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1新情境·激趣引航源远流长的酒文化，催生了一个个精彩纷呈的典故。这典故有帝王将相的权谋机变，有英雄才子的豪迈风流，有政治的纷争，英雄的义行，更有来自文学作品的经典情节以及来自民间的优美传说。“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”，“李白斗酒诗三百”，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。酒自古以来是日常生活中一种重要的饮品，而且在全球能源日益枯竭的今天，科学家已成功地研制成燃料乙醇，以缓解燃眉之急。其基本的操作方法：甜高粱秸秆(子粒)—压榨(粉碎)—出浆—糖液—乙醇发酵—酵母分离—蒸馏—燃料乙醇。这一生产技术实现了“草变油”的神话，乙醇俗称酒精，那么，你对乙醇的性质和用途了解吗？酒的庐山真面目是什么呢？2新知识·预习探索学习目标1．了解烃的衍生物和官能团的概念。2．掌握乙醇的组成及主要性质。3．了解乙醇的主要用途及与人类日常生活和健康的关系。4．初步学会分析官能团与性质关系的方法。新知预习1．乙醇的物理性质乙醇俗称酒精，无色、有特殊香味的液体，密度比水小，易挥发，与水以任意比互溶，是优良的有机溶剂。2．乙醇的分子结构分子式结构式结构简式官能团C2H6OCH3CH2OH或C2H5OH—OH3.几个重要概念(1)官能团决定有机化合物的化学特性的原子或原子团，如羟基—OH，硝基—NO2，羧基—COOH。(2)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。(3)醇烃分子中的氢原子被羟基取代而生成的有机物。最简单的醇为CH3OH。4．乙醇的化学性质(1)与钠的反应化学方程式为：2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。(2)氧化反应①燃烧化学方程式为：CH3CH2OH＋3O2――→点燃2CO2＋3H2O。②催化氧化化学方程式为：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。③与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化成乙酸。5．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。6．几种烃的衍生物及其官能团烃的衍生物CH3ClCH2===CH2CH3CH2OH官能团的名称氯原子硝基碳碳双键羟基所含官能团—Cl—NO2—OH问题探索1．下列化学用语正确的是()A．乙醇的官能团：—OHB．乙醇的分子式：CH3CH2OHC．乙烯的结构简式：CH2CH2D．乙烯无官能团【答案】A2．下列说法正确的是()A．白酒都可以用作消毒剂B．乙醇是比水轻的液体，与水混合时浮在水面上C．含乙醇99.5%以上的酒精叫做无水乙醇D．乙醇可作为提取碘水中碘的萃取剂【答案】C3．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【答案】A4．(2015·试题调研)下列有机物中，不属于烃的衍生物的是()A．B．CH3CH2NO2C．CH2===CHBrD．【解析】烃的衍生物是指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。从组成上看，烃的衍生物除含C、H元素外，还有氧、卤素、氮、硫等元素中的一种或几种。【答案】D5．判断下列说法的正误：(1)可用无水硫酸铜检验工业酒精中是否有水。()(2)分离酒精与水的混合物用分液的方法。()(3)乙醇的分子式是C2H6O，分子中的6个氢原子完全相同。()(4)乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色。()(5)乙醇中的羟基不如水中的羟基活泼。()【答案】(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√3新课堂·互动探究知识点一乙醇的组成与结构细解教材1．乙醇的分子组成和分子结构(1)乙醇分子中氢原子已达到饱和，属于饱和一元醇，符合通式CnH2n＋2O。(2)分子式相同的醚类(R—O—R′)与醇类(R—OH)互为同分异构体(称为官能团异构)。如C2H5OH与CH3—O—CH3(名称：二甲醚)是同分异构体。2．烃的衍生物和官能团(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称为烃的衍生物。CH3CH2OH分子可看成是CH3CH3分子中的一个氢原子被—OH(羟基)取代后的产物。一氯甲烷(CH3Cl)、硝基苯(C6H5NO2)、溴苯(C6H5Br)等都属于烃的衍生物。(2)官能团：决定有机化合物的化学特性的原子或原子团叫做官能团。常见官能团如下表所示：物质CH3ClCH3CH2OHCH2===CH2CH3COOH所含官能团—Cl—OH—NO2官能团的名称氯原子羟基硝基碳碳双键羧基特别提醒a．烷基(—R)和苯基()不属于官能团。b．乙醇的官能团是羟基(—OH)。—OH与OH－不同，前者称为“基”，后者是“根”，可比较如下：羟基(—OH)氢氧根(OH－)电子式(有单电子)(带电荷)电荷数不显电性带一个单位负电荷存在形式不能独立存在。H2O、C2H5OH、CH3COOH等分子中含有—OH能独立存在于溶液和离子化合物中。如：NaOH溶液中含有OH－稳定性不稳定稳定相同点组成元素相同注意：“根”是带电荷的原子团，是离子(如NH＋4、SO2－3、HSO－4等)；“基”是中性原子或基团，用短线表示一个单电子。c．与—OH和OH－类似，NO2、—NO2与NO－2是不同的，依次是二氧化氮、硝基、亚硝酸根离子。典例精析[例1](2015·苏州中学期末)比较乙烷和乙醇的结构，下列说法错误的是()A．分子中的化学键都包括极性键和非极性键B．分子里都含6个氢原子且氢原子的化学环境相同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【解析】乙烷和乙醇的结构简式分别是CH3—CH3、CH3CH2—OH，故A、C、D项均为正确叙述，CH3CH3分子中的6个氢原子完全等效，而CH3CH2OH分子中有3类不同化学环境的氢原子(分别为—CH3、—CH2—、—OH上的氢原子)。【答案】B[例2]下列物质中含有两种官能团的烃的衍生物为()A．CH3CH2NO2B．CH2===CHBrC．CH2Cl2D．【解析】B项中含有两种官能团和—Br；而A、C项中仅有一种官能团，分别为—NO2和—Cl；D项不是烃的衍生物。【答案】B【点拨】解答本题时，需注意烃的衍生物和官能团的概念。跟踪练习1．(2015·试题调研)欲用96%的乙醇溶液制取无水乙醇，可选用的方法是()A．将96%的乙醇溶液直接加热蒸馏出来B．加入无水CuSO4再过滤C．加入生石灰再蒸馏D．加入浓H2SO4，再加热，蒸出乙醇【解析】乙醇的沸点虽然低一些，但如果直接加热仍然会有水被蒸馏出来，A错误，无水CuSO4可以检验乙醇中是否有水存在，但其吸水的能力有限，不能作为吸水剂，B错误；加入生石灰后，生石灰与水发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，再蒸馏就可得到无水乙醇，C正确；浓H2SO4虽然可以吸水，但加热时也会和乙醇发生化学反应，D错误。【答案】C2．下列物质的分子中，有两种官能团的是()A．(CH3)2CH—OHB．C．CH2===CH—CHOD．CH3(CH2)16COOH【解析】(CH3)2CH—OH的官能团是“—OH”；的官能团是“—OH”；CH2===CH—CHO的官能团是“”和“—CHO”；CH3(CH2)16COOH的官能团是“—COOH”。【答案】C知识点二乙醇的性质细解教材1．乙醇的物理性质乙醇俗称酒精，是酒类的主要成分。乙醇通常为无色、透明、具有特殊香味的液体；比水轻，20℃时密度为0.789g/cm3，沸点为78.5℃，熔点为－117.3℃，易挥发；能与水以任意比互溶，能溶解多种无机物和有机物，是优良的有机溶剂。特别提醒a．有时乙醇中会含有少量的水。检验方法：可用无水CuSO4，若无水CuSO4变蓝说明有水存在。除水方法：可先用过量的生石灰吸收乙醇中少量的水，再用蒸馏方法收集纯净的乙醇。b．乙醇的水溶液，质量分数越大，密度越小。工业酒精因含剧毒物甲醇，故不能饮用。2．乙醇的化学性质(1)乙醇与金属钠的反应(教材实验3－2)：实验现象：物质项目金属钠的变化气体燃烧现象检验产物水浮于水面，迅速熔成闪亮的小球，最终消失产生淡蓝色火焰反应后的溶液加入酚酞，溶液变红，说明有碱性物质生成乙醇沉于液面下，最终消失产生淡蓝色火焰罩在火焰上的干燥小烧杯内壁出现水珠，加入澄清石灰水无明显现象提示：①钠只能取代羟基上的氢原子，不能取代烃基上的氢。②钠与乙醇反应不如与水反应剧烈，说明乙醇中羟基不如水中羟基活泼(由于乙基对羟基的影响，使羟基上的氢原子活泼性减弱)。③活泼金属K、Ca、Mg等也能与乙醇发生类似的反应，这类反应为取代反应(也可称置换反应)。(2)乙醇的氧化反应：①燃烧：乙醇在空气里点燃，发出淡蓝色的火焰，同时放出大量的热。产物CO2、H2O对大气无污染，因此乙醇被称为“清洁能源”。C2H5OH＋3O2――→点燃2CO2＋3H2O②催化氧化(教材实验3－3)：实验过程：把一端绕成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上灼烧至红热(铜丝表面变黑)，趁热将铜丝插入乙醇溶液中，反复几次。现象：铜丝立即变成红色，反复几次，原有的乙醇气味消失，同时生成带有强烈刺激气味的物质(乙醛)。结论：在加热和有催化剂(Cu或Ag)的条件下，乙醇可被氧化为乙醛。特别提醒a．铜丝“红→黑→红”的变化过程，实质上是两步反应：2Cu＋O2=====△2CuO(第一步反应)(第二步反应)将上面两式合并得：该反应中，乙醇分子脱去羟基中的氢原子以及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子形成碳氧双键，因此，乙醇变为乙醛的反应实质是去氢反应，属于有机反应类型的氧化反应(有机反应中，去氢、得氧的反应被称为氧化反应，加氢、去氧的反应被称为还原反应)。b．分子中连有—OH的碳原子上没有氢原子的醇，不能发生催化氧化反应。③与强氧化剂反应：乙醇还可以与强氧化剂[如酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液]反应，直接被氧化为乙酸。5CH3CH2OH＋4MnO－4＋12H＋―→5CH3COOH＋4Mn2＋＋11H2O交警检查司机是否酒后驾车，利用的是酒精测试仪，早期使用的一种仪器的工作原理是：3CH3CH2OH＋＋2K2SO4＋3CH3COOH＋11H2O。3．乙醇的用途乙醇除了用于造酒和作燃料外，还是工业生产和科学研究中的重要溶剂、试剂和化工原料，医院里用75%(体积分数)的乙醇溶液杀菌、消毒。典例精析[例3](2015·山西高一检测)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．和金属钠反应时①断裂B．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③C．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤D．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；乙醇催化氧化生成乙醛时，断裂化学键①和③，B正确，C错误；乙醇完全燃烧时，化学键①②③④⑤全部断裂。【答案】C[例4](2015·雅安高一检测)有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，某教师设计了如下图所示装置(夹持装置等已省略)，其实验操作为先按图示安装好实验装置，关闭活塞a、b、c，在铜网的中间部分加热片刻，然后打开活塞a、b、c，通过控制活塞a和b，而有节奏(间歇性)地通入气体。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为_______________________，B的作用是________，C中热水的作用是____________________________。(2)M处发生反应的化学方程式为________________________。(3)在M处观察到的现象是__________________，从中可以认识到实验过程中催化剂______________________(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)F中可能收集到的物质是________(写名称)，能否用分液的方法分离________。2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑干燥O2使D中