乙醇和乙酸-高考化学专题
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考点52 乙醇和乙酸
一、乙醇
1.乙醇的分子组成与结构
分子式
结构式结构简式官能团比例模型C2H6O
CH3CH2OH或
C2H5OH
羟基:—OH
2.物理性质
俗称颜色气味状态(通常) 密度溶解性挥发性
酒精无色特殊香味液态比水的小
能与水以任意比例互
溶,易溶于有机溶剂
易挥发
(1)乙醇沸点低,易挥发,应密封保存。
(2)由于乙醇与水以任意比互溶,因此不能用乙醇萃取溴水中的溴单质。
(3)工业酒精中约含乙醇96%(质量分数),含乙醇99.5%以上的叫无水乙醇,制无水乙醇时,要加入新制的生石灰再进行蒸馏,直接蒸馏得不到无水乙醇。
(4)检验乙醇中是否含有水通常加入无水硫酸铜固体,无水硫酸铜固体变蓝,则证明其中含有水。3.化学性质
(1)乙醇与金属钠的反应
水与钠反应乙醇与钠反应钠的
变化
钠粒浮在水面上,熔化成闪亮的小球并快
速四处游动,钠球逐渐变小,最后消失
钠粒开始沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失声的
现象
有“嘶嘶”的声响无声响
气体的现象观察不到气泡的产生,收集气体,经验纯
后点燃,发出淡蓝色火焰
钠粒表面有气泡产生,收集气体,经验纯后点燃,
发出淡蓝色火焰
实验结论钠的密度比水的小,熔点低;钠与水剧烈
反应生成氢气;水分子中羟基上的氢原子
比较活泼
钠的密度比乙醇的大;钠与乙醇缓慢反应生成氢
气;乙醇中羟基上的氢原子相对不活泼
化学
方程式
2Na+2H2O2NaOH+H2↑2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑特别提醒:
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虽然CH3CH2OH中羟基中的氢能被取代,但CH3CH2OH是非电解质,不能电离出H+。
③其他活泼金属如钾、镁、铝等,也能把乙醇分子羟基中的氢原子置换出来,如2CH3CH2OH+Mg (CH3CH2O)2Mg+H2↑。
④含有—OH的有机物都能与Na反应,如CH3OH、HOCH2CH2OH等,1 mol—OH~1
2
mol H2,该关
系式常用于确定有机物分子中含有—OH的数目。
(2)乙醇的氧化反应
①乙醇的燃烧
乙醇在空气中易燃烧:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
现象:火焰呈淡蓝色,放出大量的热。
②a.乙醇的催化氧化
实验
步骤
反复做几次
注:可用银丝代替铜丝
实验现象红色光亮的铜丝灼烧后变为黑色,趁热插入乙醇中,铜丝又变为红色。重复几次实验后,闻到试管中的液体有刺激性气味
实验结论在加热和铜作催化剂的条件下,乙醇发生了化学反应:2CH3CH2OH+O2(乙醛)+2H2O
b.乙醇催化氧化反应的实质
乙醇催化氧化反应中应注意的问题:
(1)铜丝作催化剂,如果使用一般的细铜丝,应将其绕成紧密的螺旋状,这样既可以增大与反应物的接触面积,又有利于保存热量。
(2)在乙醇的催化氧化反应中,铜会参与反应,但从催化氧化的整个过程来看,铜起到的是催化剂的作用。
(3)醇被催化氧化时,分子中去掉2个氢原子,故相同碳原子数的醛比醇的相对分子质量小2。
(4)反应生成的乙醛是一种无色、具有刺激性气味的液体;密度比水的小;沸点为20.8 ℃,易挥发;易燃烧;与水、乙醇互溶。结构简式为CH3CHO或
注意:
(1)催化氧化的断键方式:
在催化氧化反应中,乙醇分子中的O—H键和与羟基直接相连的碳原子上的C—H键断开,可见乙醇与H2、CO相似,都具有还原性,能被氧化铜氧化。
(2)与羟基相连的碳原子上有2个氢原子的醇,可被氧化生成醛。
(3)有机反应中,有机物“去氢”或“得氧”的反应被称为氧化反应;“加氢”或“去氧”的反应被称为还原反应。
③乙醇被强氧化剂氧化
乙醇被弱氧化剂(如氧气)氧化为乙醛,但若遇到强氧化剂,则被氧化为乙酸。
CH3CH2OH CH3COOH
(3)与氢卤酸反应
与氢卤酸反应时,乙醇分子中的C—O键断裂,羟基被卤素原子取代,生成卤代烃。
C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O
(4)消去反应
乙醇和浓硫酸共热到170 ℃时,会发生分子内脱水,生成乙烯。
CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O
乙醇和浓硫酸共热到140 ℃时,会发生分子间脱水,生成乙醚。
C2H5—O—H+HO—C2H5C2H5—O—C2H5+H2O
4.用途
(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
(2)用作化工原料。以乙醇为原料可制取乙醛、醋酸、饮料、香精等。
(3)用作消毒剂。在医疗上广泛使用的酒精消毒剂是体积分数为75%的乙醇溶液,碘酒也是医疗上广泛使用的消毒剂。
5.乙醇的工业制法
(1)乙烯水化法
CH2=CH2+H2O CH3CH2OH(工业乙醇)
(2)发酵法
淀粉葡萄糖乙醇
(C6H10O5)n+n H2O n C6H12O6
淀粉葡萄糖
C6H12O62CO2↑+2C2H5OH(食用乙醇)
葡萄糖
(3)利用生物质能,将植物的秸秆、枝叶、杂草中的纤维素转化为乙醇。
二、乙酸
1.乙酸的分子结构
分子式结构式结构简式官能团比例模型
羧基:
C2H4O2CH3COOH
—COOH
2.乙酸的物理性质