第9講乙醇與乙酸（原卷版）

第9講乙醇與乙酸考點1烴的衍生物1.烴的衍生物：烴分子中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)所取代而生成的一系列化合物稱為烴的衍生物。如：乙醇可看成是乙烷分子的一個氫原子被羥基取代后的衍生物。2.常見的烴的衍生物：鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯。3.官能團(tuán)：（1）概念：決定有機(jī)化合物特性的原子或原子團(tuán)（2）常見的有機(jī)化合物物類別、官能團(tuán)和代表物有機(jī)物類別典型代表物結(jié)構(gòu)簡式官能團(tuán)結(jié)構(gòu)官能團(tuán)名稱烷烴乙烷CH3—CH3————烯烴乙烯CH2==CH2碳碳雙鍵炔烴乙炔HC≡CH—C≡C—碳碳三鍵芳香烴苯————鹵代烴溴乙烷CH3CH2Br(X表示鹵素原子)碳鹵鍵（鹵原子）醇乙醇CH3CH2OH—OH醇羥基醛乙醛醛基羧酸乙酸羧基酯乙酸乙酯酯基酚苯酚—OH酚羥基醚二甲醚CH3—O—CH3醚鍵酮丙酮羰基（1）烴的衍生物并不一定是由烴經(jīng)取代反應(yīng)而生成,如CH3CH2OH、CH3CH2Cl可以由乙烯與H2O、HCl加成而得。（2）苯環(huán)不屬于官能團(tuán)，—X只能叫做鹵素原子不能叫做鹵基。書寫時不要遺漏“—”,鹵素原子不能寫成“X—”?！镜淅?】下列有機(jī)物中，不屬于烴的衍生物的是()A．B．CH3CH2NO2C．CH2CHBrD．CH2CH2【典例2】下列物質(zhì)不含有官能團(tuán)的是()A．CH2CH2B．CH3CH2OHC．CH3CHO D．CH3CH3【典例3】下列有機(jī)物中，不屬于烴的衍生物的是()A． B．CH3CH2NO2C．CH2CHBrD．(聚乙烯)【典例4】下列關(guān)于羥基和氫氧根的說法不正確的是()A．羥基比氫氧根少一個電子B．二者的組成元素相同C．羥基不帶電，氫氧根帶一個單位負(fù)電荷D．羥基比氫氧根性質(zhì)穩(wěn)定【典例5】決定乙醇主要化學(xué)性質(zhì)的原子或原子團(tuán)是()A．羥基(—OH)B．乙基(—CH2CH3)C．氫氧根離子D．氫離子(H＋)考點2乙醇1.乙醇的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)及用途（1）乙醇分子的組成與結(jié)構(gòu)乙醇的結(jié)構(gòu)式為，通過觀察乙醇結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)分子中有CH、CC、CO、OH，4種化學(xué)鍵；官能團(tuán)為羥基,且羥基中的氫最活潑。分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式球棍模型空間充填模型官能團(tuán)C2H6OCH3CH2OH或C2H5OH羥基(—OH)（2）物理性質(zhì)乙醇俗稱酒精，乙醇是無色、有特殊香味的液體。乙醇的密度比水小,20℃時,密度是0.789g/cm3，沸點是78.5℃，熔點是117.3℃。乙醇易揮發(fā),能夠溶解多種有機(jī)物和無機(jī)物，能與水以任意比互溶。（3）用途①用作酒精燈、內(nèi)燃機(jī)等的燃料；②用作化工原料；③醫(yī)療上常用體積分?jǐn)?shù)為75%的乙醇溶液作消毒劑；④用來制作酒類或飲料等。①乙醇與水以任意比互溶，因此乙醇不能用作從溴水中萃取溴的萃取劑；②無水乙醇是指乙醇含量在99.5%(體積分?jǐn)?shù))以上的乙醇。制取無水乙醇時,要加入新制的生石灰進(jìn)行蒸餾(生石灰與水反應(yīng)生成穩(wěn)定的氫氧化鈣)。若不加入生石灰而直接蒸餾在蒸餾過程中乙醇和水形成共沸物，共沸物的沸點低于乙醇，蒸餾過程中乙醇與水始終以某種比例被同時蒸出，氣相與液相的組成不發(fā)生變化，所以直接蒸餾得不到無水乙醇；③檢驗乙醇中是否含有水通常加入無水硫酸銅固體，無水硫酸銅固體變藍(lán)，則證明其中含有水?？键c3：乙醇的化學(xué)性質(zhì)1.乙醇與鈉反應(yīng)(1)實驗探究實驗操作用小刀切取黃豆粒大小的一塊金屬鈉,用濾紙擦干鈉表面的煤油,將其放入盛有2mL無水乙醇的小試管中,快速塞上帶有玻璃長導(dǎo)管的橡膠塞,在長導(dǎo)管上放置倒置的試管,觀察實驗現(xiàn)象。反應(yīng)一段時間后,取下小試管驗純后,在長玻璃管上方點燃?xì)怏w,并把一干燥的小燒杯罩在火焰上,觀察燒杯內(nèi)壁,迅速倒轉(zhuǎn)燒杯,向燒杯中加人少量澄清的石灰水實驗裝置實驗現(xiàn)象向無水乙醇中加人金屬鈉后,鈉塊表面有氣泡產(chǎn)生,鈉塊開始沉在試管底部,隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行,鈉塊不斷變小、上浮,放出的氣體可在空氣中安靜地燃燒,火焰呈淡藍(lán)色;燒杯壁上有水珠生成,迅速倒轉(zhuǎn)燒杯后向其中加入少量澄清石灰水,石灰水未變渾濁。實驗結(jié)論金屬鈉置換了乙醇分子中輕基上的氫，生成氫氣和乙醇鈉乙醇具有與乙烷不同的性質(zhì)從分子角度理解是因為取代氫的羥基對乙醇的性質(zhì)產(chǎn)生了影響。(2)反應(yīng)的方程式：2C2H5OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑(3)鈉與乙醇、水反應(yīng)的對比水與鈉反應(yīng)乙醇與鈉反應(yīng)實驗現(xiàn)象鈉的變化鈉粒浮于水面，熔成閃亮的小球，并快速地四處游動，很快消失鈉粒開始沉于試管底部，未熔化，最終慢慢消失聲的現(xiàn)象有“嘶嘶”的聲響無聲響氣體檢驗點燃，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰點燃，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰劇烈程度鈉與水劇烈反應(yīng)鈉與乙醇緩慢反應(yīng)實驗結(jié)論密度大小ρ(Na)＜ρ(H2O)ρ(Na)＞ρ(C2H5OH)反應(yīng)方程式2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2Na＋2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa＋H2↑反應(yīng)實質(zhì)氫原子被置換羥基氫原子被置換羥基氫活潑性水中氫原子＞乙醇羥基氫原子①Na與乙醇的反應(yīng)比與水的反應(yīng)緩和的多，說明乙醇中羥基上的H原子沒有水分子中羥基上的H原子活潑；②鈉與乙酸、水、乙醇反應(yīng)的劇烈程度依次減弱；③醇與Na反應(yīng)時：2R—OH~2Na~H2，即：1mol—OH生成0.5molH2；④其他活潑金屬也能與CH3CH2OH反應(yīng)，如：2CH3CH2OH＋Mg→(CH3CH2O)2Mg＋H2↑2.乙醇的氧化反應(yīng)(1)乙醇的燃燒反應(yīng)：CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O①現(xiàn)象：產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。②乙醇能作為綠色能源的原因：燃燒放出大量的熱、燃燒產(chǎn)物無污染、可再生能源。(2)乙醇與氧氣的催化氧化①實驗探究實驗操作向試管中加入約3~5mL乙醇取一根光潔的銅絲,下端繞成螺旋狀,在酒精燈上灼燒至紅熱,然后迅速伸入乙醇中,反復(fù)幾次。觀察銅絲的變化,小心聞試管中液體產(chǎn)生的氣味。實驗裝置實驗現(xiàn)象在每次操作過程中,銅絲先由紅變黑,插入乙醇后又變紅;反復(fù)幾次后,液體散發(fā)出刺激性氣味。實驗結(jié)論乙醇在加熱和有催化劑(如Cu或Ag)存在的條件下，可被空氣中的氧氣氧化為乙醛②反應(yīng)的方程式：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O③催化氧化的機(jī)理：乙醇催化氧化時，乙醇分子斷開O—H鍵和與羥基直接相連的碳上的C—H鍵，形成一個C=O雙鍵，脫下來的氫原子與氧氣分子中的氧原子結(jié)合生成水。乙醇催化氧化生成乙醛時，乙醇分子并未得到氧，而是失去兩個氫原子生成乙醛分子，因此乙醇變成乙醛的反應(yīng)實質(zhì)是去氫的反應(yīng)，屬于有機(jī)反應(yīng)類型的氧化反應(yīng)。(有機(jī)化學(xué)的氧化反應(yīng)：加氧去氫)=4\*GB3④乙醇催化氧化的過程將彎成螺旋狀的銅絲灼燒，銅絲表面變黑色2Cu＋O22CuO將灼燒后的銅絲插入乙醇中，銅絲表面由黑變紅總化學(xué)方程式：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up11(Cu),\s\do4(△))2CH3CHO＋2H2O(反應(yīng)中Cu作催化劑)=5\*GB3⑤醇的催化氧化的反應(yīng)條件：Cu或Ag、加熱=6\*GB3⑥醇發(fā)生催化氧化對結(jié)構(gòu)的要求：與—OH相連的碳原子上至少要有一個氫原子，即具有。=7\*GB3⑦醇的催化氧化生成物的規(guī)律a．—OH連在鏈端點碳原子上的醇，即R—CH2OH結(jié)構(gòu)的醇，被氧化成醛如：2R—CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up11(Cu),\s\do4(△))2R—CHO＋2H2Ob．與—OH相連碳原子上只有一個氫原子的醇，即結(jié)構(gòu)的醇，被氧化成酮(，其中R、R′為烴基，可以相同，可以不相同)如：c．與—OH相連碳原子上沒有氫原子的醇，即結(jié)構(gòu)的醇（R、R′、R″為烴基，可相同可不同），不能被催化氧化，即：不能形成(3)乙醇與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)：乙醇與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)，被直接氧化為乙酸。反應(yīng)原理：CH3CH2OHCH3COOH應(yīng)用：酸性重鉻酸鉀溶液遇乙醇后，溶液由橙色變?yōu)榫G色，該反應(yīng)可以用來檢驗司機(jī)是否酒后駕車?！镜淅?】下列有關(guān)乙醇的物理性質(zhì)的應(yīng)用中，不正確的是()A．由于乙醇的密度比水小，所以乙醇中的水可以通過分液的方法除去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草藥的有效成分C．由于乙醇能與水以任意比互溶，所以酒廠可以勾兌各種濃度的酒D．由于乙醇容易揮發(fā)，所以才有“酒香不怕巷子深”的說法【典例2】可以檢驗乙醇中是否含有水的試劑是()A．無水硫酸銅B．生石灰C．金屬鈉 D．膽礬【典例3】乙醇分子中不同的化學(xué)鍵如下圖，下列關(guān)于乙醇在各種反應(yīng)中斷裂鍵的說法不正確的是()A．乙醇和鈉反應(yīng)，鍵①斷裂B．在Ag催化下和O2反應(yīng)，鍵①③斷裂C．在Cu催化下和O2反應(yīng)，鍵④⑤不可能斷裂D．乙醇是電解質(zhì)，在水中鍵①斷裂能電離出氫離子【典例4】下列四種有機(jī)物的分子式都是C4H10O，其中不能被氧化為同碳原子數(shù)醛的是()①和②B．②和③C．③和④D．①和④【典例5】把質(zhì)量為mg的銅絲灼燒變黑，立即放入下列物質(zhì)中，能使銅絲變紅，而且質(zhì)量仍為mg的是()A．稀硫酸B．燒堿溶液C．乙醇 D．蒸餾水【典例6】酒后駕車是引發(fā)交通事故的重要原因。交警對駕駛員進(jìn)行呼氣酒精檢測的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成綠色的Cr3＋。下列對乙醇的描述與此測定原理有關(guān)的是()①乙醇沸點低②乙醇密度比水?、垡掖加羞€原性④乙醇是烴的含氧衍生物②④B．②③C．①③ D．①④考點4：乙酸1.乙酸的分子結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式空間充填模型官能團(tuán)C2H4O2CH3COOH羧基(—COOH或)2.乙酸的物理性質(zhì)乙酸俗名醋酸，是一種無色液體，具有強(qiáng)烈刺激性氣味，易揮發(fā)，溶點16.6℃，沸點108℃，易溶于水和乙醇。當(dāng)溫度低于16.6時，乙酸就會凝結(jié)成像冰一樣的晶體，所以無水乙酸又叫冰醋酸。3.乙酸的用途乙酸可以做調(diào)味料、飲料、藥物、工業(yè)原料，食醋中含有3%到5%的醋酸。考點5：乙酸的化學(xué)性質(zhì)1.乙酸的酸性：乙酸是一種重要的有機(jī)酸，具有酸性，比H2CO3的酸性強(qiáng)，在水中可以電離出H＋，電離方程式為：CH3COOHCH3COO—＋H＋，是一元弱酸，具有酸的通性。乙酸的酸性相關(guān)的化學(xué)方程式(1)乙酸能使紫色石蕊溶液變紅色(2)與活潑金屬(Na)反應(yīng)2Na＋2CH3COOH→2CH3COONa＋H2↑(3)與某些金屬氧化物(CaO)反應(yīng)CaO＋2CH3COOH→(CH3COO)2Ca＋H2O(4)與堿[NaOH、Cu(OH)2]發(fā)生中和反應(yīng)CH3COOH＋NaOH→CH3COONa＋H2OCu(OH)2＋2CH3COOH→(CH3COO)2Cu＋2H2O(5)與某些鹽(Na2CO3、NaHCO3)反應(yīng)Na2CO3＋2CH3COOH→2CH3COONa＋CO2↑＋H2OCH3COOH＋NaHCO3→CH3COONa＋CO2↑＋H2O=1\*GB3①常見物質(zhì)中—OH的活潑性比較乙醇(—OH)水碳酸乙酸(—COOH)電離程度不電離微弱電離部分電離部分電離酸堿性中性中性弱酸性弱酸性與Na反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)與NaOH不反應(yīng)不反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)與NaHCO3不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)反應(yīng)羥基中氫原子的活潑性eq\o(→,\s\up9(逐漸增強(qiáng)))=2\*GB3②乙酸(R—COOH)與Na2CO3、NaHCO3、Na反應(yīng)的比例關(guān)系2R—COOH~Na2CO3~CO2；R—COOH~NaHCO3~CO2；2R—COOH~Na~H2③在有機(jī)化學(xué)中能和NaHCO3反應(yīng)只有羧基(—COOH)。④醋酸與碳酸酸性強(qiáng)弱的比較實驗試劑A是醋酸，B是碳酸鈉溶液，C是澄清石灰水實驗現(xiàn)象圓底燒瓶中有氣泡產(chǎn)生，澄清石灰水變變渾濁反應(yīng)方程式Na2CO3＋2CH3COOH→2CH3COONa＋CO2↑＋H2OCO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O2.酯化反應(yīng)：酸與醇反應(yīng)生成酯和水的反應(yīng)叫酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)也屬于取代反應(yīng)。(1)實驗探究實驗過程在一支試管中加入3mL乙醇，然后邊振蕩試管邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL冰醋酸，再加入幾片碎瓷片。連接好裝置，用酒精燈小心加熱，將產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和Na2CO3溶液的液面上，觀察現(xiàn)象實驗裝置實驗現(xiàn)象①試管中液體分層，飽和Na2CO3溶液的液面上有透明的油狀液體生成②能聞到香味實驗結(jié)論在濃硫酸存在、加熱的條件下，乙酸和乙醇發(fā)生反應(yīng)，生成無色、透明、難溶于水、有香味的油狀液體。該油狀液體是乙酸乙酯。(2)反應(yīng)的方程式：(可逆反應(yīng)，也屬于取代反應(yīng))(3)酯化反應(yīng)的機(jī)理：羧酸脫羥基醇脫氫①試劑的加入順序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入濃硫酸，冷卻后再加入CH3COOH，如果先加硫酸，再加其他物質(zhì)，其他物質(zhì)密度小于水，會浮在硫酸上面，硫酸稀釋時會放出大量的熱，導(dǎo)致液滴飛濺。②導(dǎo)管末端不能插入飽和Na2CO3溶液中，防止揮發(fā)出來的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸。③濃硫酸的作用A.催化劑——加快反應(yīng)速率B.吸水劑——除去生成物中的水，使反應(yīng)向生成物的方向移動，提高CH3COOH、CH3CH2OH的轉(zhuǎn)化率=4\*GB3④飽和Na2CO3溶液的作用A.中和揮發(fā)出的乙酸，便于聞到乙酸乙酯的氣味；B.溶解揮發(fā)出的乙醇；C.降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層，得到乙酸乙酯歸納總結(jié)為：吸酸溶醇降酯。=5\*GB3⑤加入碎瓷片的作用：防止暴沸=6\*GB3⑥實驗中，乙醇過量的原因：提高乙酸的轉(zhuǎn)化率=7\*GB3⑦長導(dǎo)管作用：導(dǎo)氣兼冷凝作用=8\*GB3⑧不能用NaOH溶液代替飽和Na2CO3溶液：乙酸乙酯在強(qiáng)堿NaOH溶液中水解較徹底，幾乎得不到乙酸乙酯。=9\*GB3⑨在該反應(yīng)中，為什么要強(qiáng)調(diào)加冰醋酸和無水乙醇，而不用他們的水溶液？因為冰醋酸與無水乙醇基本不含水，可以促使反應(yīng)向生成酯的方向進(jìn)行。⑩為什么剛開始加熱時要緩慢？防止乙醇、乙酸大量揮發(fā)，提高產(chǎn)物產(chǎn)率。(4)酯化反應(yīng)的機(jī)理探究——同位素示蹤原子法脫水方式(1)酸脫羥基醇脫氫(2)醇脫羥基酸脫氫同位素示蹤法在化學(xué)上為了辨明反應(yīng)歷程，常用同位素示蹤法。即把某些分不清的原子做上記號，類似于偵察上的跟蹤追擊。事實上，科學(xué)家把乙醇分子中的氧原子換成放射性同位素18O，結(jié)果檢測到只有生成的乙酸乙酯中才有18O，說明脫水情況為第一種酯化反應(yīng)機(jī)理(羧酸脫羥基醇脫氫)酯化反應(yīng)的特點酯化是可逆反應(yīng)，加熱的過程中乙酸與乙醇反應(yīng)生成乙酸乙酯的同時，乙酸乙酯也會水解為乙酸和乙醇。(5)酯類①酯類的一般通式可寫為，官能團(tuán)為酯基(，或?qū)懽鳌狢OOR)；②酯類物質(zhì)一般難溶于水，易溶于乙醇或乙醚等有機(jī)溶劑，密度一般比水??；③低級酯具有一定的揮發(fā)性，有芳香氣味，可用作飲料、糖果、化妝品中的香料和有機(jī)溶劑；④酯的水解：A.酸性水解：酯化反應(yīng)的逆反應(yīng)B.堿性水解：堿性條件下由于生成的鹽不能與醇反應(yīng)，反應(yīng)可以進(jìn)行到底。⑤用途：做香料或溶劑?！镜淅?】下列關(guān)于乙酸的說法不正確的是()A．乙酸是一種重要的有機(jī)酸，是具有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體B．乙酸分子中含有四個氫原子，所以乙酸是四元酸C．無水乙酸又稱冰醋酸，它是純凈物D．乙酸易溶于水和乙醇【典例2】酒精和醋酸是日常生活中的常用品，下列方法不能將二者鑒別開的是()A．聞氣味B．分別用來浸泡水壺中的水垢，觀察水垢是否溶解C．分別滴加NaOH溶液D．分別滴加石蕊溶液【典例3】食醋是一種生活必備的食品調(diào)味劑。淘氣的胖胖分別向盛有下列物質(zhì)的玻璃杯中倒入適量食醋，他不會觀察到明顯現(xiàn)象的是盛哪種物質(zhì)的玻璃杯()A．滴加了酚酞的紅色NaOH溶液B．鋅粉C．食鹽粉末D．小蘇打粉末【典例4】下列物質(zhì)都能與金屬鈉反應(yīng)放出H2，產(chǎn)生H2的速率排序正確的是()①C2H5OH②NaOH溶液③醋酸溶液①>②>③B．②>①>③C．③>②>① D．③>①>②【典例5】某有機(jī)物與過量的鈉反應(yīng)得到VAL氣體，另一份等質(zhì)量的該有機(jī)物與純堿剛好反應(yīng)得到VBL氣體(相同狀況)，若VA>VB，則該有機(jī)物可能是()A．HOCH2CH2OHB．CH3COOHC．HOOC—COOHD．HOOC—CH2—OH【典例6】實驗室采用如圖所示裝置制備乙酸乙酯，實驗結(jié)束后，取下盛有飽和碳酸鈉溶液的試管，再沿該試管內(nèi)壁緩緩加入紫色石蕊試液1mL，發(fā)現(xiàn)紫色石蕊試液存在于飽和碳酸鈉溶液層與乙酸乙酯層之間(整個過程不振蕩試管)，下列有關(guān)實驗的描述，不正確的是()A．制備的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇雜質(zhì)B．該實驗中濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑C．飽和碳酸鈉溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇和乙酸D．石蕊層為三層，由上而下是藍(lán)、紫、紅【典例7】若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的氧都是16O，二者在濃硫酸作用下發(fā)生反應(yīng)，一段時間后，分子中含有18O的物質(zhì)有()A．1種B．2種C．3種D．4種【典例8】將1mol乙醇(其中的羥基氧用18O標(biāo)記)在濃硫酸存在并加熱下與足量乙酸充分反應(yīng)。下列敘述不正確的是()A．生成的水分子中一定含有18OB．生成的乙酸乙酯中含有18OC．可能生成45g乙酸乙酯D．不可能生成相對分子質(zhì)量為88的乙酸乙酯【典例9】回答下列問題：(1)乙酸的酯化反應(yīng)實驗操作在一支試管中加入乙醇，然后邊振蕩邊慢慢加入濃硫酸和乙酸，再加入幾片碎瓷片；按下圖連接好裝置，用酒精燈緩慢加熱，將產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和碳酸鈉溶液的上方約處，觀察現(xiàn)象實驗裝置實驗現(xiàn)象飽和碳酸鈉溶液的液面上_______，并可聞到_______實驗結(jié)論在濃硫酸存在、加熱的條件下，乙酸和乙醇發(fā)生反應(yīng)，生成_