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第3節(jié) 飲食中的有機化合物,第1課時 乙醇,目標導航,預習導引,目標導航,預習導引,1.乙醇的物理性質 乙醇俗稱酒精,是酒類的主要成分。它是無色透明、具有特殊香味的液體;密度比水小,能與水以任意比例互溶;熔點為-117.3 ℃,沸點為78.5 ℃,易揮發(fā);乙醇能溶解多種無機物和有機物,是優(yōu)良的有機溶劑。 預習交流1 在某些工業(yè)中需要高純度的酒精,你認為該如何檢驗酒精中是否含有水,又該如何制取無水酒精呢? 答案:向酒精中加入無水CuSO4,若變藍則證明其中有水,否則不含;可以采用將工業(yè)酒精與新制生石灰混合后加熱蒸餾的方法來制取無水酒精。,,,,,,,,目標導航,預習導引,2.組成和結構,,,,,目標導航,預習導引,3.乙醇的用途 (1)消毒劑:醫(yī)院一般用濃度為75%(體積分數)的乙醇溶液作消毒劑,因為這種濃度的乙醇溶液殺菌能力最強;此外也是碘酒消毒劑的成分之一。 (2)飲料:乙醇是酒的主要成分。 (3)基本有機化工原料:乙醇可用來制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯等化工原料,也是制取染料、涂料、洗滌劑等產品的原料。 (4)汽車燃料:乙醇可以調入汽油,稱為乙醇汽油,作為車用燃料。,,,目標導航,預習導引,預習交流2 你能結合乙醇的性質,完成下表中問題的答案嗎?,目標導航,預習導引,答案:①是利用了乙醇的揮發(fā)性,帶走大量熱量 ②減少酒精的揮發(fā)而防止造成浪費,另外防止燈芯受潮,下次使用時酒精燈不易點燃 ③75%(體積分數)的乙醇溶液常用于醫(yī)療消毒 ④固體酒精攜帶方便,乙醇燃燒后火焰溫度高,無有害氣體生成,問題導學,即時檢測,一,二,一、乙醇與金屬鈉的反應 活動與探究 請你參與完成以下實驗,觀察并記錄實驗現象,總結實驗結論。,鈉與乙醇反應的化學方程式:,底部,無色,淡藍色,液珠,不變,乙醇與鈉反應生成氫氣,鈉的密度比乙醇大,問題導學,即時檢測,一,二,遷移與應用 例1金屬鈉保存在煤油中,煤油是多種烷烴的混合物,乙醇也是一種有機物,那么,鈉能否保存在乙醇中? 實驗步驟:觀察鈉的保存方法,并向1~2 mL無水乙醇中投入一小粒金屬鈉,觀察實驗現象,完成下表。,問題導學,即時檢測,一,二,實驗結論:金屬鈉能保存在煤油中,但不能保存在乙醇中,因為乙醇能與鈉反應生成 和 ,化學方程式: 。,問題導學,即時檢測,一,二,問題導學,即時檢測,一,二,遷移訓練1乙醇與金屬鈉反應時,鈉粒沉于乙醇底部緩緩冒出氣泡的原因是( ) ①乙醇的密度大于金屬鈉 ②乙醇分子里羥基氫不是很活潑 ③乙醇分子里含有羥基 ④乙醇的沸點低 ⑤金屬鈉的密度大于乙醇 A.①②④ B.③④⑤ C.②③④ D.②③⑤ 答案:D 解析:與金屬鈉反應時能冒出氣泡說明乙醇分子里含有羥基,但反應緩慢說明羥基氫不是很活潑;鈉粒沉于乙醇底部說明金屬鈉的密度大于乙醇的。,問題導學,即時檢測,一,二,乙醇與鈉反應的拓展 1.金屬鈉與乙醇反應時沉在乙醇的底部,而與水反應時浮在水面上,說明三者的密度關系為水鈉乙醇。 2.乙醇與鈉的反應比水與鈉的反應要緩和得多,這說明乙醇分子中羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑。 3.乙醇可以看作是乙烷分子中的一個氫原子被羥基(—OH)所取代或H2O分子中的一個氫原子被乙基取代而形成。 4.其他活潑金屬,如鉀、鎂、鋁等也能夠把乙醇分子中羥基中的氫原子置換出來,如2CH3CH2OH+Mg (CH3CH2O)2Mg+H2↑。 5.1 mol乙醇與足量鈉反應,產生0.5 mol H2。該關系可延伸為1 mol羥基(—OH)與足量鈉反應,產生0.5 mol H2。,問題導學,即時檢測,一,二,特別注意羥基(—OH)與氫氧根離子(OH-)的區(qū)別:,問題導學,即時檢測,一,二,二、乙醇的催化氧化 活動與探究 完成下面實驗,觀察并記錄實驗現象,歸納你所得的實驗結論。,乙醇催化氧化反應的化學方程式:,黑色,紅色,刺激性,在加熱和銅為催化劑的條件下,乙醇發(fā)生了化學反應,問題導學,即時檢測,一,二,遷移與應用 例2某實驗小組用下列裝置進行乙醇催化氧化的實驗。已知:乙醛可被氧化為乙酸。,(1)實驗過程中銅網出現紅色和黑色交替的現象,請寫出相應的化學方程式: 。 (2)在不斷鼓入空氣的情況下,熄滅酒精燈,反應仍能繼續(xù)進行,說明乙醇催化氧化反應是 反應。,問題導學,即時檢測,一,二,(3)甲和乙兩個水浴作用不相同。甲的作用是 ;乙的作用是 。 (4)若向試管a中收集到的液體滴加紫色石蕊溶液,觀察到顯紅色,說明液體中還含有 。要除去該物質,可在混合液中加入 (填寫字母)。 A.氯化鈉溶液 B.苯 C.碳酸氫鈉溶液 D.四氯化碳 思路點撥解答本題一是要明確乙醇催化氧化的反應機理,二是明確反應物、生成物在反應過程中狀態(tài)的變化,三是明確各裝置的作用。,問題導學,即時檢測,一,二,解析:(1)實驗過程中銅網變黑是因為發(fā)生了反應:2Cu+O2 2CuO,變黑的銅網又逐漸變紅的原因是發(fā)生了反應:CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O。(2)由于熄滅酒精燈反應仍進行,說明乙醇的催化氧化是放熱反應。(3)由于實驗過程中需大量乙醇,故甲水浴的作用是加熱乙醇,便于乙醇的揮發(fā);乙是收集產物的,故乙的作用是冷卻回收乙醛。(4)由于乙醛在催化劑存在條件下可被氧化為乙酸,若用紫色石蕊溶液檢驗所得液體后顯紅色,則說明含乙酸,可用碳酸氫鈉溶液除去。 CH3CHO+Cu+H2O (2)放熱 (3)加熱乙醇,便于乙醇的揮發(fā) 冷卻,便于乙醛的收集 (4)乙酸 C,問題導學,即時檢測,一,二,遷移訓練2質量為m g的銅絲灼燒后,立即插入下列物質中,能使銅絲變紅,而且質量仍為m g的是 ( ) A.HNO3 B.H2O C.C2H5OH D.H2SO4 答案:C 解析:銅絲在酒精燈上加熱后,表面被氧化生成氧化銅,CH3CH2OH能把灼燒后的CuO還原為Cu,即CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O,使銅絲質量不變;H2O與CuO、Cu都不反應;HNO3不僅與CuO反應,還能與Cu反應,故質量減小;H2SO4與CuO反應生成CuSO4,故質量也減小。,問題導學,即時檢測,一,二,1.乙醇催化氧化的拓展 (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,問題導學,即時檢測,一,二,(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氫原子形成碳氧雙鍵,脫下的氫原子與CuO中的氧原子結合成H2O,使CuO重新變成Cu。 2.乙醇在化學反應中的斷鍵規(guī)律 當乙醇和金屬鈉反應時,斷開①鍵;乙醇的燃燒反應,所有鍵都斷裂;當乙醇發(fā)生催化氧化反應時,斷開①②鍵的同時在C和O之間形成一個C=O鍵。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,6,1.下列說法正確的是( ) A.日常生活中無水乙醇常用于殺菌消毒 B.用乙醇作萃取劑可以將碘從碘水中萃取出來 C.乙醇、乙烷和苯都可以與鈉反應生成氫氣 D.乙醇是一種再生能源 答案:D 解析:日常生活中常用75%(體積分數)的乙醇水溶液殺菌消毒,A項錯誤;由于乙醇與水互溶,不能發(fā)生分層,所以乙醇不能將碘從碘水中萃取出來,B項錯誤;乙烷和苯都不與鈉發(fā)生反應,C項錯誤;由于乙醇燃燒生成CO2和H2O,CO2和H2O通過綠色植物的光合作用生長出糧食,而糧食是生產乙醇的重要原料,所以乙醇屬于再生能源,D項正確。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,6,2.可以證明乙醇分子中有一個氫原子與另外的氫原子不同的方法是( ) A.1 mol乙醇燃燒生成3 mol H2O B.1 mol乙醇可以生成1 mol乙醛 C.1 mol乙醇與足量的金屬Na作用生成0.5 mol H2 D.乙醇可以制酒精飲料 答案:C 解析:1個乙醇分子中有6個氫原子,但1 mol 乙醇和足量的鈉反應只得到0.5 mol H2,說明6個氫原子中只有1個氫原子可以被鈉置換,這個氫原子與另外的氫原子不同,故C正確。燃燒產物中有水,只能說明乙醇分子中有氫原子,A不正確;1 mol乙醇生成1 mol乙醛,只能說明乙醇分子和乙醛分子中碳原子數相等,B不正確;制酒精飲料是酒精的用途,D不正確。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,6,3.向裝有乙醇的燒杯中投入一小塊金屬鈉,下列對該實驗現象的描述中正確的是( ) A.鈉塊沉在乙醇液體的下面 B.鈉塊熔化成小球 C.鈉塊在乙醇的液面上游動 D.鈉塊表面放出的氣體能夠劇烈燃燒 答案:A 解析:由于鈉的密度比乙醇的大且反應不劇烈,放出的熱量也不多,故B、C、D錯誤。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,6,4.如圖所示,乙醇分子中有不同的化學鍵,則乙醇在催化氧化時,化學鍵斷裂的位置是( ) A.②③ B.②④ C.①③ D.③④ 答案:B 解析:乙醇的催化氧化是羥基氫原子及與羥基直接相連的碳原子上的氫原子與O2中的氧原子結合生成H2O,同時生成C=O鍵的反應。,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,5.分子式為C4H10O并能與金屬鈉反應放出氫氣的有機物有(不含立體異構)( ) A.3種 B.4種 C.5種 D.6種 答案:B 解析:分子式為C4H10O,與金屬鈉反應放出H2,符合飽和一元醇的通式,故應為丁醇。而丁基有4種形式,所以丁醇也共有4種,選B項。,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,6.有關催化劑的催化機理等問題可以從“乙醇催化氧化實驗”得到一些認識,某教師設計了如圖所示裝置(夾持裝置等已省略),其實驗操作為:先按圖安裝好實驗裝置,關閉活塞a、b、c,在銅網的中間部分加熱片刻,然后打開活塞a、b、c,通過控制活塞a和b,而有節(jié)奏(間歇性)地通入氣體。在M處觀察到明顯的實驗現象。試回答以下問題:,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,(1)A中發(fā)生反應的化學方程式為 , B的作用是 ; C中熱水的作用是 。 (2)M處發(fā)生反應的化學方程式為 。 (3)從M管中可觀察到的現象是 , 從中可認識到該實驗過程中催化劑 (填“參加”或“不參加”)化學反應,還可以認識到催化劑起催化作用時需要一定的 。,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,(3)受熱部分的銅網由于間歇性地鼓入氧氣而交替出現變黑、變紅的現象 參加 溫度 解析:裝置中各部分作用為:A為氧氣的簡易制備裝置;B的作用是干燥O2;C利用水浴加熱方式,可以控制乙醇蒸氣的量;M中在Cu作催化劑并加熱條件下,乙醇被O2氧化成乙醛,進入F試管中。,