【高中有机化学】乙醇|零基础学习,一节课全通！

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乙醇的物理性质

醇是带有一个羟基的饱和一元醇，可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物，或者是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子是由C、H、O三种原子构成的极性分子，其中C、O原子均以sp3杂化轨道成键。

乙醇在常温常压下是一种无色透明、易挥发、易燃烧、不导电的液体，它的水溶液具有酒香的气味，味甘。在20 ℃常温下，乙醇液体密度是0.7893 g/cm3。乙醇的熔点是-114.1 ℃，沸点是78.3 ℃。乙醇蒸气能与空气形成爆炸性混合物。20 ℃下，乙醇的折射率为1.3611。乙醇还是一种良好的溶剂，能与水以任意比互溶，可混溶于氯仿、乙醚、乙酸、甲醇、丙酮、甘油等多数有机溶剂。当乙醇与水混合时其体积减小，1体积的乙醇与1体积的水混合后其体积只有1.92体积，而当乙醇与汽油混合时总体积则增大。

乙醇的物理性质主要与其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键，因此乙醇具有潮解性，可以很快从空气中吸收水分。分子间氢键的存在也使得乙醇的沸点高于相对分子质量相近的烷烃。乙醇分子中羟基的极性使得很多离子化合物可溶于乙醇中，如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等；但氯化钠和氯化钾微溶于乙醇。非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质，例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。乙醇还可与水、乙腈、苯、丁酮、丁醛、四氯化碳、氯仿、环己烷、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、乙基丁基醚、己烷、乙酸异丙酯、异丙醚、乙酸甲酯、甲基环己烷、硝基甲烷、甲苯、三氯乙烯等形成二元共沸物，使得它们不能通过蒸馏的方法进行分离。

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化学性质

乙醇的官能团是羟基（—OH），其化学性质主要由羟基和受它影响的相邻基团决定，主要反应形式是О—H键和C—О键的断裂。羟基的结构特征是氧的电负性很大，分子中的C—О键和O—H键都是极性键，因而乙醇分子中有2个反应中心。由于α-H和β-H受到C—О键极性的影响具有一定的活性，因此它们还能发生氧化反应和消除反应等。

1.酸碱性

乙醇具有弱酸性（严格来说不具有酸性，因为不能使酸碱指示剂变色），因含有极化的氧氢键，故电离时会生成烷氧基负离子和质子。乙醇的pKa=15.9（25 ℃），与水相近，电离平衡足以使乙醇与重水之间迅速发生同位素交换。

2.与金属反应

钾、钙、钠等活泼金属可将乙醇羟基里的氢置换出来，生成醇盐和氢气，但不如和水反应剧烈。以乙醇与钠的反应为例，产物乙醇钠遇水可发生水解，生成乙醇和氢氧化钠，因此乙醇钠的水溶液呈强碱性。其化学反应式为：

2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2Na+H2↑

3氧化反应

乙醇的燃烧反应是广义上的氧化反应。乙醇完全燃烧时发出淡蓝色火焰，生成二氧化碳和水蒸气，并放出大量的热。其化学反应式为：

CH3CH2OH+3O2—(点燃) →2CO2+3CO2

乙醇不完全燃烧时生成一氧化碳，有黄色火焰，放出热量。其化学反应式为：

2CH3CH2OH+5O2—点燃→2CO2+2CO+6H2O

在有机化学中，氧化反应特指加氧或去氢的反应。乙醇可以发生脱氢反应，被氧化成为乙醛。其化学反应式为：

2CH3CH2OH+O2—Cu/Ag Δ→2CH3CHO+2H2O

该反应可用于工业制乙醛。在人体内则可以通过乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase，ADH）作用使乙醇变成乙醛。

乙醇也可被高锰酸钾氧化成乙酸，同时高锰酸钾由紫红色变为无色。其化学反应式为：

5CH3CH2OH+4KMnO4+6H2SO4→4MnSO4+2K2SO4

+5CH3COOH+11H2O

乙醇也可与酸化的三氧化铬溶液（或酸性重铬酸钾溶液）反应，当乙醇蒸气进入含有酸化的三氧化铬（或酸性重铬酸钾溶液）的硅胶中时，可见硅胶由黄色变成草绿色，该反应可用于检验司机是否饮酒驾车。其化学反应式为：

2CrO3+3CH3CH2OH+3H2SO4→Cr2(SO4)3+3CH3CHO

+6H2O

强氧化剂如高锰酸钾及重铬酸钾都能将乙醇直接氧化成乙酸，反应不能停留在生成乙醛的阶段。使用特殊的氧化剂，如Sarrett试剂，可使反应停留在乙醛的阶段。Sarrett试剂是三氧化铬与吡啶形成的配合物（C5H5N）2•CrO3，溶于盐酸后称为氯铬酸吡啶盐（Pyridinium chlorochromate，PCC）。反应一般在二氯甲烷中进行。

CH3CH2OH— PCC、CH2Cl2→CH3CHO

4.酯化反应

乙醇与无机含氧酸（如硝酸、亚硝酸、硫酸和磷酸等）之间脱水，可生成相应的无机酸酯。以硝酸为例，其化学反应式为：

CH3CH2OH+HONO2→CH3CH2ONO2+H2O

乙醇也可与有机含氧酸脱水生成有机酸酯。以乙酸为例，在浓硫酸催化并加热的情况下，乙醇可与乙酸反应生成乙酸乙酯。

该反应可逆，在相同条件下，乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇的反应称为乙酸乙酯的水解反应。为提高酯的产率，可适当增大反应物浓度或将生成的酯和水不断蒸出反应体系，使平衡向右移动。

5.醇解反应

乙醇可与羧酸衍生物如酰卤、酸酐、酯等发生醇解反应生成相应的酯，难易程度不同。

酰卤活性很高，醇解反应进行较快。以乙酰氯为例，其化学反应式为：

CH3COCl+CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3+HCl

酸酐的醇解比酰卤缓和，反应中可用适量的酸或碱进行催化，是制备酯的常用方法。以乙酸酐为例，其化学反应式为：

(CH3CO)2O+CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3+CH3COOH

酯的醇解反应可逆，需要在酸或碱的催化下进行，反应中从一个酯生成另一个新的酯，所以该反应也叫做酯交换反应。

6.卤化反应

乙醇可以和氢卤酸发生取代反应，生成卤代烃和水。

反应活性顺序：HI>HBr>HCl。盐酸与乙醇的反应较困难，加无水氯化锌可催化反应的进行。无水氯化锌的浓盐酸溶液称为卢卡斯试剂（Lucas reagent）。乙醇可以溶解于卢卡斯试剂中，生成的氯乙烷则难溶，产生细小的油状液滴分散在卢卡斯试剂中，使反应液变浑浊。

乙醇也可与卤化磷（PX3、PX5）反应生成卤代烃，该方法更为常用。其化学反应通式为：

3CH3CH2OH+PX3→3CH3CH2X+H3PO3 X=Br、I

CH3CH2OH+PCl5→CH3CH2Cl+POCl3+HCl

乙醇与PX5的反应，因副产物磷酸酯比较多，产物分离较为困难，因此不是制备卤代烃的好办法。实际工作中，三卤化磷常用卤素单质与磷的反应产生：

2P+3X2→2PX3 X=Br、I

乙醇还可与氯化亚砜反应生成氯乙烷，其化学反应式为：

CH3CH2OH+SOCl2→CH3CH2Cl+SO2↑+HCl↑

用氯化亚砜作为卤代试剂，副产物二氧化硫和氯化氢很容易离开反应体系，产物容易分离和纯化。

7.脱水反应

乙醇在酸性条件下加热可发生脱水反应。乙醇脱水可按两种方式进行：一种是乙醇分子内脱一分子水生成烯烃（消除反应）；另一种是两个分子的乙醇发生分子间脱水生成乙醚（亲核取代反应）。

乙醇在催化剂存在的条件下加热，分子内消去一个水分子，生成乙烯。该反应属于消除反应，其化学反应式为：

CH3CH2OH— 浓H2SO4 170℃→CH2=CH2↑+H2O

常用的催化剂还有磷酸、氧化铝等。进行该反应时要在烧瓶中加入碎瓷片或沸石以免暴沸。

两分子乙醇也可以发生分子间脱水而生成乙醚。其化学反应式为：

2CH3CH2OH— 浓H2SO4 140℃→CH3CH2OCH2CH3+H2O

乙醇的消除反应和成醚反应都是在酸的作用下进行，二者是并存和相互竞争的。较低的温度下有利于成醚反应，而在高温条件下有利于消除反应生成烯烃。若能控制好反应条件，可以使其中一种产物为主要产物。

由于分子间脱水成醚的副反应较多，一般较少用于醚的合成。更加常用的是Williamson合成法，即用醇钠或酚钠与卤代烃反应，既可合成对称醚，也可合成不对称醚。以合成甲乙醚为例，其化学反应式为：

CH3CH2OH+NaH→CH3CH2ONa+H2↑

CH3CH2ONa+CH3I→CH3CH2OCH2+NaI

8.卤仿反应

乙醛、甲基酮与次卤酸盐反应生成卤仿和少一个碳的羧酸盐的反应称为卤仿反应。由于乙醇在次卤酸盐条件下可氧化生成乙醛，故它也能发生卤仿反应。乙醇与次氯酸钠反应生成氯仿，溴仿和碘仿也可以分别由乙醇与次溴酸钠和次碘酸钠反应得到。在低碳醇中，只有乙醇才能进行卤仿反应。以乙醇与次碘酸钠反应为例，其过程如下：

CH3CH2OH— NaIO→CH3CHO— NaIO→CI3CHO

—NaOH→HCOONa+CHI3↓

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有机化合物

乙醇（必修二）

乙醇的分子组成与结构

乙醇的物理性质

俗名：酒精

色、态、味 ：无色透明、有特殊香味的液体

密度（20 ℃常温下）：0.7893 g/cm3

熔点：-114.1 ℃

沸点：78.3 ℃

溶解性：乙醇还是一种良好的溶剂，能与水以任意比互溶，可混溶于氯仿、乙醚、乙酸、甲醇、丙酮、甘油等多数有机溶剂

乙醇与钠反应

实验现象：无水乙醇中放入金属钠后，试管中有气泡产生，放出的气体可在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色；烧杯壁上有水珠生成，迅速倒转烧杯后向其中加入澄清石灰水，石灰水未变浑浊。

完整推导出该气体是氢气：

火焰呈现淡蓝色气体可能是氢气 、一氧化碳、 甲烷

有水珠（氢气/甲烷，排除一氧化碳）

加入澄清石灰水验证有无二氧化碳（甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳→气体中不含碳元素 ）

说明乙醇和钠反应生成氢气（置换反应）

水、乙醇中羟基氢原子的活泼性比较

水与钠反应 乙醇与钠反应

钠的变化 钠粒浮于水面， 钠粒沉于试管底部，

熔成闪亮的小球， 未熔化，

并快速地四处游动， 最终慢慢消失

很快消失

声的现象 有"哺嘶"声响 无声响

钠的密度小于水， 钠的密度比乙醇的大。

熔点低。

实验结论 钠与水剧烈反应， 钠与乙醇反应较慢，

生成氢气。 生成氢气。

水分子中一 OH 上 乙醇中基上的氢原子

的氢原子比较活泼 不如H2O中的活泼

反应实质水中的氢原子被置换 乙醇分子中基上的氢原子被置换

乙醇的氧化反应

1．燃烧反应：CH3CH2OH+3O2→2CO2+3H2O

2．催化氧化反应：

实验现象：红色光亮的铜丝灼烧后变为黑色，趁热插入乙醇中，铜丝又变为红色。重复几次实验后，闻到试管中的液体有刺激性气味

铜丝绕成螺旋状插入试管当中 ：为了增大与乙醇的接触面积提高反应速率（外焰加热）

铜（红色）+氧气→黑色氧化铜

黑色氧化铜+乙醇→红色铜单质+乙醛+水

乙醇可被高锰酸钾氧化成乙酸，同时高锰酸钾由紫红色变为无色。

乙醇可被重铬酸钾氧化成乙酸，同时重铬酸钾由橙色变为绿色。其化学反应式为：3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4→2Cr2(SO4)3+2K2SO4

+3CH3COOH+11H2O

乙醇的用途

1．乙醇可以作燃料。

2．是重要的化工原料和溶剂。

3．医疗上用体积分数75％的乙醇滚液作消毒剂。

消毒剂（和强氧化性无关与次氯酸钠不一样）进入到细菌内部使其蛋白质失去生理活性达到消菌杀毒的效果

不是浓度不是越高越好 反而若是浓度很大反而刺激细菌形成保护膜杀不死它（要让乙醇慢慢渗透）

4. 萃取剂（萃取营养物质）有机物易溶于乙醇 泡酒/药材

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无水乙醇的制备

将新煅烧的CaO置于95％的乙醇中，使酒精中的水和氢氧化钙反应生成不挥发的氢氧化钙来出去水分，再蒸馏，可得无水乙醇（99.5%)

7月14号如果补课能结束的话还会继续修改，敬请期待！