乙醇-苏教版高中化学必修2教案设计
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第1课时乙醇
目标与素养:1.知道乙醇的组成、结构特征和主要性质。(宏观辨识与微观探析)2.了解乙醇在日常生活中的应用。(科学探究与创新意识)
一、乙醇的结构、性质及应用
1.乙醇的组成和结构
分子式结构式结构简式官能团
C2H6O C2H5OH —OH(羟基)
2.乙醇的物理性质
3.乙醇的化学性质
(1)置换反应:与活泼金属Na 反应的化学方程式为 2CH 3CH 2OH +2Na ―→2CH 3CH 2ONa +H 2↑。 (2)氧化反应
①燃烧氧化:乙醇在空气中可燃烧,发出淡蓝色的火焰,放出大量的热,化学方程式为C 2H 6O +3O 2――→点燃2CO 2+3H 2O 。
②催化氧化:乙醇在催化剂(铜、银等)的作用下与O 2反应的方程式为2CH 3CH 2OH +O 2――→
催化剂
△2CH 3CHO +2H 2O 。
在适当条件下,乙醛氧化为乙酸的化学方程式为2CH 3CHO +O 2――→催化剂
2CH 3COOH 。 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。
(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
怎样证明乙醇分子中含有一个羟基?
[提示]根据1 mol CH3CH2OH与足量的Na反应产生0.5 mol H2,证明一个乙醇分子中含有一个羟基。
二、甲醛与乙醛
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)医疗上用质量分数为75%的酒精消毒。
( ) (2)乙醇是良好的有机溶剂,可用来萃取溴水中的溴。 ( ) (3)可用无水硫酸铜检验工业酒精中是否含水。 ( ) (4)1 mol 乙醇与足量的钠反应可以生成3 mol 氢气。 ( )
[提示] (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.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方法是( ) A .1 mol 乙醇燃烧生成3 mol 水 B .1 mol 乙醇可以生成1 mol 乙醛
C .1 mol 乙醇跟足量的Na 作用得到0.5 mol H 2
D .乙醇可以制酒精饮料
C [乙醇燃烧,所有的H 参与反应重新生成H 2O 。乙醇氧化成醛时,—OH 虽参与反应,可C —H 也参与,无法证明H 的不同。乙醇和足量钠反应,生成的H 占醇分子中的H 的六分之一,说明其中一个H 与另外五个不同。]
3.已知乙烯发生如下变化: 乙烯――→H 2O ①B ――→O 2和Cu ②
C
(1)写出B 的名称______________,有机物C 的名称_____________。
(2)写出反应①的化学方程式__________________________,该反应的类型是________。 (3)写出反应②的化学方程式__________________________,该反应的类型是________。 [解析] 乙烯与H 2O 加成变成乙醇(B),乙醇催化氧化变成乙醛(C)。 [答案] (1)乙醇 乙醛
(2)CH 2===CH 2+H 2O ――→催化剂
CH 3CH 2OH 加成反应 (3)2CH 3CH 2OH +O 2――→Cu △2CH 3CHO +2H 2O 氧化反应
2.乙醇催化氧化反应的实质
总的化学方程式:2CH 3CH 2OH +O 2――→催化剂
△2CH 3CHO +2H 2O ,反应中铜(也可用银)作催化剂。
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,但生成物不是醛,
而是酮()。
(3)凡是含有结构的醇通常情况下不能被催化氧化。
【典例】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( )
A.和金属钠反应时键①断裂
B.在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和③
C.在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
C[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,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时,化学键全部断裂,D正确。]
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
A B C D E
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:________________________,B的作用:______________;C中热水的作用:_________________
__________________________________________________。
(2)M处发生的反应的化学方程式: _____________________。
(3)从M管中可观察到的现象: _________________________。
从中可认识到该实验过程中催化剂________(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________。
(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__________________________________________________
__________________________________________________。
(5)E 中可能收集到哪些物质?能否用分液的方法将E 中收集到的物质分离? __________________________________________________ __________________________________________________。
[解析] A 为氧气的简易制备装置,发生反应为2H 2O 2=====MnO 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地鼓入空气而交替出现变黑、
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,证明该反应为放热反应。E 中收集到乙醇和乙醛,由于乙醇和乙醛易溶于水,所以不能用分液的方法分离。
[答案] (1)2H 2O 2=====MnO 2
2H 2O +O 2↑ 干燥O 2 使C 中乙醇变为蒸气进入M 中参加反应 (2)2CH 3CH 2OH +O 2――→Cu △2CH 3CHO +2H 2O(或2Cu +O 2=====△2CuO ,CH 3CH 2OH +CuO ――→△
CH 3CHO +
H 2O +Cu)
(3)受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变红的现象 参加 温度 (4)乙醇的催化氧化反应是放热反应,反应放出的热量维持反应继续进行 (5)E 中收集到乙醇和乙醛,不能用分液的方法分离