乙醇的催化氧化实验描述课件
高中化学《乙醇催化氧化》最新公开课PPT课件
实验改进后的优点
1.希夫试剂制取原料易得，价格经济，操作简便。 2.通过冰水浴和加橡胶塞，减少了乙醛的挥发，使学生能
够明显体验到乙醇到乙醛的气味变化。 3.通过添加希夫试剂改良了乙醛的检测方法，学生可以在
直观的颜色变化中感受到乙醛的生成。
实验改进后的优点
4.50℃以下，热铜丝两次以上插入到无水 乙醇中，再滴加希夫试剂可以观察到明 显的实验现象。 5.运用手持传感技术（或pH计），通过 测定混合液pH的变化定量测量乙醛的产 生的量。
实验缺点： 气味的变化，学生很难感觉到差别。
实验改进原理与方法
乙醛的沸点只有20.8℃，选用冰水浴和加橡胶 塞减少乙醛的挥发，使学生能感受到气味的变化。
运用新的试剂希夫试剂检测醛基的存在，通 过观察颜色的变化来体验乙醇催化氧化中产生了 新的物质乙醛，增强了实验的效果和功能。
R-CHO+Na2SO3→R-CH(OH)SO3Na+NaOH不但可以 定性判断醛的产生，还可以采用手持传感技术 （或pH计），通过测定混合液pH的变化定量测量 乙醛的产生的量。
3. pH传感器标定和显示方式的设定
pH计只有经过标定和补偿才能采集正确的数值。一般选 择两点标定法，实验前首先必须准备pH值为4.00和6. 86的 标准溶液。将实验数据显示方式设为数字方式。
4. pH值的测定
待标定和显示方式设定结束，将pH计分别插入待测液 中。记录显示的pH值。
插入热铜丝的次数越多，pH计读数逐渐增大，碱性逐 渐增强，说明产生的乙醛的量越多。
乙醇催化氧化产物的定性 与定量检测
秀水青山就是 金山银山
原实验
在苏教版高中《化学2(必修)》中,乙醇的 催化氧化实验的做法是:
向试管中加入3～4mL无水乙醇,浸入50℃ 左右的热水中,以保持反应所需的温度。将铜丝 烧热,迅速插入乙醇中,反复多次,观察并感受铜 丝颜色和乙醇气味的变化。
《乙醇的催化氧化》课件
活性氧的产生路径
1
光合作用
光合作用是植物通过光能将水和二氧化碳转化为氧气和有机物质的过程，释放出 活性氧。
2
酶反应
酶在生物体内催化氧气与有机物反应时，产生活性氧。
3
化学反应
某些化学反应过程也会产生活性氧。
催化氧化反应条件
1 适宜温度
催化氧化反应通常在适宜的温度范围内进行，过高或过低的温度都会影响反应速率。
催化剂的种类及其特点
1 金属催化剂
金属催化剂具有活性高、稳定性好、催化效果优等特点。
2 复合催化剂
复合催化剂通过组合不同的元素或化合物制备而成，具有高催化活性和选择性。
3 生物催化剂
生物催化剂是通过生物发酵或酶法制备，具有高效、环境友好等特点。
活性氧的介绍
活性氧是指具有较高反应活性的氧气分子，如超氧阴离子、过氧化氢、羟基 自由基等。
什么是催化氧化
催化氧化是一种化学反应过程，在催化剂的作用下，有机物与氧气发生反应，产生氧化产物。
催化氧化的原理
催化氧化的原理是通过催化剂提供活性位点，使有机物与氧气发生活化吸附，并在催化剂的作用下发生 反应。
催化氧化的反应机理
催化氧化的反应机理包括吸附、解离、中间体形成、反应和脱附等多个步骤， 催化剂起到了关键的作用。
2 合适催化剂
选择适合的催化剂是催化氧化反应成功的关键。
3 适当压力
适当的压力可以改变反应平衡，促进催化氧化反应的进行。
催化氧化反应的实验步骤
1. 制备催化剂溶液 2. 制备反应溶液 3. 调节反应条件 4. 进行催化氧化反应 5. 分离产物 6. 分析产物 7. 总结实验结果
催化氧化反应的影响因素
反应温度
温度的提高会加速 催化氧化反应的进 行。
关于乙醇氧化产物的分析
关于乙醇氧化产物的分析乙醇电催化机理乙醇在电催化剂的作用下发生电化学氧化反应过程较复杂，涉及到多种化学吸附态、碳-碳键的断裂以及多种中间产物。
在酸性溶液中，乙醇在Pt电极上的电催化氧化反应可能按图1所示机理进行.由图1可以看出乙醇在Pt上既能完全氧化成CO2,也能氧化成乙醛或乙酸。
其产物的分布符合乙醇的浓度效应；即当乙醇浓度较高时，主要产物为乙醛；当乙醇浓度较低时，主要产物为乙酸和CO2。
其原因可能在于，由于乙醇的羟基中仅含有一个氧原子，要氧化为乙酸和CO2时，还需要一个额外的氧原子，即在Pt上发生水的解离吸附：Pt+H2O→PtOH+H++ e-由图1也可以看出，PtOH对于乙酸和CO2的形成是必不可少的，而乙醇氧化为乙醛不需要额外的氧原子，所以乙醇浓度较高时，Pt电极上覆盖的有机物种也较多，阻止了Pt的活性位上PtOH的形成，对乙酸和CO2的形成不利，使乙醛成为主要产物；反之，乙醇浓度较低时，即水含量较高时，有利于PtOH的形成，乙酸和CO2成为主要产物，从而产生所谓的浓度效应。
在研究人员利用在线质谱仪测试时发现，水与乙醇的摩尔比在5～2之间时，乙醇氧化的产物主要是乙醛，摩尔比越大，产物CO2越多。
亦即乙醇浓度越低，产物CO2越多，氧化越彻底，但乙醇浓度的降低势必会引起反应物传质困难，从而造成电池性能的下降。
对于乙醇氧化动力学结果表明，乙醇浓度不同时，以下反应的速度是不相等的：C2H5OH→CH3CHO+2H++2e- (1)C2H5OH+H2O→CH3COOH+4H++4e- (2)当乙醇浓度大于0.05mol/L时，(1)式的反应速度大于(2)式，使得乙醛成为主要产物；反之，乙酸成为主要产物。
乙醇在Pt电极上发生氧化反应得到不同的氧化产物也与其所处的电极电位有关，如表2所示。
事实上，乙醇在纯Pt上完全氧化成CO2时很困难的。
乙醇氧化过程中涉及到、碳-碳键的断裂[Pt+（CH3CO）Pt→PtCO+ PtCH3],反应中间产物CO在Pt上的吸附PtCO会引起Pt的中毒，所以氧化为CO2的量是极少的。
乙醇的催化氧化反应知识点
乙醇的催化氧化反应知识点
乙醇，这玩意儿大家可太熟悉啦！平时喝的酒里就有它。
但你们知道乙醇还能玩出很酷炫的一招吗？那就是催化氧化反应！
乙醇碰到催化剂，就像被施了魔法一样，发生奇妙的变化。
就好像一个默默无闻的人突然在舞台上绽放光芒！你想想，原本平平无奇的乙醇，一下子变得不一样了。
在这个反应里，乙醇会逐步变成其他的物质。
这过程就像是一场冒险，充满了未知和惊喜。
它不是那种一下子就结束的旅程，而是有着一步步的转变。
这不就跟我们成长一样吗？一步一个脚印，慢慢变得成熟。
催化氧化反应就像是打开了一扇通往新世界的门。
乙醇从一种状态进入到另一种状态，这难道不神奇吗？它从我们熟悉的乙醇，变成了有着新特性的物质。
你说这世界多奇妙啊！一个小小的乙醇，在特定的条件下，能有如此大的变化。
这不就跟我们生活中的很多事情一样吗？看似平常的东西，在特定的环境和条件下，会展现出令人惊叹的一面。
我们平时可能不会太在意乙醇的这些变化，但当我们深入去了解，就会发现其中的精彩。
就好像我们身边那些看似普通的人，也许他们都有着不为人知的闪光点呢！
乙醇的催化氧化反应是化学世界里的一颗璀璨明珠，它向我们展示了物质的无限可能。
我们难道不应该对这样的神奇现象充满好奇和探索的欲望吗？我们应该去深入研究它，了解它背后更多的奥秘。
总之，乙醇的催化氧化反应真的是太有趣、太神奇了！我们不能错过对它的了解和探索啊！。
高二下学期 12.1 第2课时乙醇的催化氧化(共19张PPT)
乙醇的催化氧化
一、学习目标
1.通过实验探究，从乙醇的分子结构角度 认识乙醇的催化氧化。 2.通过乙醇的催化氧化原理，去解决一些 生活中常见的问题。 3.通过探究实验培养学生学习化学的兴趣， 认识实验在化学中的重要地位。
学习重难点：乙醇的催化氧化原理
十二、课堂小结
1.乙醇的催化氧化方程式
2CH3CH2OH＋O2
Cu或Ag △
2CH3CHO＋2H2O
2.乙醇的催化氧化反应机理 反时断键的位子是 ① ③
HH
H
④
C—C—O—H
H
③
H②
①
八、反应机理
HH
HH
H—C|— |C—H + CuO
△
|| H—C—C=O +Cu +H2O
| H
O|— H
| H
乙醇的结构式
乙醛的结构式
乙醇催化氧化规律： 乙醇分子脱去羟基上的 H 原子和其直接 相连碳上的 H 原子并形成一个 C＝O 键。
九、动画模拟1
氧
氢原子 水
氧原子
铜
碳
乙醛
氢
碳原子
水
乙醇
六、实验分析 关键点一
铜片在火
焰上加热
加热
后，表面
由红变黑
铜片
由红
△
变黑
2Cu ＋ O2
△
2CuO
关键点二
滴加无水乙
滴入 乙醇
醇溶液后， 乙醇与铜片
接触的地方，
铜片由黑变
红。
变黑 滴加无水乙醇 又变红
的铜 CH3CH2OH ＋CuO △ CH3CHO＋Cu＋H2O
乙醇的氧化反应
酶氧化的定义
01
酶氧化是一种生物化学反应，其中酶作为催化剂，加速化学反
应的速率。
乙醇酶氧化的过程
02
在酶氧化过程中，乙醇在乙醇脱氢酶的作用下被氧化成乙醛，
同时生成氢离子。
酶氧化的产物
03
在酶氧化过程中，乙醇被氧化成乙醛，进一步氧化可生成乙酸。
乙醇的化学氧化
化学氧化的定义
化学氧化是一种通过使用化学试剂将有机物氧化成更高级别的化 合物的反应。
THANKS
感谢观看
然而，过高的温度可能导致副反应增 多，降低产物的纯度。因此，选择适 当的温度是乙醇氧化反应的重要因素 。
催化剂的影响
催化剂可以降低乙醇氧化的活化能，使反应更容易进行。
不同的催化剂对乙醇氧化反应的催化效果不同，选择高效的催化剂可以提高产物 的选择性，减少副产物的生成。
压力的影响
在一定范围内，提高反应压力可以促 进乙醇的氧化反应。
乙醇的氧化反应概述
乙醇的氧化反应是指醇羟基在一 定条件下被氧化生成相应的醛或
酮的反应。
乙醇的氧化反应在化学工业、燃 料工业等领域具有广泛的应用，
如生产乙醛、乙酸等化学品。
乙醇的氧化反应可以通过不同的 途径和催化剂来实现，如空气氧
化、金属氧化物催化氧化等。
02
乙醇的氧化反应机理
乙醇的自由基氧化
自由基氧化的定义
乙醇氧化反应在可持续发展中的地位
替代化石燃料
乙醇作为一种可再生能源，通过氧化反应可以转化为燃料 或化学品，替代部分化石燃料的使用，降低碳排放和环境 污染。
化工原料来源
乙醇可以通过氧化反应转化为多种重要的化工原料，如乙 醛、乙酸等，为化学工业提供可持续的原料来源。
乙醇催化氧化实验
乙醇催化氧化实验
一．实验目的：1.通过本实验，了解乙醇在催化剂存在下的氧化反应的原理和反应产物。
2.通过对反应产物乙醛的检验，学习醛类的通性。
、
3.设计一个实验装置，能够对实验现象明显观察，同时能够对产物进行检验。
二．教学目标：
1.知识与技能：通过本实验的认真分析，掌握用本实验装置进行实验的优点，认识乙醇的氧化反应原理，能够正确书写化学方程式。
2.过程与方法：通过超越教材自行设计实验装置进行本实验，培养搜集整理分析资料的能力。
3.情感态度与价值观：通过对教材中实验装置的改进，树立创新意识。
三．实验原理
四．实验设计思路
在人教版教材中，本实验的设计存在一些问题：
五．实验装置和实验操作步骤
法一：
法二：
，
3．5注意事项
(1)选用0．3。
0．5mm的细铜丝，尽量多一些，使
得催化剂的量比较大，产生的乙醛比较多。
(2)试管的气密性要好，如果橡皮塞没塞好，外
面的空气容易进入反应系统，影响催化反应的效率。
’(3)氢氧化铜的量要少，因为产生的乙醛蒸汽毕竟量不多，如果氢氧化铜的量多的话．使之产生砖红色沉淀很不明显。
(4)用元水酒精的效果最好，易挥发。
. .。
乙醇的催化氧化微课PPT课件
2Cu + O2 △ 2CuO 红色变为黑色
CH3CH2OH + CuO
乙醇
△ CH乙3CH醛O+Cu+H2O
黑色变为红色，产生有刺激性气味的液体
Cu或Ag
2CH3CH2OH + O2 △ 2CH3CHO+2H2O
乙醇的催化氧化原理：
HH
HH
H C C H +H C C H
HO H H OH
O=O
(2). 2
R1 R2
CH—OH + O2
Cu △
O 2R1—C—R2 + 2H2O
与—OH相连的碳上有一个氢原子，可氧化为酮
R1
(3). R2 C OH 与—OH相连的碳上没有氢原子，则不能
R3
被氧化。
连接-OH的碳原子上必须有H, 才能发生催化氧化反应
迁移应用
1、将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插 பைடு நூலகம்下列溶液中，放置片刻，铜片质量不变的是： （） A、硝酸 B、无水乙醇 C、石灰水 D、盐酸
2.写出下列反应的方程式
⑴1-丙醇的催化氧化反应 (2)2-丙醇的催化氧化反应
乙醇的催化氧化实验
实验原理：在加热和铜或银催化的条件下，乙 醇可以氧化成乙醛。
实验用品：螺旋状铜丝、酒精灯、火柴、无水 乙醇
实验操作：在试管中加入2ml无水乙醇，把光 亮的螺旋状的铜丝在酒精灯外焰部分加热至红 热，当表面生成一层黑色氧化铜时趁热插入盛 有乙醇的试管底部，观察现象。
实验现象
铜丝由红色→黑色→红色，并有刺激性 气味产生
△
Cu 2
+2H2O
醛基
断键位置：-OH中的H-O键，以及 与-OH直接相连碳原子上的C-H键
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学习交流PPT
3
1
五、实验步骤:
1.在一支试管中加入3-5ml乙醇
2.取一根10-15cm长的铜丝，下端绕成螺旋状
3.用试管夹夹住铜丝，至于酒精灯上灼烧， 观察现象
4.将灼烧后的铜丝深入到乙醇中，反复几次， 小心的闻试管中液体产生的气味
学习交流PPT
2
六、实验现象 铜丝在酒精灯上灼烧后变黑，深入到乙醇中 后变红，能味道有刺激性性气味。 七、实验结论 乙醇在铜做催化剂的条件下发生催化氧化 生成醛。
一、实验名称：乙醇的催化氧化 二、实验目的：加深对乙醇催化氧化重要性质 的认识 三、实验原理：
2Cu + O2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2CuO
CuO + CH3CH2OH CH3CHO + Cu + H2O
总方程式为： Cu
CH3CH2OH+O2 CH3CHO +H2O
四、实验仪器及药品：
乙醇、铜丝、酒精灯学、习交流试PPT 管夹