化学必修2学案专题三第二单元第1课时乙醇

第二单元食品中的有机化合物
酒经过几千年的发展，在酿酒技术提高的同时，也形成了博大精深的酒文化。

中国的酒文化源远流长，古往今来传颂着许多与酒有关的诗歌和故事。

如“汉高祖刘邦醉斩白蛇”、“煮酒论英雄”、“李白斗酒诗百篇”、“对酒当歌，人生几何”、“明月几时有，把酒问青天”等。

为什么有的人“千杯万盏皆不醉”，而有的人则“酒不醉人人自醉”，闻酒就脸红呢？让我们一起从酒的主要成分来慢慢解开其“醉人的笑容”吧！
1．了解乙醇、乙酸、油脂、糖类、蛋白质和氨基酸的组成、主要性质及其在日常生活中的应用，认识乙醇、乙酸、油脂的结构特点。

2．掌握乙醇、乙酸的主要化学性质；特别是乙醇的催化氧化和醇与酸的酯化反应。

3．了解糖类、蛋白质的组成和结构及主要性质。

4．通过葡萄糖的检验、淀粉水解及水解产物的检验、自制肥皂等实验，让学生体验科学探究的过程，强化科学探究的意识，促进学习方法的转变和实践能力的培养。

第1课时乙醇
一、烃的衍生物
1．烃的衍生物
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．官能团
(1)定义
决定有机化合物化学特性的原子或原子团。

(2)实例
二、乙醇
1．乙醇的分子组成和结构
分子式：C 2H 6O ，
结构简式：CH 3CH 2OH 或C 2H 5OH 。

2．乙醇的性质
(1)物理性质：无色透明，有特殊香味的液体，密度比水小，易挥发，能溶解多种有机物和无机物，能与水以任意比互溶。

(2)化学性质
①乙醇与金属钠反应 在乙醇与金属钠的反应中，金属钠置换出了羟基中的氢原子，生成了氢气和乙醇钠，反应方程式：2CH 3CH 2OH ＋2Na ―→2CH 3CH 2ONa ＋H 2↑。

②氧化反应
a ．燃烧：乙醇易燃烧，完全燃烧的化学方程式是C 2H 5OH ＋3O 2――→点燃
2CO 2＋3H 2O 。

b ．催化氧化
乙醇在加热和催化剂(Cu 或Ag)存在条件下，被空气中氧气氧化成乙醛。

可用以下实验演示该反应。

把一端绕成螺旋形的铜丝，放在酒精灯外焰上烧至红热，铜丝表面变黑，趁热将铜丝插入乙醇中，铜丝立即变成红色。

重复上述操作几次，原有的乙醇气味消失而有带强烈的刺激性气味的物质生成。

上述实验可用下列方程式表示：2Cu ＋O 2=====△
2CuO 和
CH 3CH 2OH ＋CuO ――→△
CH 3CHO ＋H 2O ＋Cu 。

Cu 是催化剂，乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式(合并上述两
个反应)为2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu △
2CH 3CHO ＋2H 2O 。

(工业上根据这个原理，由乙醇制取乙醛)
c ．与强氧化剂反应
乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，直接
被氧化为乙酸。

探究点一乙醇与钠的反应
1．钠与乙醇、水反应的比较
2.乙醇与钠的反应的规律
(1)在乙醇分子中被钠取代的氢是羟基中的氢原子，而不是乙基中的氢原子。

(2)CH3CH2OH中羟基中的氢原子能被取代，但不能电离产生H＋，CH3CH2OH为非电解质。

(3)其他活泼金属如钾、镁等，也能把乙醇分子中羟基上的氢原子置换出来，如2CH3CH2OH＋Mg―→(CH3CH2O)2Mg＋H2↑。

(4)注意几个关系
①密度关系
金属钠与乙醇反应时沉在乙醇的底部，而与水反应时浮在水面上，说明三者的密度关系为ρ水>ρ钠>ρ乙醇。

②氢原子的活动性
乙醇与钠反应时没有熔化成小球，也没有发出声响，这说明乙醇分子中羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。

③数量关系
1 mol乙醇跟足量钠反应，产生0.5 mol H2，说明钠只能与羟基(—OH)中的氢原子反应而不能与烃基中的氢原子反应。

该关系可延伸为1 mol 羟基(—OH)跟足量钠反应，产生0.5 mol H2。

3．乙醇分子结构的探究——乙醇与钠反应实验的应用
问题提出：已知乙醇的化学式C2H6O，根据有机物分子结构的构造原理，对化学式C2H6O可写出下列两种不同的结构式Ⅰ和Ⅱ，但事实上乙醇分子只有一种结构式。

又知乙醇跟金属钠发生化学反应，方程式如下：
2C2H6O＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑
请通过化学实验和定量分析，确定乙醇的结构是Ⅰ式还是Ⅱ式。

猜想与假设：如果乙醇的分子结构是Ⅰ式，它有两种不同结构的氢原子，如果乙醇的分子结构是Ⅱ式，它有一种结构的氢原子。

比较实际参加反应的乙醇的量和实际生成的氢气的量，可确定乙醇的结构是Ⅰ式还是Ⅱ式。

实验用品：实验装置如图所示，另有镊子、小刀、玻璃片、滤纸、10 mL量筒、托盘天平等，实验试剂有无水乙醇和金属钠。

实验步骤：将分液漏斗和烧瓶进行彻底干燥。

按图所示组装实验装置，检验并使实验装置气密性合格。

将新切取并擦净煤油的金属钠3 g～4 g(钠在化学反应中过量)加入烧瓶，重新组装实验装置。

量取6.0 mL(0.10 mol)无水乙醇通过分液漏斗快速加入烧瓶，关闭分液漏斗活塞。

化学反应结束、实验装置的温度恢复到室温后，调整量筒的高度，使量筒和广口瓶内水面齐平，读取并记录水的体积(假设氢气标准状况下的体积为1 120 mL)。

结论分析：0.10 mol C2H6O在过量的Na中反应，生成1.12 L H2(标准状况)，则1.0 mol C2H6O有1 mol H原子被取代。

这就是说在C2H6O 分子中有1个H原子与其他5个H原子结构不同，C2H6O的分子结构是Ⅰ式而不是Ⅱ式。

羟基(—OH)与氢氧根(OH－)的区别是什么？(填下表)
【解析】羟基个数与被置换的氢原子个数之比为11。

三种醇与钠反应放出等量的氢气，则三种醇提供的羟基数相同，因此三种醇
的物质的量之比为11
21
3
＝632。

【答案】 A
A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应，在相同条件下产生相同体积的氢气，消耗这三种醇的物质的量之比为263。

则A、B、C三种醇分子里的羟基数之比是(B)
A．32 1 B．31 2
C．21 3 D．26 3
解析：设A 、B 、C 三种醇分子中含有的羟基数分别为a 、b 、c ，则2 mol A 、6 mol B 、3 mol C 中含有的羟基的物质的量分别是2a mol 、6b mol 、3c mol 。

产生的氢气的量相同，说明它们所含有的羟基的物质的量相同，即2a ＝6b ＝3c ，则a b c ＝312。

探究点二 乙醇的结构与性质
1．乙醇的结构特点：
(1)乙醇分子中有C —H 、C —C 、
C —O 、O —H 4种化学键；
(2)官能团为羟基，且羟基氢最活泼
(1)乙醇反应时的断键情况： 化学反应
键的断裂 与钠反应
断①键 燃烧
断①②③④⑤键 催化氧化
断①③键 总化学方程式：2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu
△
2CH 3CHO ＋2H 2O ，反应中铜(也可用银)作催化剂。

1．一元醇在铜作催化剂的条件下发生催化氧化时，相应的氧化产物的相对分子质量与该一元醇有何关系？
提示：醇发生催化氧化时，分子中去掉两个氢原子，故氧化产物比一元醇的相对分子质量小2。

2．根据乙醇发生催化氧化的断键情况，判断下列醇发生催化氧化
的结果如何？
提示：CH3CH2CH2OH发生催化氧化生成CH3CH2CHO。

【例2】下列乙醇的化学性质中不是由羟基所决定的是() A．跟活泼金属钠等发生反应
B．在足量O2中完全燃烧生成CO2和水
C．当Cu或Ag存在时，跟O2发生反应生成乙醛和H2O
D．乙醇被酸性高锰酸钾氧化为乙酸
【解析】乙醇和金属钠反应是钠置换羟基上的氢；乙醇的催化氧化是羟基上的氧氢键以及与羟基相连的碳原子上的碳氢键断裂，形
成；而燃烧时乙醇分子中的化学键全部断裂，不是由羟基所决定的。

【答案】 B
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(C)
A．和金属钠反应时键①断裂
B．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③
C．乙醇挥发时断裂①②③④⑤键
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，乙醇挥发属物理过程，不断化学键，C错误；乙醇完全燃烧时，化学键①②③④⑤全部断裂。

1．下列说法正确的是(B)
A．羟基与氢氧根有相同的化学式和电子式
B．乙醇的官能团是—OH，乙醇是含—OH的化合物
C．常温下，1 mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2
D．已知乙醇的结构式如图所示，则乙醇催化氧化时断裂的化学键为②③
解析：
2．比较乙烷和乙醇的分子结构，下列说法错误的是(B)
A．两个碳原子以单键相连
B．分子里都含6个相同的氢原子
C．乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子
D．乙基与一个羟基相连就是乙醇分子
3．酒后驾车是引发交通事故的重要原因。

交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成绿色的Cr3＋。

下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是(C)
①乙醇沸点低②乙醇密度比水小
③乙醇有还原性④乙醇有氧化性
A．②④B．②③
C．①③D．①④
解析：乙醇沸点低，易挥发，故易被检测。

K2Cr2O7具有强氧化性，可以氧化乙醇，自身被还原成Cr3＋，乙醇表现还原性。

4．在常压和100 ℃的条件下，把乙醇汽化为蒸气，然后和乙烯以任意比例混合，其混合气体为V L，将其完全燃烧，需消耗相同条件下的氧气的体积是(C)
A．2V L B．2.5V L
C．3V L D．无法计算
解析：总体积为V L，以任意比例混合，无法用化学方程式计算各自的耗氧量，直接求无法下手。

如果转换思维，将乙醇的分子式改写成C2H4·H2O，然后求解即可。

比较乙醇(C2H4·H2O)和C2H4完全燃烧时耗氧量相同。

又如
C 2H 4＋3O 2――→点燃
2CO 2＋2H 2O ，
V L 3V L
所以乙醇蒸气和乙烯气体无论以何种比例混合，燃烧时耗氧量总是相同条件下混合气体体积的3倍。

5．下列关于乙醇的说法正确的是( D )
A ．乙醇在水溶液中能电离出少量的H ＋，所以乙醇是电解质
B ．乙醇结构中有—OH ，所以乙醇显碱性
C ．乙醇分子中只有烃基上的氢原子可被钠置换出来
D ．乙醇是一种很好的溶剂，能溶解许多无机化合物和有机化合物，人们用白酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质
解析：A 中，乙醇几乎不电离，属于非电解质。

B 中，羟基(—OH)不是氢氧根(OH －)，溶液显碱性是OH －的作用。

C 中，金属钠与乙醇的反应中，是Na 置换羟基中的氢。

6．乙醇的下列实验现象或性质，可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的是( D )
A ．1 mol 乙醇完全燃烧可以生成3 mol 水
B ．乙醇可以按任意比例与水混溶
C ．1 mol 乙醇可以在一定条件下氧化成1 mol 的乙醛
D ．1 mol 乙醇跟足量的金属钠反应可得0.5 mol 氢气
解析：乙醇分子中有6个氢原子，其中1个氢原子与氧原子相连接。

1 mol 乙醇跟足量的金属钠反应可得0.5 mol 氢气，说明1 mol 乙醇中有1 mol 的氢原子可以与金属钠反应，说明这1个氢原子与其余5个氢原子是不同的。

7．(1)乙醇的催化氧化实验：
实验步骤：向试管中加入3～4 mL 无水乙醇，浸入50 ℃左右的热
水中，以保持反应所需温度。

将铜丝烧热，迅速插入乙醇中，反复多次，观察铜丝颜色并感受乙醇气味的变化。

实验现象：铜丝先变黑，又变红，有刺激性气味的物质生成。

实验结论：铜在反应过程中的变化是Cu →CuO →Cu 。

铜的质量和化学性质没有改变，铜丝在反应中起催化作用，反应中乙醇被氧化，
该反应可表示为2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu △
2CH 3CHO ＋2H 2O 。

(2)金属钠保存在煤油中，煤油是多种烷烃的混合物，乙醇也是一种有机物，那么钠能否保存在乙醇中？
实验步骤：观察钠的保存方法，并向1～2 mL 无水乙醇中投入一小粒金属钠，观察实验现象。

实验现象：钠粒不熔化，沉于液体乙醇的底部，然后慢慢上升，并逐渐消失，收集产生的气体，做爆鸣实验时有爆鸣声。

实验结论：金属钠能保存在煤油中，但不能保存在乙醇中，因为乙醇能与钠反应生成乙醇钠和H 2。

化学方程式：2CH 3CH 2OH ＋2Na ―→2CH 3CH 2ONa ＋H 2↑。

实验思考：乙醇和水都能与钠反应，它们的反应有何不同？为什么？水与金属钠反应比乙醇与金属钠反应要剧烈得多；钠与水和乙醇反应的实质均是钠置换了羟基(—OH)中的氢生成氢气，由于乙基对羟基的影响，使羟基上的氢原子活泼性减弱，不如水分子中的氢原子活泼。

解析：(1)铜丝灼烧被氧化成黑色氧化铜，热的CuO 与乙醇反应生成红色的Cu 和乙醛，在此反应前后Cu 没有变化，起催化作用。

(2)Na 与乙醇能发生化学反应，置换出H 2，同时生成乙醇钠，此反应不如Na 与水反应剧烈，因为乙醇中—OH 上的氢原子不如水中的氢原子活泼。

8．乙醇是生活中常见的有机物，能进行如图所示的多种反应，A 、
B 、
C 、
D 都是含碳化合物。

写出下列反应的化学方程式及对应的反应类型：
反应①：2CH 3CH 2OH ＋2Na ―→2CH 3CH 2ONa ＋H 2↑， 反应类型：置换反应。

反应②C 2H 5OH ＋3O 2――→点燃
2CO 2＋3H 2O ，
反应类型：氧化反应。

反应④2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu △
2CH 3CHO ＋2H 2O ， 反应类型：氧化反应。

解析：反应①为钠与乙醇的置换反应，反应②为乙醇的燃烧反应，反应④为乙醇的催化氧化反应。