第三节乙醇与乙酸教案学案.docx
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第三节乙醇与乙酸教案学案
第三节乙醇与乙酸
教学目标
1.了解乙醇的物理性质和在生产生活中的应用。
2.掌握乙醇的分子结构和化学性质——与钠的反应、氧化反应。
3.学会乙酸的结构和化学性质,学会酯化反应的原理和实质。
4.掌握官能团与有机化合物的分类。
问题汇聚
1.了解烃的衍生物和官能团的概念。
2.掌握乙酸的组成和结构(化学式、结构式、结构简式的写法),让学生建立乙酸分子的立体结构模型 。
3.掌握乙酸的性质,了解乙醇的主要用途及与人类日常生活和健康的关系。
4. 初步学会分析官能团与性质关系的方法。
5.了解乙酸的主要用途。
6.掌握乙酸的组成与主要性质。
7.了解乙酸与人类日常生活与健康的知识。
8.学会分析官能团与物质性质关系的方法。
教学重点
重点:
乙醇的结构和化学性质,乙酸的酸性和酯化反应。
教学难点
难点:
乙醇的化学性质,乙酸酯化反应的实质,官能团与有机化合物的分类。
核心知识乙醇
(一)烃的衍生物
1.概念
烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。
2.实例
CH3CH2Cl、
、CH3CH2OH等。
(二)乙醇
1.乙醇的组成与结构
分子式
结构式
结构简式
球棍模型
C2H6O
CH3CH2OH或C2H5OH
2.乙醇的物理性质
3.乙醇的化学性质
(1)实验探究
实验操作
实验现象
无水乙醇中放入金属钠后,试管中有气泡产生,放出的气体可在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色;烧杯壁上有水珠生成,迅速倒转烧杯后向其中加入澄清石灰水,石灰水不变浑浊
铜丝灼烧时变黑,插入乙醇后变红,反复几次可闻到刺激性气味
(2)乙醇与钠反应的化学方程式:
2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑。
(3)乙醇的氧化反应
4.乙醇的用途
(1)乙醇可以作燃料。
(2)是重要的化工原料和溶剂。
(3)医疗上用75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒剂。
核心知识乙酸
(一)乙酸的组成和结构
分子式
结构式
结构简式
官能团
C2H4O2
CH3COOH
羧基(或—COOH)
(二)乙酸的性质
1.物理性质
乙酸是一种有强烈刺激性气味的无色液体,当温度低于熔点时,会凝结成类似冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又叫冰醋酸,易溶于水和乙醇。
2.化学性质
(1)弱酸性
CH3COOH
(2)酯化反应
①概念:
酸与醇反应生成酯和水的反应。
②实验探究
实验操作
实验现象
饱和Na2CO3溶液的液面上有无色透明油状液体生成,且能闻到香味
化学方程式
+H—O—CH2CH3(((,\s\up7(浓H2SO4△+H2O
二.乙醇与乙酸的结构、性质比较及应用
1.乙醇在化学变化中的断键规律
①键断裂:
和Na反应,和乙酸发生酯化反应。
①键和③键同时断裂:
发生催化氧化反应。
2.乙酸在化学变化中的断键规律
①键断裂:
显示酸性。
②键断裂:
发生酯化反应。
3.在应用中,若题目有机物分子结构中含有—OH或
,可根据乙醇和乙酸的性质进行判断及推演。
核心知识官能团与有机化合物的分类
根据有机物分子中所含官能团不同,常见有机化合物有如下分类,并写出官能团名称或结构简式
典型例题乙醇
1.下列有关乙醇的表述正确的是( )
A.乙醇分子中含有甲基,甲基的电子式为
B.乙醇的结构简式为C2H6O
C.乙醇分子中羟基的电子式为[OH]-
D.乙醇分子的空间充填模型为
答案 D
解析 甲基的电子式为
,A项错误;乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,B项错误;羟基的电子式为
,为中性基团,C错误。
2.下列有关乙醇的说法错误的是( )
A.钠的密度大于乙醇,实验室可用乙醇保存金属钠
B.可用无水CuSO4检验工业酒精中是否含水
C.乙醇不能萃取出溴水中的溴
D.分离乙醇和水常用蒸馏的方法
答案 A
解析 钠可以和乙醇发生反应生成乙醇钠和氢气,故不能用乙醇保存金属钠,A项错误;无水CuSO4可以和水反应生成蓝色晶体,故可检验乙醇中是否含水,B正确;乙醇和水互溶,故乙醇不能萃取溴水中的溴,C正确;乙醇和水的沸点不同,故可以用蒸馏的方法分离乙醇和水,D正确。
3.(2019·山东聊城高一月考)向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对实验现象的描述中正确的是( )
A.钠块沉在乙醇液面之下
B.钠块熔化成小球
C.钠块在乙醇的液面上游动
D.向烧杯中滴入几滴酚酞溶液变红色
答案 A
解析 钠的密度比乙醇的大,故A正确、C错误;钠与乙醇反应产生氢气比较缓慢,放出的热量不足以使钠熔化,故B错误;烧杯中无OH-产生,酚酞不变红色,故D错误。
4.乙醇分子中的各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是( )
A.和金属钠反应时①键断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和③键
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①键和⑤键
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
答案 C
解析 根据乙醇的结构,在和钠反应时①键断裂,在铜催化共热时与O2反应时应为①和③键断裂,C错误;燃烧则①②③④⑤全部断裂。
典型例题乙酸
1.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是( )
A.乙酸的酸性比碳酸的强,所以它可以与碳酸盐溶液反应,产生CO2气体
B.乙酸具有酸性,所以能与钠反应放出H2
C.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
D.乙酸在温度低于16.6℃时,就凝结成冰状晶体
答案 C
解析 乙酸结构式为
,分子中的碳氧双键和Br2不能发生反应,故C错误。
2.酯化反应是有机化学中一类重要反应,下列对酯化反应理解不正确的是( )
A.酯化反应的产物只有酯
B.酯化反应为可逆反应,是有限度的
C.酯化反应中,为防止暴沸,应提前加几片碎瓷片
D.酯化反应属于取代反应
答案 A
解析 酯化反应的产物为酯和水。
3.实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入3mL乙醇、2mL浓硫酸和2mL乙酸的混合溶液。
②按图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,用小火均匀地加热3~5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙,并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。
(1)反应中浓硫酸的作用是______________________________________________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有________________;分离时,乙酸乙酯应该从仪器________(填“下口放出”或“上口倒出”)。
答案
(1)作催化剂和吸水剂
(2)BC
(3)分液漏斗 上口倒出
解析
(2)饱和碳酸钠溶液的作用是:
①中和乙酸并吸收部分乙醇;②降低乙酸乙酯的溶解度有利于分层析出。
(3)分离互不相溶的液体应采用分液法,上层液体从分液漏斗的上口倒出,下层液体从分液漏斗的下口放出。
典型例题乙醇与乙酸的结构、性质比较及应用
1.(2019·天津高一检测)某有机物的结构简式为
。
下列关于该有机物的叙述中,不正确的是( )
A.能与NaHCO3发生反应并放出二氧化碳
B.能在催化剂作用下与HCl发生加成反应
C.不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
D.在浓硫酸作催化剂条件下能和乙醇发生酯化反应生成酯
答案 C
解析 该有机物分子中含有
、—COOH两种官能团,其中—COOH能和NaHCO3反应放出CO2,能在浓硫酸作催化剂条件下发生酯化反应生成酯;
能使酸性KMnO4溶液褪色,也能和Br2及HCl发生加成反应。
2.(2018·山西晋中高三高考适应性调研)芳樟醇和橙花叔醇是决定茶叶花甜香的关键物质。
芳樟醇和橙花叔醇的结构如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.橙花叔醇的分子式为C15H28O
B.芳樟醇和橙花叔醇互为同分异构体
C.芳樟醇和橙花叔醇与H2完全加成后的产物互为同系物
D.二者均能发生取代反应、加成反应、还原反应,但不能发生氧化反应
答案 C
解析 根据橙花叔醇的结构,C原子数为15,O原子数为1,其不饱和度为3,则其H原子数为15×2+2-3×2=26,则橙花叔醇的分子式为C15H26O,A错误;芳樟醇的分子式为C10H18O,芳樟醇与橙花叔醇不属于同分异构体,B错误;芳樟醇和橙花叔醇与氢气加成后产物的分子式分别是C10H22O、C15H32O,两者都属于醇,且分子中只含有1个羟基,碳的连接方式相同,因此芳樟醇和橙花叔醇与氢气加成后的产物互为同系物,C正确;两种有机物分子中含有的官能团都是碳碳双键和羟基,可以发生取代反应、加成反应、还原反应,碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此芳樟醇和橙花叔醇都能发生氧化反应,D错误。
3.某有机物的结构简式如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.1mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成1.5molH2
B.该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶2
C.可以用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键
D.该物质能够在催化剂作用下被氧化为含有—CHO的有机物
答案 C
解析 A项,金属钠可以和羟基、羧基反应生成H2,1mol该有机物中含有1mol羟基和2mol羧基,故1mol该有机物与过量的金属钠反应最多可以生成1.5molH2,正确;B项,NaOH、NaHCO3均只能与该有机物中的羧基反应,正确;C项,该有机物中羟基和碳碳双键都能使酸性KMnO4溶液褪色,无法用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键,错误;D项,该有机物中含有—CH2OH,可以被氧化为—CHO,正确。
4.下表为某有机物与各种试剂的反应现象,则这种有机物可能是( )
试剂
钠
溴水
NaHCO3溶液
现象
放出气体
褪色
放出气体
A.CH2==CH—CH2—OH
B.
C.CH2==CH—COOH
D.CH3COOH
答案 C
解析 A项中的物质不与NaHCO3反应,B项中的物质不与Na、NaHCO3反应,D项中的物质不与溴反应。
故选C。
典型例题官能团与有机化合物的分类
1.下列有机物属于醇类的是( )
A.
B.
C.
D.
答案 B
解析
的官能团为
,属于羧酸类;
分子内含2个—OH,属于醇类;
为碳酸,不为醇类;
的官能团为醛基(—CHO),为醛类。
2.下列物质和乙酸为同系物的是( )
A.
B.CH2==CH—COOH
C.
D.
答案 A
解析 同系物是结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。
3.某有机物的结构简式如下,下列关于该有机物的说法中错误的是( )
A.分子式为C14H18O6
B.含有羟基、羧基和苯基
C.能发生取代反应
D.能使溴水褪色
答案 B
解析 根据有机物结构简式可判断该有机物分子式为C14H18O6,A项正确;该有机物的结构含羟基、羧基,但不含苯基,B项错误;羧基、羟基能发生取代反应,碳碳双键能发生加成反应,碳碳双键能使溴水褪色,C、D项正确。
课堂小结
1. 官能团
(1)概念:
决定有机化合物特性的原子或原子团。
(2)几种常见物质的官能团
物质
CH2==CH2
CH≡CH
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3COOH
官能团
结构简式
—C≡C—
—Br
—OH
—CHO
—COOH
官能团
名称
碳碳双键
碳碳三键
溴原子
羟基
醛基
羧基
1.水、乙醇中羟基氢原子的活泼性比较
水与钠反应
乙醇与钠反应
钠的变化
钠粒浮于水面,熔成闪亮的小球,并快速地四处游动,很快消失
钠粒沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失
声的现象
有“嘶嘶”声响
无声响
气体检验
点燃,发出淡蓝色的火焰
点燃,发出淡蓝色的火焰
实验结论
钠的密度小于水,熔点低。
钠与水剧烈反应,生成氢气。
水分子中—OH上的氢原子比较活泼
钠的密度比乙醇的大。
钠与乙醇反应较慢,生成氢气。
乙醇中羟基上的氢原子不如H2O中的活泼
化学方程式
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑
反应实质
水中的氢原子被置换
乙醇分子中羟基上的氢原子被置换
2.乙醇催化氧化反应的实质
总的化学方程式:
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O,反应中铜(也可用银)作催化剂。
3.
乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较
名称
乙酸
水
乙醇
碳酸
分子结构
CH3COOH
H—OH
C2H5OH
与羟基直接相连的原子或原子团
—H
C2H5—
遇石蕊溶液
变红
不变红
不变红
变红
与Na
反应
反应
反应
反应
与Na2CO3
反应
不反应
反应
羟基氢的活泼性强弱
CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH
课后作业乙醇
A组 基础对点练
题组一 烃的衍生物、官能团概念的理解及判断
1.(2018·山东东明一中月考)下列物质不属于烃的衍生物的是( )
A.
B.CH3CH2OH
C.
D.CH==CH
答案 D
解析
可看作甲苯分子中苯环上的一个氢原子被Br原子取代;CH3CH2OH可看作CH3CH3分子中的一个氢原子被羟基取代;
可看作CH3—CH3分子中的两个氢原子被Cl原子所取代的产物;只有CH==CH不属于烃的衍生物。
2.(2019·张家口高一检测)下列化学式不表示官能团的是( )
A.—CH3 B.—OH
C.—COOH D.
答案 A
解析 —CH3不是官能团。
3.下列物质不含有官能团的是( )
A.CH2==CH2 B.CH3CH2OH
C.CH3CHO D.CH3CH3
答案 D
题组二 乙醇的分子结构
4.以下化学用语不正确的是( )
A.乙醇的空间充填模型如图
B.乙醇的分子式为C2H6O
C.乙醇的结构简式为C2H5OH
D.羟基的电子式为
答案 A
解析 A中图形为乙醇的球棍模型,A错误;乙醇的分子式为C2H6O,B正确;乙醇的结构简式为CH3CH2OH,C正确;羟基的电子式为
,D正确。
5.(2018·河南平顶山高一期末)下列方法中可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是( )
A.1mol乙醇完全燃烧生成3mol水
B.乙醇可以和水任意比互溶
C.1mol乙醇跟足量的Na作用得0.5molH2
D.乙醇可被酸性KMnO4氧化为乙酸(CH3COOH)
答案 C
解析 A项,乙醇燃烧时,所有的氢原子均参与反应生成H2O,无法证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同,错误;B项无法证明,错误;C项,乙醇和足量钠反应,参与反应的氢原子占乙醇分子中氢原子的
,说明其中一个氢原子与另外五个不同,正确;D项,乙醇可被酸性KMnO4氧化为乙酸,不能说明。
6.乙醇和二甲醚互为同分异构体,下列说法不正确的是( )
A.乙醇和二甲醚的分子式相同,结构不同
B.乙醇和二甲醚的物理性质不同,化学性质相同
C.二者完全燃烧后的产物相同
D.1mol二甲醚分子中含有8NA个共价键
答案 B
解析 乙醇的结构简式为CH3CH2OH,二甲醚的结构简式为CH3OCH3,二者的分子式均为C2H6O,A正确;乙醇和二甲醚的结构不同,化学性质不同,B错误;乙醇和二甲醚的分子式相同,二者完全燃烧后的产物相同,C正确;1mol二甲醚分子中含有8NA个共价键,D正确。
题组三 乙醇的性质及应用
7.下列有关乙醇的物理性质的叙述不正确的是( )
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“酒香不怕巷子深”的说法
答案 A
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。
8.(2019·福州月考)乙醇氧化制乙醛的实验装置如图所示(夹持仪器和加热仪器均未画出),下列叙述错误的是( )
A.a中所盛放的固体可以是CuO
B.d中乙醇可用沸水浴加热
C.c中具支试管b中有无色液体产生
D.c中具支试管b可换成带塞的普通试管
答案 D
解析 乙醇和氧化铜在加热条件下反应生成乙醛、水和铜,所以a中所盛放的固体可以是CuO,A项正确;直接加热时,生成乙醇蒸气的速率较大,乙醇和氧化铜反应不完全,为了使a中的乙醇平稳汽化,d中乙醇可用沸水浴加热,B项正确;乙醇和氧化铜反应生成乙醛、水和铜,冷凝后c中具支试管b中有无色液体产生,C项正确;c中的试管应保持与外界相通,防止装置内气压过大发生危险,所以c中的具支试管不可换成带塞的普通试管,D项错误。
9.(2019·威海高一期末)已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。
乙醇、乙二醇(
)、丙三醇(
)分别与足量金属钠作用,产生氢气在相同条件下体积之比为6∶2∶3。
则这三种醇的物质的量之比为( )
A.6∶3∶2 B.1∶2∶3
C.3∶2∶1 D.6∶1∶1
答案 D
解析 羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1,三种醇与钠反应放出氢气的体积比为6∶2∶3(相同条件下),则三种醇提供的羟基数之比为6∶2∶3,因此三种醇的物质的量之比为
。
10.为了探究乙醇和钠反应的原理,做如下实验:
甲:
向试管中加入3mL乙醇,放入一小块钠,观察现象,并收集、检验产生的气体。
乙:
向试管中加入3mL乙醚(CH3CH2OCH2CH3),放入一小块钠,无气体产生。
回答以下问题:
(1)简述检验实验甲中产生的气体的方法及作出判断的依据:
_____________________。
(2)从结构上分析,选取乙醚作参照物的原因是_____________________________。
(3)实验甲说明____________________________________________________________;
实验乙说明_______________________________________________________________;
根据实验结果,乙醇和金属钠反应的化学方程式应为____________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)将收集到的气体点燃,在火焰上方罩一干燥的冷烧杯,若能燃烧或发出爆鸣声并且杯壁有水滴,则证明该气体是氢气
(2)乙醇分子中含有乙基和羟基,乙醚分子中含有乙基
(3)羟基氢可与钠发生置换反应 乙基上的氢不能与钠发生反应 2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
解析
(1)试管中加入乙醇,放入一小块钠,二者会发生反应得到乙醇钠和氢气,氢气的检验方法:
将收集到的气体点燃,在火焰上方罩一干燥的冷烧杯,若能燃烧或发出爆鸣声并且杯壁有水滴,则证明该气体是氢气。
(2)乙醇分子中含有乙基和羟基,乙醚分子中含有乙基,故选取乙醚作参照物,说明与钠发生反应的为羟基。
(3)乙醇分子中含有乙基和羟基,乙醚分子中含有乙基,向试管中加入3mL乙醚(CH3CH2OCH2CH3),放入一小块钠,不发生反应,故与钠反应的物质中需含有羟基氢,羟基中的氢原子能和金属钠反应得到氢气。
B组 综合强化练
1.(2019·北京高一期末)交警对驾驶员是否饮酒进行检测时的原理是K2Cr2O7酸性溶液与呼出的乙醇蒸气迅速反应。
下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( )
①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小 ③乙醇具有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物 ⑤乙醇可与羧酸在浓硫酸的作用下发生取代反应
A.②⑤ B.②③ C.①③ D.①④
答案 C
解析 ①乙醇沸点低,易挥发,存在于酒驾者呼出的气体中,易被检测,与测定原理有关;②乙醇密度比水小,可与水以任意比混溶,与测定原理无关;③乙醇分子中含有羟基,具有还原性,K2Cr2O7具有强氧化性,可以把乙醇迅速氧化为乙酸,并生成蓝绿色的Cr3+,与测定原理有关;④乙醇可看成是乙烷分子中的氢原子被羟基取代后的产物,是烃的含氧衍生物,与测定原理无关;⑤乙醇可与羧酸在浓硫酸的作用下发生取代反应,与测定原理无关。
对乙醇的描述与此测定原理有关的是①③,C正确。
2.(2018·浙江嘉兴一中高一期中)下列说法不正确的是( )
A.乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B.75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒
C.乙醇能与金属钠反应生成氢气
D.乙烯与水加成可生成乙醇,可用于制食用白酒
答案 D
解析 乙醇调制的酒可以饮用,也可以用作厨房调味品,食醋的主要成分为乙酸,A正确;常用于医疗消毒的酒精是75%(体积分数)的乙醇溶液,B正确;乙醇分子中含—OH,能与Na发生置换反应生成氢气,C正确;乙烯与水加成可生成乙醇,工业上利用乙烯直接水化法制得的乙醇中往往含有对人体有害的杂质,不能用于制食用白酒,D错误。
3.乙醇分子中的化学键如图所示,则乙醇在催化氧化时,化学键断裂的位置是( )
A.②③ B.①② C.③④ D.①③
答案 B
解析 乙醇的催化氧化,“去氢”的位置是羟基氢及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子。
4.已知C4H10的同分异构体有两种:
CH3CH2CH2CH3、
,则C4H9OH属于醇类的同分异构体共有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
答
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- 第三节 乙醇与乙酸 教案 学案 三节 乙醇 乙酸