高一乙醇的教学课件

高一化学乙醇教学课件第一章乙醇简介与历史背景乙醇是人类历史上最早接触的有机化合物之一，其应用历史可以追溯到几千年前从古代的酿酒技术到现代工业生产，乙醇始终在人类文明中扮演着重要角色文明起源化学突破现代应用乙醇的发现与应用可追溯至人类最早的农业世纪科学家首次分离纯乙醇，开启有机化18文明学研究乙醇是什么？乙醇（），又称酒精，是最常见的有机醇类它是一种含有羟基（）官能C₂H₅OH-OH团的有机化合物，属于饱和一元醇乙醇分子中的羟基赋予其独特的化学性质，使其能与水完全互溶，并产生多种化学反应作为最简单的可饮用醇类，乙醇在人类历史中扮演着重要角色1有机醇类羟基（）连接在饱和碳原子上的有机化合物-OH2特征官能团乙醇的历史渊源古埃及文明1古埃及人早在公元前3000年就开始酿造啤酒和葡萄酒，酒神奥西里斯受到崇拜，视酒为神圣饮品2中国古代酒文化中国酒的历史可追溯到夏商时期，在祭祀、宴会和文学创作中占据重要地位阿拉伯蒸馏技术3文明的酒文化第二章乙醇的结构与命名了解乙醇的分子结构是掌握其性质的基础本章我们将探索乙醇的分子构成、化学键类型以及醇类的命名规则，帮助同学们建立对有机化合物结构的理解结构认识探索乙醇的分子结构和化学键命名规则学习命名法与传统命名IUPAC同分异构体乙醇的分子结构分子组成乙醇的分子式为，由以下部分组成C₂H₅OH乙基（）由两个碳原子和五个氢原子组成•C₂H₅-羟基（）由氧原子和氢原子组成•-OH乙醇分子中的、键为非极性共价键，和键为极性共价C-C C-H C-O O-H键，羟基的存在使乙醇分子具有一定的极性醇类的命名规则命名法传统命名法分类命名IUPAC根据最长碳链醇后缀基团醇根据羟基数量和位置++

1.找出含羟基的最长碳链•甲醇（CH₃OH）•一元醇含一个羟基

2.从含羟基的一端开始编号•乙醇（C₂H₅OH）•二元醇含两个羟基

3.以碳链数+醇命名•正丙醇（C₃H₇OH）•伯醇、仲醇、叔醇羟基连接的碳原子类型异丙醇（同分异构体）例乙醇（个碳原子的醇）•2醇类的同分异构现象位置异构结构异构官能团异构羟基在不同碳原子上碳链结构不同（直链与支链）分子式相同但官能团不同例正丙醇与异丙醇例正丁醇与异丁醇例乙醇与二甲醚第三章乙醇的制备方法乙醇的制备方法多种多样，从古老的发酵法到现代的工业合成，反映了化学工艺的发展历程不同的制备方法各有优缺点，适用于不同的生产需求发酵法水合法利用微生物发酵糖类乙烯直接水合还原法水解法酯类的水解反应发酵法制备乙醇生物发酵过程发酵法是最古老的乙醇制备方法，利用微生物代谢产生乙醇•原料葡萄糖（C₆H₁₂O₆）、果糖或淀粉水解物•微生物酵母菌（酿酒酵母）•反应式C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH+2CO₂•条件18-20℃，无氧或微氧环境发酵法产生的乙醇浓度通常不超过15%，因为高浓度乙醇会抑制酵母菌活性要获得高浓度乙醇，需要通过蒸馏等方法进一步纯化酵母菌发酵过程中产生的二氧化碳气泡糖类水解复杂糖类分解为单糖酵母代谢糖分解产生乙醇和CO₂蒸馏提纯发酵法与水合法对比对比项目发酵法水合法原料来源可再生资源（农作石油化工产品（乙物）烯）生产条件温和（常温常压）严苛（高温高压）能耗较低较高产品纯度需蒸馏提纯直接获得高纯度产品生产规模小型到大型均可适合大规模工业生产环境影响较小，产生有机废料较大，消耗石油资源第四章乙醇的物理性质乙醇的物理性质决定了它在日常生活和工业中的多种用途了解这些特性有助于我们理解乙醇在不同环境中的表现和应用场景沸点与熔点密度沸点

78.3℃，熔点-

114.1℃

0.789g/cm³（20℃），低于水溶解性挥发性与水互溶，能溶解多种有机物乙醇的物理特性基本物理性质•外观无色透明液体•气味特殊刺激性气味•沸点

78.3℃（低于水的100℃）•熔点-

114.1℃•密度

0.789g/cm³（20℃）乙醇的物理性质受其分子结构影响，特别是羟基的存在使其具有一定的极性，从而影响其沸点、溶解性等特性乙醇的挥发性与溶解性挥发性乙醇的挥发性比水强，这是由于•分子量较小（46g/mol）•分子间氢键作用力弱于水•沸点低于水，在室温下蒸气压较高这一特性使乙醇易于蒸发，感觉凉爽，常用作消毒剂和冷敷剂溶解性乙醇与水互溶的原理•羟基（-OH）能与水分子形成氢键•分子中疏水的烃基（C₂H₅-）较短•相似相溶原理乙醇分子兼具极性和非极性部分乙醇是良好的溶剂，能溶解许多水不溶的有机物，如精油、树脂等乙醇分子中的羟基与水分子形成氢键，使两者能完全互溶第五章乙醇的化学性质乙醇的化学性质主要由其分子中的羟基决定作为一种活泼的有机物，乙醇可以参与多种类型的化学反应，包括燃烧、氧化、酯化和脱水等燃烧反应氧化反应完全燃烧生成和生成醛和酸CO₂H₂O与金属反应酯化反应与活泼金属生成醇盐与酸反应生成酯卤代反应脱水反应形成卤代烃分子内或分子间脱水氧化反应乙醇分子中的羟基碳原子可以被氧化，形成不同的氧化产物氧化程度取决于氧化剂的强度和反应条件乙醇C₂H₅OH起始物质乙醛CH₃CHO弱氧化剂（如铜催化）乙酸CH₃COOH强氧化剂（如K₂Cr₂O₇/H₂SO₄）常用氧化剂包括酸性高锰酸钾（KMnO₄）、重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）、铜催化剂等氧化反应中通常伴随颜色变化，如铬离子从橙色（Cr₂O₇²⁻）变为绿色（Cr³⁺），这是乙醇检测的重要依据乙醇反应的实验演示1燃烧实验将乙醇倒入蒸发皿中点燃，观察蓝色火焰和燃烧现象2铬酸氧化实验向乙醇中滴加重铬酸钾和硫酸混合液，观察溶液由橙色变为绿色3乙酸乙酯制备乙醇与醋酸在硫酸催化下反应，产生特殊水果香味的乙酸乙酯4脱水实验乙醇与浓硫酸加热，收集气体并进行溴水褪色实验，证明乙烯的生成通过这些实验可以直观地观察和理解乙醇的主要化学性质，加深对反应机理的理解第六章乙醇的用途乙醇因其独特的物理和化学性质，在现代社会中有着广泛的应用从日常生活到工业生产，从医疗卫生到能源领域，乙醇都扮演着不可替代的角色饮料酒精燃料啤酒、葡萄酒、白酒等酒精饮料的主要成分可再生生物燃料，乙醇汽油消毒剂溶剂乙醇溶液用于医疗消毒香水、药物制剂、化妆品的重要溶剂75%化工原料防冻剂制备乙醛、醋酸、乙酸乙酯等化学品降低水的冰点，用于汽车防冻液乙醇作为饮料酒精酒精饮料乙醇是各类酒精饮料的主要活性成分，不同酒类的乙醇含量各异•啤酒3-5%乙醇•葡萄酒8-14%乙醇•白酒40-60%乙醇•烈酒（伏特加、威士忌等）40%以上乙醇适量饮用酒精可能带来的积极作用•促进社交互动和心理放松•部分研究表明适量红酒可能有心血管保护作用乙醇作为燃料1乙醇燃料特点•可再生能源，主要来源于生物质发酵•辛烷值高（108-115），抗爆性能优于汽油•燃烧较完全，产生的污染物少•热值低于汽油，相同体积提供的能量少约30%2应用形式•乙醇汽油E10（10%乙醇+90%汽油）、E85（85%乙醇）•纯乙醇燃料巴西等国广泛使用•甲醇-乙醇-汽油混合物比例可调•固体酒精户外野营炉具燃料3发展趋势•第二代生物乙醇纤维素原料，减少对粮食的依赖•氢化植物油与乙醇混合的新型燃料•燃料电池用乙醇重整制氢技术乙醇作为可再生燃料，在减少化石燃料依赖和降低碳排放方面具有重要意义乙醇作为溶剂与消毒剂溶剂应用消毒应用乙醇是优良的溶剂，广泛应用于乙醇是常用的消毒剂，主要用于•香水与化妆品溶解香料与活性成分•皮肤消毒手术前准备，注射部位处理•药物制剂口服液、注射剂、药膏基质•表面消毒医疗器械、工作台面•提取工艺植物精油与活性成分提取•家庭消毒75%浓度乙醇喷雾•清洁剂去除油脂和部分有机污渍乙醇作为溶剂的优势在于其挥发性适中、毒性较低、溶解能力强，且能与水混溶，方便调节极性75%浓度的乙醇溶液消毒效果最佳，既能破坏微生物蛋白质结构，又有足够的水分帮助渗透细胞膜95%以上高浓度反而消毒效果降低乙醇在化工原料中的应用乙醇是重要的基础化工原料，可通过各种化学反应转化为多种化学品和材料酯类合成乙酸制备乙酸乙酯、丁酸乙酯等，用作香料、溶剂乙醇氧化生成乙酸，用于食品添加剂、医药中间体乙烯生产脱水得到乙烯，用于聚乙烯、等塑料生PVC产卤代烃合成氯乙烷、溴乙烷等，用作有机合成中间体乙醚制备分子间脱水生成乙醚，用作溶剂和麻醉剂以乙醇为原料可以构建复杂的化学品产业链，生产多种高附加值产品第七章乙醇的安全与健康影响乙醇对人体有着复杂的影响，从适量饮用的社交作用到过量摄入的健康危害，了解乙醇的安全知识和健康影响对于正确使用乙醇至关重要急性影响慢性影响安全使用短期大量摄入导致的醉酒状态、协调能力下长期过量饮酒导致的肝损伤、神经系统损乙醇作为化学品的安全储存、使用和处理原降、判断力受损害、营养不良则饮酒的生理影响乙醇在体内的代谢摄入的乙醇主要在肝脏中经过两步氧化反应代谢乙醇脱氢酶（）催化乙醇氧化为乙醛

1.ADH乙醛脱氢酶（）催化乙醛氧化为乙酸

2.ALDH乙酸进一步分解为二氧化碳和水

3.对人体的影响中枢神经系统肝脏乙醇是中枢神经抑制剂，影响神经长期过量饮酒可导致脂肪肝、酒精传递物质的平衡，导致反应迟缓、性肝炎和肝硬化协调能力下降、判断力受损心血管系统适量饮酒可能有益心血管健康，过量饮酒则增加心脏病风险未成年人饮酒的危害青少年饮酒的特殊风险大脑发育影响成瘾风险增加青少年大脑仍在发育阶段，乙醇可干早期接触酒精的青少年成年后发展为扰神经连接的形成，影响前额叶皮质酒精依赖的风险是成年后才开始饮酒发育，导致认知功能、决策能力和情者的倍青少年大脑对乙醇的奖4-5绪控制能力受损研究表明，未成年励效应更为敏感，更容易形成依赖饮酒可能导致大脑体积减少学习和社会发展饮酒会影响青少年的学习能力、记忆力和社会技能发展过早饮酒的青少年更容易出现学业问题、社交困难和风险行为各国普遍制定了未成年人饮酒限制法规在中国，《未成年人保护法》明确禁止向未成年人出售酒类学校和家庭应加强对未成年人的酒精教育，预防青少年饮酒行为课程总结与思考乙醇知识体系思考与延伸•乙醇作为可再生能源的潜力与挑战结构与性质•乙醇与其他有机物之间的转化关系乙醇的分子结构决定了其独特的物理化学性质•生物发酵技术的创新与发展方向•科学认识酒精饮料，培养健康生活方式制备方法化学知识与生活息息相关，希望同学们能发酵法与水合法各有优缺点，适用不同场景将所学知识应用于实际，理解科学原理，远离酒精滥用，促进健康生活化学反应燃烧、氧化、脱水等反应体现乙醇的化学活性应用与影响广泛应用于生活与工业，对健康有双面影响。