2022-2023学年人教版必修第二册 第七章 第三节 第1课时 乙醇 学案

第七章有机化合物
第三节乙醇与乙酸
第1课时乙醇
课标定向
1．以乙醇为例认识有机化合物中的官能团，认识乙醇的结构及其主要性质与应用。

（宏观辨识与微观探析）
2．认识乙醇的官能团与性质的关系，知道有机物之间在一定条件下是可以转化的。

（证据推理与模型认知）
情境导入
中国的酒文化源远流长，“借问酒家何处有，牧童遥指杏花村”“对酒当歌，人生几何”“明月几时有，把酒问青天”……中华民族灿烂的文化史上记载了许多与酒有关的典故与诗文。

你知道酒中含有的乙醇有哪些性质吗？
学习任务一乙醇的物理性质、组成结构和烃的衍生物
1．乙醇的物理性质
乙醇俗称酒精，无色、有特殊香味的液体，密度比水的小，易挥发，与水以任意比例互溶，是重要的有机溶剂。

2．乙醇的组成与结构
乙醇的分子式：C2H6O，结构式：
，结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH。

其中的—OH原子团称为羟基。

乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物。

3．烃的衍生物、官能团
（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。

如一氯甲烷、1，2-二溴乙烷、乙醇等。

（2）官能团
①定义：决定有机化合物特性的原子或原子团。

②实例：CH2===CH2的官能团为碳碳双键（），CH≡CH的官能团为碳碳三键（—C≡C—），CH3CH2OH的官能团为羟基（—OH）。

[小试身手]判断下列说法是否正确：
（1）乙醇的分子结构中有OH－（×）
提示：乙醇结构中没有OH－而是羟基（—OH）。

（2）CH3Cl是烃的衍生物（√）
提示：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属于烃的衍生物。

（3）甲烷、乙烯、乙醇都是无色难溶于水的有机化合物（×）
提示：甲烷、乙烯都难溶于水，但乙醇却能与水以任意比例互溶。

1．思考：（1）俗话说“酒香不怕巷子深”，意思就是说如果酒酿得好，就是在很深的巷子里，也会有人闻香知味，前来品尝。

这里面体现了乙醇的哪些物理性质？
提示：体现了乙醇是一种易挥发的有特殊香味的液体。

（2）如何检验乙醇中是否含有水？怎样除去乙醇中的水？
提示：向乙醇中加入无水CuSO4粉末，若有蓝色物质生成，说明乙醇中含有水分；若无蓝色物质生成，说明乙醇中没有水分。

除去乙醇中的水需要加入生石灰吸水，然后蒸馏。

2．质疑：乙醇的官能团羟基（—OH）的电子式是
[·×O··
···
×
H]－、··O··
··
·
·
H还是·O··
··
·
·
H?
提示：是·O··
···
·
H。

乙醇的组成和结构
1.决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是()
A.羟基
B.乙基(—CH2CH3)
C.氢氧根离子
D.氢离子
【解析】选A。

乙醇不同于乙烷性质的原因是乙醇具有羟基官能团,乙烷和乙醇均有乙基,但二者性质不同,乙醇中不含H+和OH-,所以选A。

2.(2022·杭州高一检测)下列有关乙醇的物理性质的应用不正确的是()
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过蒸馏的方法除去
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药中的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比溶解于水,所以酒厂能够勾兑出各种浓度的酒
D.由于乙醇容易挥发,所以才有熟语“酒香不怕巷子深”的说法
【解析】选A。

A.乙醇和水互溶,可以采用蒸馏的方法分离,主要原因是因为沸点不同,与密度无关,故A错误;B.乙醇与中药中的有效成分是互溶的,可用乙醇提取中药中的有效成分,故B正确;C.乙醇可以和水以任意比混合获得不同浓度的酒精,酒厂能够勾兑出各种浓度的酒,故C正确;D.乙醇容易挥发,远远就可以闻到乙醇的香味,即熟语“酒香不怕巷子深”,故D正确。

【补偿训练】
下列化合物和乙醇具有相似的化学性质的是（）
A．CH3—O—CH3B．CH2===CH2
C．CH3—OH D．
【解析】选C 。

乙醇的官能团为羟基（—OH ），含有羟基的物质与乙醇的化学性质相似，所以选C 。

学习任务二 乙醇的化学性质及其应用
1．化学性质
（1）乙醇与Na 反应——置换反应
化学方程式为2CH 3CH 2OH ＋2Na→2CH 3CH 2ONa ＋H 2↑，与相同条件下水和Na 反应相比反应剧烈程度缓和得多。

[闪问] 乙醇与Na 反应比水与Na 反应平缓。

你能从中得出什么结论？ 提示：乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。

（2）氧化反应
①在空气中燃烧
化学方程式为CH 3CH 2OH ＋3O 2――→点燃 2CO 2＋3H 2
O 。

现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热。

②催化氧化——催化剂可以是Cu 或Ag 。

a ．化学方程式为2CH 3CH 2OH ＋O 2――→催化剂△ 2CH 3CHO ＋2H 2O 。

b ．乙醛的结构简式为CH 3CHO ，官能团是醛基，可以写为或—CHO 。

乙醛在适当条件下可被O 2氧化为乙酸，化学方程式为2CH 3CHO ＋O 2――→催化剂△ 2CH 3COOH 。

③与强氧化剂反应
反应原理：
CH 3CH 2OH
CH 3COOH 。

[闪问] 乙醇的催化氧化实验中用到了铜丝，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O 2氧化成CuO ，后又被乙醇还原为Cu ，铜丝在反应中起催化剂的作用。

2．用途
（1）用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。

（2）用作生产医药、香料、化妆品、涂料等的化工原料。

（3）医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。

1．思考：“固体酒精”是将工业酒精中加入凝固剂[可使用（CH 3COO ）2Ca]使之成为固体形态。

将铜制火锅置于固体酒精的火焰上灼烧，发现锅底并未变黑，这是什么原因呢？
提示：铜在空气中加热时会被氧化为黑色的氧化铜，但是氧化铜可以被挥发出的乙醇还原重新反应生成铜，故铜锅底未变黑。

2．推测：（1）二甲醚（
）是乙醇的同分异构体，二甲醚是否与
钠反应？为什么？ 提示：二甲醚中无羟基，氢原子全部以C —H 键结合，不与金属钠反应。

（2）根据乙醇催化氧化的实质，推测的催化氧化产物是什么？
能被催化氧化吗？
提示：因为乙醇催化氧化的实质是――→Cu 或Ag △ ＋2H 2O ，
故的催化氧化产物为，而分子中与羟基相连的碳原子上无氢原子，所以该物质不能被催化氧化。

1．乙醇的结构与化学键的断裂情况
乙醇的性质
键的断裂 2.乙醇催化氧化的过程 （1）将弯成螺旋状的铜丝灼烧，铜丝表面变黑色。

2Cu ＋O 2
=====△ 2CuO （2）将灼烧后的铜丝插入乙醇中，铜丝表面由黑变红。

总反应化学方程式为2C 2H 5OH ＋O 2――→Cu △
2CH 3CHO ＋2H 2O 。

（3）醇的催化氧化反应规律
醇在有催化剂（铜或银）存在的条件下，可以发生催化氧化反应生成醛，但并不是所有的醇都能被氧化生成醛。

①凡是含有R —CH 2OH （R 代表烃基）结构的醇，在一定条件下都能被氧化成醛；
2R —CH 2OH ＋O 2――→催化剂△ 2R —CHO ＋2H 2O 。

②凡是含有
结构的醇，在一定条件下也能被氧化，但生成物是酮
（）。

③凡是含有结构的醇通常情况下不能被催化氧化。

【典例】某学习小组同学设计如图装置（夹持装置仪器已省略），其实验操作为
①按图示安装好实验装置；
②关闭活塞a 、b 、c ，在铜丝的中间部分加热片刻；
③打开活塞a 、b 、c ，通过控制活塞a 和b ，有节奏（间歇性）通入气体，可在M 处观察到明显的实验现象。

试回答以下问题：
（1）A 中发生反应的化学方程式：2H 2O 2=====MnO 2 2H 2O ＋O 2
↑；B 的作用：干燥O 2；C 中热水的作用：使乙醇变为乙醇蒸气进入M 中参加反应。

（2）M 处发生的反应的化学方程式：2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu △ 2CH 3CHO ＋2H 2O （或2Cu ＋O 2=====△ 2CuO ，CH 3CH 2OH ＋CuO ――→△ CH 3CHO ＋H 2
O ＋Cu ）。

（3）从M 管中可观察到的现象：受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象。

从中可认识到该实验过程中催化剂参加（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需要一定的温度。

（4）实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应将继续进行，其原因是乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量能维持反应继续进行。

[解题思维] 解答本题的思维流程如下：
【解析】A 为氧气的简易制备装置，发生反应为2H 2O 2=====2 2H 2O ＋O 2
↑，B 装置浓硫酸用于干燥O 2，C 装置中圆底烧瓶浸泡在热水中，烧瓶中的乙醇变为乙醇蒸气进入M 装置中，M 装置中乙醇催化氧化生成乙醛，发生反应为2Cu ＋
O 2=====△ 2CuO ，CH 3CH 2OH ＋CuO ――→△ CH 3CHO ＋H 2O ＋Cu ，即2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu △
2CH 3CHO ＋2H 2O 。

受热部分的铜丝由于间歇性鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象。

铜为催化剂，催化剂要起催化作用需要一定的条件，如温度等。

实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应将继续进行，原因是该反应为放热反应，反应放出的热量能维持反应继续进行。

[借题发挥]
（1）装置作用：题目中E 装置有什么作用？
提示：吸收生成的乙醛及过量的乙醇。

（2）改变用量：题目中生成的乙醛如继续被氧气氧化，产物是什么？ 提示：在适当条件下，乙醛可以被氧气进一步氧化，生成乙酸。

1.(2022·金华高一检测)向盛有乙醇的烧杯投入一小块金属钠,下列对实验现象的描述正确的是 ( )
①钠块沉入乙醇液面的下面;
②钠块熔化成小球;
③钠块在乙醇的液面上游动;
④钠块表面有气体放出
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
【解析】选D 。

①钠的密度大于乙醇,所以会沉在乙醇底部,故①正确;②钠和乙醇的反应放热很少,不足以将钠熔化,故②错误;③钠的密度大于乙醇,所以会沉在乙醇底部,故③错误;④乙醇中含有羟基,能与金属钠反应生成氢气,钠块表面有气体放出,故④正确;故①④正确。

2.(走进生活)交警检查司机是否饮酒的原理:橙色的酸性K 2Cr 2O 7溶液遇到呼出的乙醇蒸气时迅速变绿(Cr 3+)。

下列对乙醇的描述与此原理有关的是 ( )
①乙醇易挥发 ②乙醇的密度比水的小 ③乙醇具有还原性 ④乙醇是烃的含
氧衍生物
A.②④
B.②③
C.①③
D.①④
【解析】选C。

乙醇具有还原性,可被酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液氧化,溶液由橙色变为绿色;检查时,需要呼出乙醇蒸气,说明乙醇易挥发,故选C。

【补偿训练】
1．某化学反应过程如图所示，由图得出的下列判断错误的是（）
A．乙醇发生了还原反应
B．反应中有“红→黑→红”颜色交替变化的现象
C．铜是此反应的催化剂
D．生成物是乙醛
【解析】选A。

乙醇被氧化成乙醛，发生了氧化反应，A错误、D正确；在反应中铜（红色）被氧气氧化为氧化铜（黑色），然后氧化铜又被乙醇还原为铜，因此反应中有“红→黑→红”颜色交替变化的现象，铜是此反应的催化剂，B、C正确。

2．酒在我国历史悠久，其主要成分为乙醇。

下列关于乙醇的说法正确的是（）A．羟基与氢氧根离子有相同的化学式和电子式
B．乙醇的官能团是—OH，可与NaOH溶液发生中和反应
C．常温下，1 mol乙醇可与足量的Na反应生成1 mol 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①③
【解析】选D。

羟基的电子式为·O··
···
·
H，氢氧根离子的电子式为[··O··
··
·
·
H]－，故
A错误；乙醇的官能团是—OH，乙醇属于非电解质，不能电离出H＋，不能与NaOH溶液发生中和反应，故B错误；1 mol乙醇可与足量的Na反应生成0.5 mol H2，故C错误；乙醇催化氧化时，断裂的是羟基上的氢氧键和与羟基相连的碳
原子上的碳氢键，断裂的化学键为①③，故D正确。

1.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法不正确的是()
A.与金属钠反应时断裂①键
B.在铜或银作催化剂、加热条件下与O2反应时断裂①和③键
C.在铜或银作催化剂、加热条件下与O2反应时断裂①和⑤键
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
【解析】选C。

乙醇与金属钠反应生成CH3CH2ONa和H2,乙醇断裂①键,A正确;乙醇在铜或银作催化剂、加热条件下与O2反应生成乙醛(CH3CHO),乙醇断裂①和③键,B正确,C错误;乙醇在空气中燃烧生成CO2和H2O,乙醇分子中所有共价键均断裂,D正确。

【补偿训练】
(2022·嘉兴高一检测)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,可用于制饮用白酒
【解析】选D。

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,不能用于制饮用白酒,D错误。

2.(2022·湖州高一检测)下列说法正确的是 ()
A.无水乙醇可用于杀菌消毒
B.乙醇属于烃的衍生物
C.常温下,Na与乙醇反应、Na与水反应现象相同
D.乙醇可使紫色石蕊试液变红
【解析】选B。

A.体积分数为75%的酒精溶液称为医用酒精,可用来杀菌消毒,故A错误;B.乙醇为乙烷中一个氢原子被羟基取代得到,所以属于烃的衍生物,故B 正确;C.乙醇中羟基活泼性弱于水中羟基,所以钠与水反应比与乙醇反应剧烈,且钠沉在乙醇的底部,浮在水面上,所以反应现象不同,故C错误;D.乙醇为非电解质,不具有酸性,不能使紫色石蕊试液变红,故D错误。

3．乙醇是重要的基本化工原料，广泛用于医药、涂料、卫生等各个方面。

请回答下列问题：
（1）用物理、化学方法各一种鉴别乙醇和汽油（烃的混合物）。

若用物理方法，应选择的试剂为；
若用化学方法，应选择的试剂为。

（2）乙醇能与紫红色的酸性KMnO4溶液或橙色的酸性K2Cr2O7溶液反应，乙醇最终被氧化为。

（3）下列物质属于烃的衍生物的是，其中属于醇类的是。

①②③
④⑤CH3CHO
⑥CH3CH2CH2OH
【解析】（1）物理方法鉴别乙醇和汽油，可利用它们在水中的溶解情况，而化学方法鉴别，利用—OH与Na的反应。

（2）乙醇能与紫红色的酸性KMnO4溶液或橙色的酸性K2Cr2O7溶液反应生成乙酸。

（3）烃分子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统称为烃的衍生物。

即烃的衍生物除了含有C、H元素之外，还含有其他元素。

答案：（1）H2O Na（2）乙酸（3）②④⑤⑥⑥
【补偿训练】
中国古代劳动人民很早就开始使用谷物酿酒了。

酒的主要成分是乙醇，为了探究乙醇和金属钠反应的原理，某化学兴趣小组做了如下四个实验，回答以下问题：
实验一：向小烧杯中加入无水乙醇，再放入一小块金属钠，观察现象，并收集
产生的气体。

实验二：设法检验实验一收集到的气体。

实验三：向试管中加入3 mL水，并加入一小块金属钠，观察现象。

实验四：向试管中加入3 mL乙醚，并加入一小块金属钠，观察现象。

（1）简述实验二中检验气体的实验方法及作出判断的依据
____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

（2）从结构上分析，该实验选取水和乙醚作参照物的原因是
____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

（3）实验三的目的是欲证明；实验四的目的是欲证明；根据实验三和实验四的结果，可以证明乙醇和金属钠反应的化学方程式应为__________________________________________________ ____________________________________________________________________。

【解析】（1）乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气，氢气具有可燃性，实验二中检验氢气的方法是将收集到的气体点燃，在火焰上方罩一干燥烧杯，烧杯内壁有水珠生成，向烧杯中倒入澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水不变浑浊，证明该气体为氢气；（2）乙醇含有乙基和羟基、水含有羟基、乙醚含有乙基，所以该实验选取水和乙醚作参照物；（3）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，向试管中加入3 mL水，并加入一小块金属钠，目的是欲证明羟基氢能与钠发生置换反应；乙醚与钠不反应，向试管中加入3 mL乙醚，并加入一小块金属钠，目的是欲证明乙基氢不能与钠发生置换反应；根据实验三和实验四的结果，说明乙醇中羟基上的氢与金属钠发生置换反应，反应的化学方程式应为2C2H5OH＋2Na→2C2H5ONa＋H2↑。

答案：（1）将收集到的气体点燃，在火焰上方罩一干燥烧杯，烧杯内壁有水珠生成，向烧杯中倒入澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水不变浑浊，证明该气体为氢气
（2）乙醇含有乙基和羟基，水含有羟基、乙醚含有乙基
（3）羟基氢能与钠发生置换反应乙基氢不能与钠发生置换反应2C2H5OH＋2Na→2C2H5ONa＋H2↑
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