高中化学第3章重要的有机化合物第3节饮食中的有机化合物(第1课时)乙醇学案鲁科版必修2
第3节饮食中的有机化合物
第1课时乙醇
1．了解乙醇的组成、物理性质和主要应用。
2．掌握乙醇的化学性质，特别是乙醇的催化氧化。(重点)
乙醇的组成、物理性质和应用
[基础·初探]
1．乙醇的分子结构
2．乙醇的物理性质
3.
(1)用做燃料。
(2)生产酒精饮料。
(3)重要的溶剂和化工原料。
(4)医院里用75%(体积分数)的乙醇溶液杀菌、消毒。
[题组·冲关]
1．乙醇属于( )
A．电解质 B.非电解质
C．碱D．酸
【答案】 B
2．植物及其废弃物可制成乙醇燃料，下列关于乙醇燃料的说法错误的是
( )
【导学号：55102150】A．它是一种可再生能源
B．乙醇易燃烧，污染小
C．乙醇只能在实验室内作燃料
D．粮食作物是制乙醇的重要原料
【答案】 C
3．下列有关乙醇的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草药的有效成分
C．由于乙醇能够以任意比溶解于水，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D．由于乙醇容易挥发，所以才有俗语“酒好不怕巷子深”的说法
【解析】乙醇的密度比水小，但可与水以任意比例互溶，故除去乙醇中的水不能用分液的方法，应加入生石灰，然后蒸馏。
【答案】 A
4．比较乙烷和乙醇的结构，下列说法错误的是( )
A．两个碳原子以单键相连
B．乙基与一个羟基相连就是乙醇分子
C．乙醇与乙烷都不发生电离
D．分子里都含6个相同的氢原子
【解析】乙醇的结构式为，所以分子中有三种不同的氢原子，故D项错误。
【答案】 D
乙醇的化学性质
[基础·初探]
1．乙醇的燃烧
反应的化学方程式为：C 2H 5OH ＋3O 2――→点燃
2CO 2＋3H 2O 。
2．乙醇与钠的反应
[思考探究]
1．钠与乙醇反应置换乙醇中的哪种氢原子？1 mol C 2H 5OH 完全反应生成几摩尔H 2? 【提示】 羟基上的氢原子。0.5 mol H 2。
2．乙醇催化氧化反应实验中铜丝是否参与反应？铜丝的作用是什么？
【提示】 铜丝参与化学反应，铜丝先被氧气氧化成氧化铜，后又被乙醇还原为铜，反应前后的质量和化学性质没有变化，起催化剂的作用。
3．因为密度大小：水>钠>乙醇，所以钠可以保存在乙醇中，这句话对吗？
【提示】 不对。钠能与乙醇反应，故钠不能保存在乙醇中，钠可以保存在煤油中。 [认知升华]
1．钠与乙醇、水反应的比较
2.乙醇催化氧化反应的实质
总的化学方程式：
催化剂
2CH3CHO＋2H2O，反应中铜(也可用银)作催化剂。
2CH3CH2OH＋O2――→
△
[题组·冲关]
题组1 乙醇的化学性质与断裂方式
1．由乙醇的分子结构及性质可知( )
A．乙醇分子中只含有共价键
B．乙醇在铜催化共热下与O2反应，只有O—H键断裂
C．金属钠能置换出乙醇分子中所有氢原子
D．乙醇燃烧只生成CO2和H2O
【解析】乙醇分子结构中，只有共价键无离子键，A正确；乙醇
在铜催化共热下与O 2反应，断裂O —H 键和与氧相连C 上的C —H 键，B 错误；金属钠只能置换出羟基上的氢原子，C 错误；乙醇不充分燃烧时可生成CO ，D 错。
【答案】 A
2．乙醇分子中的各种化学键如右图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说明错误的是( )
A ．和金属钠反应时键①断裂
B ．在铜催化共热下与O 2反应时断裂①和③
C ．在铜催化共热下与O 2反应时断裂①和⑤
D ．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
【解析】 乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的O —H 键断裂，A 正确；乙醇催化氧化成乙醛时，断裂①和③化学键，B 正确，C 错误；乙醇完全燃烧时，化学键①②③④⑤全部断裂。
【答案】 C
3．乙醇在不同的化学反应中会断裂不同的化学键，如图所示，请写出下列反应的化学方程式，并指出在反应时乙醇分子中断裂的化学键(填序号)。
【导学号：55102151】
(1)乙醇与金属钠反应：_________________；______________。 (2)在空气中完全燃烧：_________________；______________。 (3)乙醇的催化氧化反应：_______________；______________。
【解析】 乙醇分子由于受羟基的影响，性质活泼。除了掌握乙醇的化学性质，还应理解化学反应的机理，明确化学反应与化学键的关系。
【答案】 (1)2CH 3CH 2OH ＋2Na ―→2CH 3CH 2ONa ＋H 2↑ ① (2)CH 3CH 2OH ＋3O 2――→点燃 2CO 2＋3H 2O ①②③④
(3)2CH 3CH 2OH ＋O 2――→催化剂
△2CH 3CHO ＋2H 2O ①③
【规律总结】 乙醇分子结构与化学性质的关系
题组2 乙醇与钠的反应
4．分别将一小块钠投入下列物质中，能生成氢气，但生成氢气的速率最慢的是( ) A．盐酸B．稀硫酸
C．乙醇D．水
【解析】四种物质均能与钠反应生成氢气，但乙醇分子中羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼，所以钠与乙醇反应不如与水反应剧烈，而Na与酸反应要比与水的反应更加剧烈，所以生成氢气速率最慢的是乙醇。
【答案】 C
5．饱和一元醇的通式为C n H2n＋1OH,4.6 g某饱和一元醇与足量金属钠反应，得到1.12 L(标准状况)的氢气。则该饱和一元醇的分子式为( )
【导学号：55102152】A．CH3OH B．C2H5OH
C．C3H7OH D．C4H9OH
【解析】注意该反应的比例关系：2 mol饱和一元醇与足量钠反应可得1 mol H2。
设该饱和一元醇的摩尔质量为M。
2C n H2n＋1OH＋2Na―→2C n H2n＋1ONa＋H2↑
2M 22.4 L
4.6 g 1.12 L
解得：M＝46 g·mol－1。该饱和一元醇的相对分子质量为46，由该饱和一元醇的通式C n H2n＋1OH，得等式：12n＋2n＋1＋16＋1＝46，n＝2。故该醇为C2H5OH。
【答案】 B
6．分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)( ) A．5种 B.6种
C．7种D．8种
【解析】能与钠反应放出氢气，说明分子中含有—OH，则该分子由—C5H11和—OH构成。—C5H11有8种结构(碳架)：
【答案】 D
题组3 乙醇的催化氧化
7．下列醇分子中可以被氧化生成醛的是( )
【解析】 A 项，2CH 3—OH(甲醇)＋O 2――→催化氧化
2HCHO(甲醛)＋2H 2O ；B 、D 两项中与羟基相连碳上没有氢原子，不能发生催化氧化；C 项中无羟基。
【答案】 A
8．将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻，铜片质量增加的是( )
A ．硝酸
B ．无水乙醇
C ．石灰水
D ．盐酸
【解析】 铜片灼热后生成氧化铜，硝酸、盐酸能使氧化铜溶解，铜片的质量减小。乙醇可实现氧化铜到铜的转变：C 2H 5OH ＋CuO ――→△ CH 3CHO ＋Cu ＋H 2O ，铜片的质量不变。石灰水不与氧化铜反应，铜片质量增加。
【答案】 C
9．有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，其实验装置如图所示。
【导学号：55102153】
实验操作：预先使棉花浸透乙醇，并按如图装好，对着铜丝中间部位加热。片刻后开始有节奏(间歇性)地鼓入空气，即可观察到明显的实验现象。
请回答下列问题：
(1)被加热的铜丝处发生的反应方程式为___________________。 (2)在A 管中可观察到__________________________。
从中可以认识到催化剂起催化作用时________(填“参加”或“不参加”)化学反应，还可以认识到催化剂起催化作用时需要一定的________。
(3)实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应________(填“能”或“不能”)继续进行一段时间，这是因为乙醇的催化氧化反应是________。
【解析】 (1)铜丝与空气中O 2发生2Cu ＋O 2=====△
2CuO ，红色变成黑色，灼热的CuO 又与乙醇蒸气反应，CH 3CH 2OH ＋CuO ――→△
Cu ＋CH 3CHO ＋H 2O ，黑色的CuO 又转化为红色的铜。
(2)由于交替不断鼓入空气，使反应连续发生，Cu 与CuO 交替出现转换，则红、黑也交替出现，从反应的过程中可知，催化剂铜是参加化学反应，但反应前后的质量和化学性质不变。
(3)反应一段时间后，撤去酒精灯，反应继续进行，说明该反应是放热反应。 【答案】 (1)2Cu ＋O 2=====△2CuO ，CH 3CH 2OH ＋CuO ――→△
Cu ＋CH 3CHO ＋H 2O (2)受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑变红 参加 温度 (3)能 放热反应 【规律总结】
1．若醇分子中与羟基相连的碳原子上无氢原子则不能被催化氧化。 2．利用乙醇的催化氧化反应，可除去铜丝表面的CuO ，且铜的质量不减少。