乙醇的结构性质制备用途.doc

乙醇的结构、性质、制备与用途
1.基本性质
1.1乙醇的分子结构
分子式：C2H6O；
结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH；
结构式：
官能团：羟基（－OH）
1.2乙醇的物理性质
乙醇俗称酒精，是酒的主要成分。它是无色透明、具有特殊香味的液体；密度比水小；沸点为78.5℃，易挥发；能与水以任意比例互溶，能溶解多种无机化合物和有机化合物，是优良的有机溶剂。乙醇与水能以任意比互溶是因为乙醇与水分之间形成了氢键。
2.性质应用
2.1乙醇的化学性质
（1）与活泼金属Na、K、Mg反应
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
水与钠、乙醇与钠反应的比较

金属钠的变化
气体燃烧现象
检验产物
水
钠粒浮在水面上，熔成闪亮的小球，并四处游动，发出“嘶嘶”声音。钠粒迅速变小，最后消失
气体在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰
向反应后的溶液滴加酚酞，溶液变红，说明有碱性物质生成
乙醇
钠粒沉于无水酒精底部，不熔成闪亮的小球，也不发出响声，反应缓慢
气体在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，倒扣在火焰上方的干燥烧杯内壁有水滴
向反应后的溶液滴加酚酞，溶液变红，说明有碱性物质生成。向烧杯中加入澄清石灰水无明显现象，证明无CO2生成

通过比较说明如下问题：
a.密度：水>钠>乙醇。
b.反应剧烈程度：钠与水反应剧烈，单位时间内放出的热量大，使钠粒熔化，说明钠的熔点低。反应生成氢气，说明水分子中的氢原子相对较活泼。钠与乙醇反应缓慢，生成氢气，说明乙醇分子里羟基中的氢原子相对不活泼。
c.反应实质：钠与水反应是水分子中的氢原子被置换的置换反应。乙醇与钠反应说明乙醇中的氢原子与烷烃中的氢原子不完全相同，实质上是羟基上的氢原子被置换。
注意：气体点燃前要验纯。
（2）氧化反应
a.燃烧：乙醇易燃烧，完全燃烧的化学方程式是：
C2H5OH+3O22CO2+3H2O
b.催化氧化：乙醇在加热和催化剂（Cu或Ag）存在的条件下，被空气中氧化成乙醛。可用以下实验演示该反应。
把一端绕成螺旋状的铜丝，放在酒精灯外焰上烧至红热（铜丝表面变黑，为什么？）趁热将铜丝插入乙醇溶液中。铜丝立即变成红色。重复上述操作几次，原有的乙醇气味消失而带有强烈的刺激性气味（乙醛气味）的物质生成。
上述实验可用下列方程式表示：2Cu+O22CuO
CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu
Cu是催化剂，乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式（合并上述两个反应）为
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O（工业上根据这个原理，由乙醇制取乙醛）
c.与强氧化剂反应
乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，直接被氧化为乙酸。乙醇乙醛乙酸
注：此反应原理可用于检测司机是否为酒后开车。
（3）分子间脱水反应
C2H5OH+HOC2H5C2H5OC2H5+H2O
（乙醚）
（4）酯化反应
C2H5OH+HOOCCH3 C2H5OOCCH3+H2O
（5）取代反应
CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O（制备溴乙烷）
通常用NaBr和H2SO4的混合物来代替HBr。
（6）消去反应
CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O（实验室制乙烯）
注意：上述（3）、（4）、（5）中的化学反应均属于取代反应。
3.综合应用
3.1乙烯的工业制法
（1）乙烯水化法
CH2=CH2+H2OCH3CH2OH（工业酒精）
（2）发酵法
淀粉葡萄糖乙醇
（C6H10O5）n+nH2OnC6H12O6
淀粉 葡萄糖
C6H12O62C2H5OH+2CO2↑（食用酒精）
葡萄糖
　　　（3）利用生物质能，将植物的秸秆、枝叶、杂草中的纤维转化为酒精。
3.2乙醇的用途
　　作燃料、有机溶剂、消毒剂、酿酒、化工原料等。
酒精完全燃烧，燃烧产物基本上不产生污染。包括甲醇（CH3OH）、乙醇在内的燃料是今后主要的汽车代用燃料。