高中化学 必修二讲义第二单元 食品中的有机化合物 Word版含答案.docx

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高中化学必修二讲义第二单元食品中的有机化合物Word版含答案

第二单元

食品中的有机化合物

第一课时　乙　醇

[课标要求]

1．会书写乙醇的分子式、结构式、结构简式，知道决定乙醇化学性质的原子团是—OH。

2．知道乙醇中—OH上的氢可以被金属置换，会书写相关反应的化学方程式。

3．知道乙醇催化氧化生成乙醛以及反应中的断键和成键情况，会书写相关反应的化学方程式。

1.乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH，决定化学性质的原子团为—OH。

2．乙醇分子中的羟基氢原子比水分子中的羟基氢原子活泼性弱，水与金属钠反应比乙醇与钠反应要剧烈。

3．三个重要反应：

（1）2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑；

（2）2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O；

（3）2CH3CHO＋O2

2CH3COOH。

乙醇的分子结构与物理性质

1．分子结构

分子式

结构式

结构简式

重要原子团

比例模型

C2H6O

CH3CH2OH或C2H5OH

—OH名称：

羟基

2.物理性质

1．从氢原子连接原子的种类看，乙醇分子中的氢原子分为几类？

提示：

分为两类，其中5个氢原子与碳原子相连，1个氢原子与氧原子相连。

2．能否用分液的方法分离酒精与水的混合物？

为什么？

提示：

不能；原因是乙醇与水互溶不分层，无法用分液漏斗分离。

1．乙醇的结构特点

（1）乙醇分子中有C—H、C—C、C—O、O—H4种化学键；

（2）重要原子团为羟基，且羟基氢最活泼

2.用工业酒精制备无水乙醇的方法

工业酒精中约含乙醇96%（质量分数）以上，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。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）乙醇分子是由乙基（—C2H5）和氢氧根组成的（　　）

（2）乙醇是比水轻的液体，与水混合时浮在水的上面（　　）

（3）75%（体积分数）的乙醇溶液常用于医疗消毒（　　）

（4）乙醇可以作为提取碘水中碘的萃取剂（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×

2．比较乙烷和乙醇的分子结构，下列说法中错误的是（　　）

A．两个碳原子均以单键相连

B．分子里都含6个相同的氢原子

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：

选B　乙烷和乙醇的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2OH，乙醇分子可以看作乙基与一个羟基相连的产物。

乙醇分子六个氢原子中其中五个分别连接在两个碳原子上，一个连接在氧原子上，故B项错误。

乙醇的化学性质与用途

1．乙醇与金属钠的反应

实验操作

向一支试管中加入1～2mL无水乙醇，然后投入一小粒金属钠

实验现象

钠粒沉于乙醇的底部，钠粒表面有气泡产生

实验结论

钠的密度比乙醇的大，乙醇与钠反应产生氢气

化学方程式

2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑

[特别提醒]

（1）在乙醇分子中，被钠置换的氢是羟基中的氢，而不是乙基中的氢。

（2）CH3CH2OH中羟基中的氢能被置换，但CH3CH2OH是非电解质，不能电离出H＋。

2．乙醇的氧化反应

（1）燃烧

乙醇在空气中易燃烧，反应的化学方程式为CH3CH2OH＋3O2

2CO2＋3H2O。

现象：

火焰呈淡蓝色，同时放出大量的热。

（2）催化氧化

实验操作

实验现象

红色的铜丝

变黑色

变红色闻到一种刺激性气味

化学方程式

①乙醇被氧化的化学方程式：

2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O

②产物进一步被氧化的化学方程式：

2CH3CHO＋O2

2CH3COOH

[特别提醒]　乙醇催化氧化的产物乙醛是无色、具有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点为20.8℃，易挥发，易燃烧，与水、乙醇互溶。

结构简式为CH3CHO

。

3．乙醇的用途

（1）用作酒精灯、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。

1．如何证明一个乙醇分子中含有一个羟基？

提示：

根据1mol乙醇与足量金属钠反应产生0.5mol氢气，即可证明一个乙醇分子中含有一个羟基。

2．钠与乙醇反应要比与水反应缓和的原因是什么？

提示：

乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，所以乙醇与钠的反应比水与钠的反应要缓和得多。

3．乙醇催化氧化反应实验中铜丝是否参与反应？

铜丝的作用是什么？

提示：

铜丝参与化学反应，铜丝先被O2氧化成CuO，后又被乙醇还原为Cu，铜丝在反应中起催化剂的作用。

1．乙醇化学反应与断键情况关系

化学反应

键的断裂

与钠反应

断①键

燃烧

断①②③④⑤键

催化氧化

断①③键

2.乙醇与钠反应得出的结论

（1）密度关系

金属钠与乙醇反应时沉在乙醇的底部，而与水反应时浮在水面上，说明三者的密度关系为ρ水＞ρ钠＞ρ乙醇。

（2）氢原子的活动性

乙醇与钠反应时没有熔化成小球，也没有发出响声，这说明乙醇分子中羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。

（3）数量关系

1mol乙醇跟足量钠反应，产生0.5molH2，说明钠只能与羟基（—OH）中的氢原子反应而不能与乙基中的氢原子反应。

该关系可延伸为1mol羟基（—OH）跟足量钠反应，产生0.5molH2。

3．乙醇的催化氧化实质

总的化学方程式：

2CH3CH2OH+O2

2CH3CHO+2H2O，反应中铜（也可用银）作

催化剂。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）乙醇结构中有—OH，所以乙醇溶解于水，可以电离出OH－而显碱性（　　）

（2）乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有氧化性（　　）

（3）乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇显酸性（　　）

（4）乙醇与钠反应非常平缓，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中羟基上的氢原子活泼（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√

2．下列说法中，不正确的是（　　）

A．乙醇与金属钠反应时，是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂

B．检验乙醇中是否含有水，可加入少量无水硫酸铜，若变蓝则含水

C．乙醇在一定条件下可氧化成CH3COOH

D．甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物

解析：

选D　乙醇与金属钠反应生成乙醇钠，是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂；检验乙醇中是否含有水可用无水硫酸铜作检验试剂，若变蓝则表明乙醇中含水；乙醇在酸性KMnO4溶液中可氧化成乙酸；甲烷、乙烯、苯都不溶于水，但乙醇却能与水以任意比例混溶。

[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．下列物质中，分别加入金属钠，不能产生氢气的是（　　）

A．苯　　　　　　　　　B．蒸馏水

C．无水酒精D．75%的酒精

解析：

选A　乙醇、H2O都能与Na发生置换反应生成H2,75%的酒精是水和乙醇组成的混合物，也能与Na反应生成H2；苯是烃，尽管含有氢元素，但氢不活泼，因此不能与Na反应生成H2。

2．分别将一小块钠投入下列物质中，能生成氢气，但生成氢气的速率最慢的是（　　）

A．盐酸B．稀硫酸

C．乙醇D．水

解析：

选C　四种物质均能与钠反应生成氢气，但乙醇分子中羟基上的H不如水中的H活泼，所以钠与乙醇反应不如与水反应剧烈，而Na与酸反应要比与水的反应更加剧烈，所以生成氢气速率最慢的是乙醇。

3．下列试剂中，能用于检验酒精中是否含有水的是（　　）

A．CuSO4·5H2OB．无水硫酸铜

C．浓硫酸D．金属钠

解析：

选B　A项，CuSO4·5H2O本身是蓝色的，遇水无现象，错误；B项，无水硫酸铜遇水变蓝，用于检验水的存在，正确；C项，浓硫酸作吸水剂，错误；D项，金属钠与乙醇或水都反应生成氢气，不能检验是否含有水，错误。

4．下列方法中可以证明乙醇分子中羟基上的氢原子与其他氢原子不同的是（　　）

A．1mol乙醇完全燃烧生成3mol水

B．乙醇可以制饮料

C．1mol乙醇跟足量的Na作用得0.5molH2

D．1mol乙醇可生成1mol乙醛

解析：

选C　乙醇分子中共有6个氢原子，其中羟基上的氢原子比较特殊，A项中所有的氢原子参与反应，B项无法证明，D项中有C-H键参与了反应，只有C项表明羟基上的氢原子与另外5个氢原子不同。

5．如图所示是A分子的球棍模型和B分子的比例模型：

回答下列问题：

（1）A和B的关系是　　　　　　　　　　　。

（2）写出A分子在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（3）A和B都可以作汽车的燃料，被称为“绿色燃料”，请用化学方程式表示A作汽车燃料的原理：

____________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）写出B和金属钠反应的化学方程式：

__________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

由A、B的模型可知A为CH3OH，B为CH3CH2OH，二者互为同系物，化学性质相似。

类比CH3CH2OH性质，即可知CH3OH的性质，催化氧化反应为2CH3OH＋O2

2HCHO＋2H2O，CH3OH燃烧的化学方程式为2CH3OH＋3O2

2CO2＋4H2O。

答案：

（1）同系物

（2）2CH3OH＋O2

2HCHO＋2H2O

（3）2CH3OH＋3O2

2CO2＋4H2O

（4）2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑

1．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

解析：

选A　羟基是乙醇中的重要原子团，决定其主要化学性质。

2．下列有关乙醇的说法正确的是（　　）

A．作消毒剂的医用酒精是无水酒精

B．通常状况下，不能与金属钠反应

C．在加热和有铜存在下，可与氧气反应生成乙醛

D．在水溶液中能够电离产生H＋，呈现弱酸性

解析：

选C　A项，医疗上作消毒剂的医用酒精是75%的酒精，错误；B项，乙醇中含有羟基，能与金属钠反应放出氢气，错误；C项，在加热和有铜或银存在下，可与氧气反应生成乙醛，正确；D项，乙醇属于非电解质，在水溶液中不能电离产生H＋，错误。

3．能证明乙醇分子中有一个羟基的是（　　）

A．乙醇完全燃烧生成CO2和H2O

B．乙醇能与水以任意比互溶

C．0.1mol乙醇与足量钠反应只能生成0.1g氢气

D．乙醇在铜催化下可被氧化

解析：

选C　A、B均不能证明乙醇中含有羟基，D能证明乙醇中有羟基，但不能确定羟基的数目，乙醇中与钠反应产生H2的是羟基上的氢原子，且1mol羟基产生0.5mol的H2,0.1mol乙醇完全与钠反应产生0.1g氢气。

4．某有机物A的结构为CH3—CH===CH—CH2OH，它不可能发生的反应是（　　）

A．与氢氧化钠溶液反应

B．使溴的四氯化碳溶液褪色

C．与金属钠反应放出氢气

D．使高锰酸钾溶液褪色

解析：

选A　A项，与氢氧化钠溶液不反应；B项，含有碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液褪色；C项，含有羟基能与金属钠反应放出氢气；D项，含有羟基和碳碳双键能使高锰酸钾溶液褪色。

5．将ag光亮的铜丝在酒精灯上加热后，迅速插入下列溶液中，然后取出干燥，如此反复几次，最后取出铜丝，洗涤、干燥后称其质量为bg。

下列所插入的物质与铜丝质量关系不正确的是（　　）

A．无水乙醇：

a＝bB．石灰水：

a＞b

C．NaHSO4溶液：

a＞bD．盐酸：

a＞b

解析：

选B　铜丝在酒精灯上加热后，发生反应：

2Cu＋O2

2CuO，当插入无水乙醇中时，发生反应：

CuO＋CH3CH2OH

CH3CHO＋Cu＋H2O，故a＝b；当插入NaHSO4溶液或盐酸中，CuO被溶解，故a＞b；当插入石灰水中时，Cu和CuO与石灰水均不反应，固体质量增加，故a＜b。

6．酒驾是引发交通事故的重要原因，醉驾要入刑。

交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr3＋。

下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是（　　）

①乙醇沸点低　②乙醇密度比水小　③乙醇有还原性　④乙醇是含氧的有机化合物

A．②④B．②③

C．①③D．①④

解析：

选C　酒精用于对驾驶员酒驾的检测，是因为酒精沸点较低，易挥发，且具有还原性，酒精蒸气可使橙色的酸性K2Cr2O7溶液变为蓝绿色。

7．已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。

乙

足量金属钠作用，产生等量的氢气。

则这三种醇的物质的量之比为（　　）

A．6∶3∶2B．1∶2∶3

C．3∶2∶1D．4∶3∶2

解析：

选A　羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1。

三种醇与钠反应放出等量的氢气，则三种醇提供的羟基数相同，因此三种醇的物质的量之比为1∶

∶

＝6∶3∶2。

8．分子式为C4H10O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有（不考虑立体异构）（　　）

A．3种　　　　　　　　B．4种

C．5种D．6种

解析：

选B　分子式为C4H10O且可与钠反应放出氢气的有机物可表示为C4H9—OH，由于C4H9—有4种结构，符合题意的同分异构体有4种。

9．乙醇在能源、生产及日常生活等许多方面都有十分广泛的应用。

请回答关于乙醇的若干问题。

（1）用物理、化学方法各一种鉴别乙醇和汽油。

若用物理方法，应选择的试剂为______________________________________________；

若用化学方法，应选择的试剂为______________________________________________。

（2）用乙醇为主要原料（无机试剂任选），根据要求，分别写出相应的化学方程式（注明反应条件）。

①氧化反应_________________________________________________________；

②置换反应_____________________________________________________________。

解析：

（1）物理方法鉴别乙醇和汽油，可利用它们在水中的溶解情况不同，而化学方法鉴别，利用乙醇与Na反应而汽油与钠不反应。

（2）乙醇的催化氧化反应生成乙醛，化学方程式为2CH3CH2OH＋O2

2H2O＋2CH3CHO。

乙醇的置换反应是指乙醇与Na反应生成H2，反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

答案：

（1）蒸馏水　金属钠

（2）①2CH3CH2OH＋O2

2H2O＋2CH3CHO

②2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑

10．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，某教师设计了如图所示装置（夹持装置等已省略），其实验操作为：

先按图安装好装置，关闭活塞a、b、c，在铜丝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）从M管中可观察到的现象为_______________________________________________

　　　　　　　　　　　　　，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）实验进行一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应　　　（填“能”或“不能”）继续进行，其原因是______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

装置中各部分作用：

A为氧气的简易制备装置；B的作用是干燥O2；C利用水浴加热方式，使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应；在M中Cu的作用下，乙醇被O2氧化成乙醛，进入F试管中。

该反应为放热反应，所以撤掉酒精灯后利用放出的热量能维持反应继续进行。

答案：

　使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应

（3）受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象　参加　温度

（4）能　乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量能维持反应继续进行

1．下列变化可以直接通过取代反应来实现的是（　　）

A．CH3CH2OH―→CH3CHO

B．CH2===CH2―→CH3—CH2Br

D．CH3CH2OH―→CH3COOH

解析：

选C　A、D为氧化反应，B为加成反应，C为取代反应。

2．丙烯醇（CH2CHCH2OH）可发生的化学反应有（　　）

①加成　②氧化　③燃烧　④取代

A．只有①②③B．①②③④

C．只有①②④D．只有①③④

解析：

选B　丙烯醇分子中含有羟基和碳碳双键，能发生加成反应、氧化反应、燃烧和取代反应。

3．向盛有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠，下列对实验现象的描述中正确的是（　　）

①钠块沉入乙醇液面的下面

②钠块熔化成小球

③钠块在乙醇的液面上游动

④钠块表面有气体放出

A．①②B．②③

C．③④D．①④

解析：

选D　钠的密度比乙醇的密度大，故钠块会沉入乙醇液面以下，①正确，③不正确；乙醇与钠反应比较平缓，放出的热量不足以使钠熔化，②不正确；钠与乙醇反应有氢气放出，④正确。

4．某化学反应过程如右图所示。

由图得出的判断，错误的是（　　）

A．生成物M的化学式为C2H4O

B．乙醇发生了还原反应

C．铜是此反应的催化剂

D．反应中有红黑交替变化的现象

解析：

选B　本题利用循环图的形式考查乙醇的催化氧化反应。

M为乙醛（CH3CHO）。

5．按图所示装置，持续通入X气体，可以看到a处固体变为红色，b处变蓝，c处得到液体，则X气体是（已知NH3具有较强的还原性）（　　）

A．H2B．CO和H2

C．NH3D．CH3CH2OH（气体）

解析：

选D　A、B、C、D四个选项中的气体均能使a处固体变红，b处变蓝，但c处能得到液体的仅有D，该液体是CH3CHO。

6．在常压、100℃条件下，乙烯和乙醇的混合气体VL，完全燃烧后生成CO2和H2O，消耗相同状态下氧气3VL，则混合气体中乙烯和乙醇的体积比为（　　）

A．1∶1　　　　　　　B．2∶1

C．1∶2D．任意比

解析：

选D　因C2H4＋3O2

2CO2＋2H2O，C2H6O＋3O2

2CO2＋3H2O，即无论乙烯和乙醇的混合气体中二者比例如何，耗氧量均不变（为3倍于混合气体体积）。

7.萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂和溶剂。

已知α萜品醇的结构简式如右式，则下列说法错误的是（　　）

A．1mol该物质最多能和1mol氢气发生加成反应

B．该物质属于烃

C．该物质能使溴水褪色

D．分子式为C10H18O

解析：

选B　A项，该分子中含有1个碳碳双键，则1mol该物质最多能和1mol氢气发生加成反应，正确；B项，该分子中除有碳、氢原子外，还含有氧原子，不属于烃，错误；C项，该物质中含有碳碳双键，能使溴水褪色，正确；D项，该物质的分子式为C10H18O，正确。

8．香叶醇的结构简式如图。

下列有关香叶醇的叙述正确的是（　　）

A．香叶醇的分子式为C10H18O

B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色

C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D．能发生加成反应不能发生置换反应

解析：

选A　A项，依据碳原子的成键特点，推出此有机物的分子式为C10H18O，正确；B项，香叶醇中含有碳碳双键，故能使溴的四氯化碳溶液褪色，错误；C项，含有碳碳双键和羟基，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误；D项，含有碳碳双键，能发生加成反应，含有羟基，能与钠等活泼金属发生置换反应，错误。

9．通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%。

（1）X的分子式是______________。

（2）X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是_____________________

_________________________（有机物用结构简式表示）。

（3）X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是______________。

（4）Y被氧化，转化为Z，Z的名称为________。

解析：

（1）根据题意，X的分子中含C的个数为

＝2，含氢的个数为

＝6，含氧的个数为

＝1，所以X的分子式为C2H6O。

（2）X能与钠反应，则X为乙醇。

2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

（3）X在铜或银作催化剂的条件下与空气中的O2反应，生成乙醛（Y），其结构简式为

。

（4）根据题意知Z为乙酸。

答案：

（1）C2H6O

（2）2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑

（3）

　（4）乙酸

10．为了测定乙醇的结构式是

还是

，利用乙醇和钠的反应，设计如图装置进行实验，在烧瓶中放入足量的钠，从分液漏斗中缓缓滴入一定量的乙醇，通过测量量筒中水的体积，就可知反应生成氢气的体积。

（1）实验前检验该装置的气密性的实验操作是________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）有人认为装置中有空气，所测的气体体积应扣除装置中空气的体积，才是氢气的体积，你认为________（填“正确”或“不正确”）。

（3）如果实验开始前b导管内未充满水，则实验结果将________（填“偏大”或“偏小”）。

（4）若测得有1.15gC2H6O参加反应，把量筒c中水的体积换算成标准状况下H2的体积为280mL，试结