型:新授 審核:高一化學組
【學習目標】官能團的概念、乙醇、乙酸的組成、乙醇的取代反應與氧化反應、乙酸酸性和酯化反應。
【學習難點】使學生建立乙醇和乙酸分子的立體結(jié)構(gòu)模型,并能從結(jié)構(gòu)角度初步認識醇的氧化、乙酸的酯化兩個重要反應。
【基礎(chǔ)知識】
一、乙醇、乙酸組成結(jié)構(gòu)
1、乙醇:分子式:___;結(jié)構(gòu)式: ____;結(jié)構(gòu)簡式:____或_____。官能團是
2、乙酸:分子式:___;結(jié)構(gòu)式:_____; 結(jié)構(gòu)簡式:_____。官能團是_____。 二、化學性質(zhì)
1.乙醇化學性質(zhì)
(1)與金屬鈉的反應化學方程式 ;
(2)與氧氣的反應化學方程式: ;
(3)在焊接銅漆包線的線頭時,常把線頭放在火上燒一下,以除去漆層,并立即在酒精中蘸一下再焊接,這是因為(用化學方程式表示):
① ②
(4)鈉分別與水、乙醇反應的比較
鈉與水的反應實驗鈉與乙醇的反應實驗
鈉的現(xiàn)象
聲的現(xiàn)象有“嘖嘖”的聲音無任何聲音
氣的現(xiàn)象觀察不到氣體的現(xiàn)象有無色、無味氣體生成,作爆鳴實驗時有爆鳴聲
實驗結(jié)論鈉的密度小于水的密度,熔點低。鈉與水劇烈反應,單位時間內(nèi)放出的熱量大,反應生成氫氣。2Na + 2H2O == 2NaOH +H2↑水分子中氫原子相對較活波鈉的密度大于乙醇的密度。鈉與乙醇緩慢反應生成氫氣。2Na + 2C2H5OH→ 2C2H5ONa + H2↑乙醇分子里羥基氫原子相對不活潑
反應實質(zhì)
(5) 乙醇的分子結(jié)構(gòu)與化學性質(zhì)的關(guān)系
2、乙酸化學性質(zhì)
(1)與CaCO3的反應化學方程式: ;
(2)乙酸的酸性比碳酸的 ;與乙醇的酯化反應化學方程式: ;酯化反應是 反應,反應進行的比較緩慢,反應物不能完全變成生成物;為防爆沸需加入 ,為了提高反應速率,一般要加入做催化劑,并加熱。
(3) 酯化反應實質(zhì):有機羧酸脫___,醇脫______。
【疑難點撥】
一、羥基與氫氧根的區(qū)別
名稱
區(qū)別[ 羥基氫氧根
電子式
電性不顯電性顯負電性
穩(wěn)定程度不穩(wěn)定較穩(wěn)定
存在不能獨立存在,與其他基相結(jié)合在一起能獨立存在
二、醇的催化氧化發(fā)生條和規(guī)律
1、發(fā)生條:醇分子結(jié)構(gòu)中與—OH相連的碳原子上至少要有一個氫原子,即具有 的結(jié)構(gòu)。因為醇的催化氧化,其實質(zhì)是“去氫”。
在有機反應中,氧化反應是指有機物去氫或加氧的反應,上述氧化反應也可通過碳元素的平均價態(tài)的變化理解。
2、規(guī)律
(1)—OH連在鏈端點碳原子上的醇,即R—CH2OH結(jié)構(gòu)的醇,被氧化成醛。
(2)與—OH相連碳原子上只有一個氫原子的醇,即 結(jié)構(gòu)的醇,被氧化成酮( ,其中R、R′為烴基,可同,可不同)。
(3)與—OH相連碳原子上沒有氫原子的醇,即 結(jié)構(gòu)的醇(R、R′、R″為烴基,可相同可不同),不能被催化氧化。
∵ 不能形成 。
三、醇消去反應發(fā)生的條
1、醇分子結(jié)構(gòu):與—OH相連的碳必須有相鄰的碳原子,且此相鄰的碳原子上還必須連有氫原子時,才能發(fā)生消去反應。
即:
如: 都不能發(fā)生消去反應。
2、反應條:濃H2SO4,加熱 。
二、實驗室里制取乙酸乙酯時的注意事項:
1、化學原理:濃硫酸起催化脫水作用。
2、裝置:液-液反應裝置。用燒瓶或試管。試管傾斜成45°(使試管受熱面積大)。彎導管起冷凝回流作用。導氣管不能伸入飽和Na2CO3溶液中(防止Na2CO3溶液倒流入反應裝置中)。
3、飽和Na2CO3溶液的作用。①.乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較小,減小溶解,利于分層。②揮發(fā)出的乙酸與Na2CO3反應,除掉乙酸;揮發(fā)出的乙醇被Na2CO3溶液吸收。避免乙酸特殊氣味干擾乙酸乙酯的氣味。
【典例剖析】
【例1】 某有機物分子式是C3H4O2,它的水溶液顯酸性,既能跟碳酸鈉溶液反應,能使溴水褪色。寫出這種有機物的結(jié)構(gòu)簡式。
解析:分子中含有兩個氧原子,水溶液呈酸性,能跟碳酸鈉溶液反應,應屬于羧酸。從分子中氫原子數(shù)看,烴基不飽和,使溴水褪色發(fā)生的是加成反應?膳袛喾肿又泻胁伙柡吞继兼I和羧基。答案:CH2==CHCOOH。
【例2】下列化合物中,既顯酸性,又能發(fā)生酯化反應和消去反應的是
解析:根據(jù)各類官能團的性質(zhì)判斷:"-COOH"顯酸性,"-COOH"和"-OH"能發(fā)生酯化反應,含有"-OH"或"-X"的能發(fā)生消去反應。綜合判斷,只有C符合題意。
【例3】將質(zhì)量相等的下列各物質(zhì)完全酯化時,需醋酸質(zhì)量最多的是
A.甲醇 B.乙二醇 C.丙醇 D.甘油
解析:若某醇質(zhì)量為1g,該醇分子量為,該醇分子量含有x個羥基。則1g該醇含羥基(也即酯化時需羧基或醋酸)物質(zhì)的量為: , 比較4種醇 值,即可判斷出正確答案。
,可見,相等質(zhì)量的4種醇中,甘油酯化消耗的醋酸最多。故正確答案為D。
【知能練習】
1.碳氫化合物是大氣污染物之一,下列現(xiàn)象的產(chǎn)生與碳氫化合物有關(guān)的是 ( )
A.臭氧空洞B.光化學煙霧 C.酸雨D.火爆發(fā)
2.科學家正在研究開發(fā)新的能!熬G色能”目前是研究的新能之一,高粱、玉米等綠色植物的種子經(jīng)發(fā)酵、蒸餾就可以得到一種“綠色能”。這種物質(zhì)是 ( )
A.氫氣B.甲烷 C.酒精D.木炭
3.下列有關(guān)乙醇的物理性質(zhì)的應用中不正確的是 ( )
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通過分液的方法除去
B.由于乙醇能夠溶解很多有機物和無機物,所以可用乙醇提取中草藥的有效成分
C.由于乙醇能夠以任意比溶解于水,所以酒廠可以勾兌各種濃度的酒
D.由于乙醇容易揮發(fā),所以才有俗語“酒好不怕巷子深”的說法
4.關(guān)于乙醇結(jié)構(gòu)方面的說法中正確的是 ( )
A.乙醇結(jié)構(gòu)中有-OH,所以乙醇溶解于水,可以電離出OH-而顯堿性
B.乙醇與乙酸反應生成乙酸乙酯,所以乙醇顯堿性
C.乙醇與鈉反應可以產(chǎn)生氫氣,所以乙醇顯酸性
D.乙醇與鈉反應非常平緩,所以乙醇羥基上的氫原子不如水中的氫原子活潑
5.下列反應屬于取代反應的是 ( )
A.CH4+2O2 CO2+2H2O B.CH2== CH2+Br2 BrCH2CH2Br
C.CH3CH2CH2Cl+NaOH CH3CH== CH2+NaCl+H2O D. +H2O +HCl
6.95% 的乙醇(密度為 0.78g•cm—3)用等體積的蒸餾水稀釋后,所得溶液中乙醇的質(zhì)量分數(shù)最接近于( )
A.42% B.48% C.51% D.65%
7.下列是有關(guān)生活中對醋酸的應用,其中主要利用了醋酸酸性的是 ( )
A.醋酸溶液可一定程度上治療手足癬 B.熏醋可一定程度上防止流行性感冒
C.醋可以除去水壺上的水垢 D.用醋烹飪魚,除去魚的腥味
8.下列物質(zhì)中不能用從碘水中提取碘單質(zhì)的是 ( )
A.乙醇 B.苯 C.四氯化碳 D.乙酸
9.酯化反應是有機化學中的一類重要反應,下列對酯化反應理解不正確的是( )
A.酯化反應的反應物之一肯定是醇 B.酯化反應一般需要脫水
C.酯化反應是有限度的 D.酯化反應一般需要催化劑
10.為使95%的乙醇變?yōu)闊o水乙醇,工業(yè)上常常加入一種物質(zhì),然后蒸餾,這種物質(zhì)可
以是( )
A.冰醋酸 B.熟石灰 C.生石灰 D.濃硫酸
11.將銅絲放在酒精燈火焰上加熱后,分別再將其放入下列溶液中,取出洗滌、干燥后
質(zhì)量沒有變化的是 ( )
A.水 B.乙醇 C.醋酸 D.硫酸
12.能夠用檢驗酒精中是否含有水的試劑是 ( )
A.金屬鈉 B.無水硫酸銅 C.無水氯化鈣 D.濃硫酸
13.能夠用鑒別乙醇、乙酸和苯的物質(zhì) ( )
A.鈉 B.氫氧化鈉溶液 C.水 D.紫色石蕊試液
14.水是一種廉價而且非常有用的試劑,下列用水就能鑒別的一組物質(zhì)是 ( )
A.苯、乙酸、四氯化碳 B.苯、乙醇、四氯化碳、、C.硝基苯、乙醇、四氯化碳 D.硝基苯、乙醇、乙酸
15.鈉與下列物質(zhì)反應都能夠產(chǎn)生氫氣:①H2O;②CH3COOH;③CH3CH2OH。試推斷這三種物質(zhì)電離出H+的難易程度(從難到易的順序) ( )
A.①②③ B.②③① C.③①② D.②①③
16.燃燒2mol某有機物,可以收集到標準狀況下89.6L的CO2和6mol的H2O,試推斷該有機物的分子式是 ( )
A.C2H4 B.C2H4O C.C2H6 D.C2H6O
17.下列涉及有關(guān)乙酸的物理性質(zhì)知識的敘述中不正確的是 ( )
A.食醋的顏色(紅褐色)就是乙酸的顏色 B.乙酸的熔點比水高,很容易變成固體
C.醋酸是一種具有強烈刺激性氣味的液體 D.乙酸和乙醇可以互溶故不能用分液法分離
18.將 1mol 乙醇(其中的氧用 18O 標記)在濃硫酸存在條下與足量乙酸充分反應。下列敘述不正確的是( )
A.生成的乙酸乙酯中含有18O B.生成的水分子中含有18O
C.可能生成 88g 乙酸乙酯 D.不可能生成 90g 乙酸乙酯
19.司機是否酒后駕車,可通過對其呼出的氣體進行檢驗而查出,所利用的化學反應如下:2CrO3(紅色)+3C2H5OH+3H2SO4===Cr2(SO4)3(綠色)+3CH3CHO+6H2O
被檢測的氣體的成分是________,上述反應中的氧化劑是__________,還原劑是__________。
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