解質,故A正確;乙醇的水溶液為中性,故B錯誤;乙醇分子中羥基上的氫原子比烴基上的氫原子活潑,羥基上的氫原子可被鈉置換出來,故C正確;1 mol乙醇可與足量的Na反應生成0.5 mol H2,在標準狀況下的體積是11.2 L,故D正確。4.(2022全國高一同步練習)下列方法中可以證明乙醇分子中羥基上的氫原子與其他氫原子不同的是()A.1 mol乙醇完全燃燒生成3 mol水B.乙醇可以制飲料C.1 mol乙醇和足量的Na反應得到0.5 mol H2D.1 mol乙醇被氧化可生成1 mol乙醛答案 C解析 乙醇分子中共有6個氫原子,其中羥基上的氫原子比較特殊,A項中所有的氫原子參與反應,B項無法證明,D項中有CH鍵參與了反應,只有C項表明羥基上的氫原子與另外5個氫原子不同。5.如圖是A分子的球棍模型和B分子的空間填充模型,回答下列問題:(1)A和B的關系是。(2)寫出A分子在催化