原子核核素学案（鲁科版必修2）。

俗话说，凡事预则立，不预则废。高中教师要准备好教案，这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。您知道高中教案应该要怎么下笔吗？以下是小编为大家精心整理的“原子核核素学案（鲁科版必修2）”，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

第1课时原子核核素
一、原子的构成、质量数

1．原子的构成
原子原子核质子相对质量近似为1，带1个单位正电荷中子相对质量近似为1，不带电核外电子带1个单位负电荷
2．质量数
(1)概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示。
(2)质量数为A，质子数为Z的X元素原子可表示为AZX。
(3)两个关系：
①质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
②数量关系：
核电荷数＝质子数＝核外电子数。
(4)146C的质量数为14，质子数为6，中子数为8。
2311Na＋的质量数为23，质子数为11，核外电子数为10。
(1)一个信息丰富的符号解读
AZXa±bA——质量数Z——核电荷数或质子数a——离子所带的电荷数b——化学式中原子的个数
(2)粒子中的电性关系
①电中性微粒(分子或原子)：质子数＝核外电子数。
②阳离子Xm＋：质子数＝核外电子数＋m。
③阴离子Xm－：质子数＝核外电子数－m。
例1(2018•邢台市一中3月月考)下列关于199F－微粒叙述正确的是()
A．质量数为19，电子数为9
B．质子数为9，中子数为10
C．质子数为9，电子数为9
D．中子数为10，电子数为8
考点原子的构成、质量数
题点离子中构成微粒间的数量关系
答案B
解析199F－微粒的质量数为19，电子数为10，质子数为9，中子数为10。
特别提示
(1)质量数＝质子数＋中子数，该关系适用于原子和离子。
(2)核电荷数(质子数)＝核外电子数，只适用于原子和分子。
(3)对离子进行电子数与质子数换算时应该注意阳离子和阴离子的区别。
(4)并非所有的原子都是由质子、中子、电子构成，如11H不含中子。
例2已知R原子有b个中子，R2＋核外有a个电子。表示R原子符号正确的是()
A.baRB.a＋b－2a－2RC.a＋b＋2a＋2RD.a＋ba－2R
考点原子的构成、质量数
题点原子构成的表示方法
答案C
解析R2＋核外有a个电子，则R原子的质子数为a＋2，质量数为a＋b＋2，则R原子为a＋b＋2a＋2R。
二、核素、同位素
1．核素
(1)概念：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
(2)实例——氢的三种核素。
原子符号(AZX)
原子名称氢元素的原子核
质子数(Z)中子数(N)
11H
氕10
21H或D
氘11
31H或T
氚12

2.同位素
(1)概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子(核素)互称为同位素，即同一元素的不同核素互称为同位素，如11H、21H(D)、31H(T)互称为同位素。
(2)特点——两同两不同
①两同：质子数相同，元素相同；
②两不同：中子数不同，原子不同。
(3)用途
①放射性的146C用于考古断代。
②21H和31H用于制造氢弹。
③23592U是核反应堆的燃料。
④放射性同位素作为放射源(疾病诊断、治疗)和进行同位素示踪。
元素、核素、同位素之间的关系
例3最近医学界通过用放射性14C标记的C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞，从而抑制艾滋病病毒(AIDS)。则有关14C的下列说法中正确的是()
A．14C原子与C60中普通碳原子的化学性质不同
B．14C原子与14N原子中所含中子数相同
C．14C与C60互为同素异形体
D．14C与12C、13C互为同位素
考点元素、核素、同位素
题点相关概念的综合
答案D
解析构成C60的碳原子为12C，它与14C互为同位素，二者化学性质几乎完全相同，A项错误；14C原子的中子数为14－6＝8,14N原子的中子数为14－7＝7，二者所含中子数不同，B项错误；14C是碳元素的一种核素，是原子，C60是碳元素组成的一种单质，二者不是同素异形体的关系，C项错误；12C、13C、14C质子数相同，中子数不同，互为同位素，D项正确。
思维启迪——同位素、同素异形体的判断
同位素与同素异形体判断的关键：同位素的研究对象是原子，而同素异形体的研究对象是单质，其结构不同。如D2O和H2O,16O2和18O2,16O3和18O2都不是同位素。D2O和H2O、16O2和18O2都不是同素异形体，16O3和18O2是同素异形体。
例4下列说法错误的是()
A.11H、21H、H＋和H2是氢元素的四种不同微粒
B.4020Ca和4220Ca、金刚石和石墨分别互为同位素
C.11H和21H是不同的两种核素
D.126C和146C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎相同
答案B
解析A项，四种粒子是氢元素的四种不同微粒，正确；B项，金刚石和石墨是由碳元素组成的不同单质，它们互为同素异形体，错误；C项，11H和21H是质子数均为1、中子数不同的氢原子，它们是不同的核素，正确；D项，126C和146C的质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同，化学性质几乎完全相同，正确。
思维启迪
(1)同种元素可以有多种不同的核素，即可存在不同的原子，所以元素的种类数远小于原子的种类数。
(2)由同位素组成的单质或化合物的化学性质相同，物理性质不同。
例5230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是()
A．Th元素的质量数是232
B．Th元素的相对原子质量是231
C．232Th转换成233U是化学变化
D．230Th和232Th的化学性质相同
答案D
解析Th有质量数为230、232的两种核素，不能说Th元素的质量数为232，A项错误；元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与其百分含量求得的平均值，B项错误；化学变化是生成新物质的变化，原子不变，C项错误；同位素的物理性质可以不同，但同位素的质子数和核外电子数相同，故化学性质相同，D项正确。
易错警示
(1)由于多数元素有不同的核素，因此不能说元素的质量数，而可以说是某原子或某核素的质量数。
(2)元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与百分含量求得的平均值，某核素的相对原子质量近似为该核素的质量数，而不是该元素的相对原子质量。
(3)原子是化学变化中的最小微粒，核素之间的转化不属于化学变化。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)所有的原子都由质子、中子和核外电子构成()
(2)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数()
(3)质子数相同的微粒一定属于同一种元素()
(4)2H＋核外电子数为2()
(5)1H218O的摩尔质量为20g•mol－1()
(6)O2－2和S2－具有相同的质子数和电子数()
(7)13C和15N核内中子数相差1()
(8)H3O＋和OH－中具有相同的质子数和电子数()
(9)23592U和23892U是中子数不同、质子数相同的同种核素()
(10)H2、D2、T2互为同位素()
(11)D216O中，质量数之和是质子数之和的两倍()
(12)在18g18O2中含有NA个氧原子
考点原子构成
题点相关综合
答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√(8)×(9)×(10)×(11)√(12)√
2．2017年5月中国科学院等联合公布了113号、115号、117号、118号元素的中文名称，其中第118号元素用中文命名为“”(ào)，已知该元素的某种核素的质量数为293，则该核素的中子数与质子数之差为()
A．57B．47C．175D．293
答案A
解析根据“质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)”，可得中子数(N)＝293－118＝175。中子数与质子数之差为175－118＝57。
3．在ROn－3中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数是()
A．A－x＋n＋48B．A－x＋n＋24
C．A－x－n－24D．A＋x－n－24
答案B
解析R的质子数为x－8×3－n＝x－24－n，所以其中子数为A－x＋24＋n，B项正确。
4．(2018•济南外国语学校月考)2010Ne是最早发现的Ne元素的稳定同位素，汤姆逊(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913年发现了2210Ne。下列有关说法正确的是()
A.2210Ne和2010Ne是同素异形体
B.2210Ne和2010Ne属于不同的核素
C.2210Ne和2010Ne的性质完全相同
D.2210Ne转变为2010Ne为化学变化
考点元素、核素、同位素
题点两种核素的比较
答案B
解析2210Ne和2010Ne的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A错误；2210Ne和2010Ne的质子数相同，中子数不同，属于不同的核素，B正确；2210Ne和2010Ne的化学性质完全相同，物理性质不同，C错误；2210Ne转变为2010Ne中没有新物质生成，不是化学变化，D错误。
5．锎是锕系中的一种元素，1mg锎(25298Cf)每秒钟约能释放出2.34×109个中子，在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关说法错误的是()
A.25298Cf的摩尔质量为252
B.25298Cf和25498Cf互为同位素
C.25298Cf中，质子数和电子数均为98
D.25298Cf的中子数与质子数之差为56
答案A
解析25298Cf的摩尔质量为252g•mol－1，A项错误；25298Cf与25498Cf互为同位素，B项正确；25298Cf原子中，质子数和电子数相等，均为98，C项正确；25298Cf的中子数与质子数之差为(252－98)－98＝56，D项正确。
6．已知R2＋核内共有N个中子，R的质量数为A，确定mgR2＋中含有电子的物质的量为()
A.mA－NAmol
B.mA－N＋2Amol
C.mA－N－2Amol
D.mA＋N－2Amol
答案C
解析R2＋核外电子数为(A－N－2)，mgR2＋的物质的量为mgAg•mol－1＝mAmol，mgR2＋中含有电子的物质的量为mA(A－N－2)mol。
7．(1)在63Li、73Li、2311Na、2412Mg、146C、147N中：________和________互为同位素；________和________的质量数相等，但不能互称同位素；________和________的中子数相等，但质子数不等，所以不是同一种元素。
(2)在下列基本粒子中：1H、2H、3H、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。
①它们分属________种元素，属于氢元素的核素有________种；
②互为同位素的为________、________；
③质量数相等的为__________________；
④氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为________种；可得相对分子质量不同的水分子为________种。
答案(1)63Li73Li146C147N2311Na2412Mg
(2)①73②1H、2H、3H234U、235U、238U③40K、40Ca；14N、14C④187
解析(1)6Li与7Li质子数相同，中子数不同；14C与14N，质子数不同，不能互为同位素；23Na与24Mg中子数相同，质子数不同。(2)①题列粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C7种元素。②1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，且互为同位素。234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，也互为同位素。③40K和40Ca质量数都为40；14N和14C质量数都为14。④H2O可以看作两个氢原子结合一个氧原子，首先是两个氢原子的组合方式有以下几种：共6种组合方式，每一种结合氧原子的可能性有3种(168O、178O、188O)，这样水的种类共有：6×3＝18种，其相对分子质量分别为18、19、20、21、22、23、24共7种。
[对点训练]

题组一原子的构成及其微粒间的关系
1．(2018•上海市崇明区月考)歼­20将20984Po涂于表面以屏蔽雷达，起到隐身作用。该Po(钋)原子核外电子数是()
A．42B．84C．125D．209
考点原子的构成、质量数
题点原子中构成微粒间的数量关系
答案B
解析原子的质子数等于核外电子数，该Po(钋)原子核外电子数是84，答案选B。
2．受台风影响，日本福岛在2013年10月11日排泄废核污染水，经测定周围海域13153I和13755Cs含量升高，关于这两种微粒的说法正确的是()
A.13153I通过化学反应生成13755Cs
B.13153I比13755Cs少6个中子
C.13755Cs核外电子数为88
D.13153I核内中子数为78
答案D
3．德国某研究所在高能加速器中，将7030Zn撞入一个20882Pb的原子核并释放出一个中子后，合成一种人造超重元素的原子。该元素原子内中子数为()
A．278B．277
C．166D．165
答案D
解析7030Zn＋20882Pb―→277112X＋10n，所以该元素原子内中子数为277－112＝165。
4．某元素的一个原子形成的离子可表示为baXn－，下列说法正确的是()
A.baXn－含有的中子数为a＋b
B.baXn－含有的电子数为a－n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．X原子的质量约为b6.02×1023g
答案D
解析中子数＝质量数－质子数，为(b－a)，A项错误；该离子含有的电子数为(a＋n)，B项错误；质量数与核外电子数无关，所以X原子的质量数为b，C项错误。
5．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子。在agHmX中所含质子的物质的量是()
A.aA＋m(A－N＋m)molB.aA(A－N)mol
C.aA＋m(A－N)molD.aA(A－N＋m)mol
答案A
解析
题组二核素、同位素、同素异形体
6．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是()
A．氘(D)原子核外有1个电子
B．1H与D互称同位素
C．H2O与D2O互称同素异形体
D．1H218O与D216O的相对分子质量相同
答案C
解析氘(21H)是氢元素的一种核素，含有1个质子、1个中子和1个电子，与1H互为同位素，A、B项正确；由同种元素形成的性质不同的单质之间互称为同素异形体，H2O与D2O为化合物，C项错误；1H218O与D216O的相对分子质量均为20，D项正确。
7．(2017•淮北高一检测)下列各组微粒属同位素的是()
①16O2和18O2②H2和D2③168O和188O
④1H218O和2H216O⑤3517Cl和3717Cl
A．①②B．③⑤C．④D．②③
考点元素、核素、同位素
题点同位素、同异素形体的识别与判断
答案B
解析同位素是原子和原子之间的互称，①②④均不是原子，只有③⑤是原子，而且质子数相同，中子数不同，符合同位素的定义，所以选B。
8．分析发现，某陨石中含有一种半衰期极短的放射性原子——2812Mg，下列关于该原子的说法正确的是()
A．该原子核内中子数是12
B．它和2412Mg互为同位素
C．它和2814Si互为同位素
D．该原子极不稳定，与2412Mg的化学性质有很大差异
答案B
解析该原子核内中子数应是16；它与2814Si不是同位素；该原子虽不稳定，但它与2412Mg的化学性质几乎是相同的。
9．对于符号：35Cl和37Cl、H2和D2、1H216O和2H218O。下列有关说法正确的是()
A．35Cl和37Cl互称为同素异形体
B．H2和D2是氢元素的两种同位素
C．35和37表示的是质量数
D．1H216O和2H218O表示同一种水分子
答案C
解析35Cl和37Cl是不同种原子，是氯元素的两种同位素，A项错误；H2和D2是单质，B项错误；1H216O由2个普通氢原子(1H)和1个16O原子构成，其质量数之和为18，而2H218O由2个重氢原子(2H)和1个18O原子构成，其质量数之和为22，是不同种水分子，D项错误。
10．有六种微粒，它们分别是4019M、4020N、4018X、4019Q＋、4020Y2＋、4017Z－，它们所属元素的种类为()
A．3种B．4种C．5种D．6种
考点元素、核素、同位素
题点多种微粒的元素及核素种类的判断
答案B
解析质子数决定元素的种类，4019M、4019Q＋表示K元素形成的微粒，4020N、4020Y2＋表示Ca元素形成的微粒；4018X表示Ar原子，4017Z－表示Cl－。
题组三质量数与原子的相对原子质量
11．(2017•洛阳模拟)下列说法正确的是()
A．由H、D、T构成的氢分子有3种
B．H2、D2、T2互为同素异形体
C．H2、D2、T2在相同条件下的密度之比为1∶2∶3
D．核聚变属于化学变化
考点质量数与相对原子质量
题点不同核素构成分子的相对分子质量的判断
答案C
解析H、D、T组合有H2、D2、T2、HD、HT、DT6种，故A项错误；H2、D2、T2不互为同素异形体，故B项错误；H2、D2、T2在相同条件下的密度之比等于气体相对分子质量之比，为2∶4∶6＝1∶2∶3，故C项正确；核聚变不是化学变化，故D项错误。
12．我国某物理研究所取得重大科技成果，研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素，称为重氧。下列有关说法不正确的是()
A．1.8g18O构成的气体的物质的量是0.05mol
B．0.1mol重氧水H218O所含的中子数约为6.02×1023
C．0.2mol18O2气体的体积约为4.48L
D．18O2的摩尔质量为36g•mol－1
考点质量数与原子的相对原子质量
题点质量数与相对原子质量的关系
答案C
解析1.8g18O所构成的气体为18O2，所以其物质的量为1.8g36g•mol－1＝0.05mol，A项正确；H218O中所含的中子数为18－8＝10，所以0.1molH218O的中子数约为6.02×1023，B项正确；0.2mol18O2气体所处的状态不一定是标准状况，其体积不一定为4.48L，C项错误；18O2的摩尔质量为36g•mol－1，D项正确。

[综合强化]
13．(2018•山东选课走班二调)在2713Al、2814Si、3215P、3216S、258103Lr、260103Lr中：
(1)____________和____________互为同位素。
(2)____________和____________的质量数相等，但不互为同位素。
(3)____________和____________的中子数相等，但质子数不等，所以不是同一种元素。
(4)以上所列共有____________种核素。
考点元素、核素、同位素
题点核素的相关综合
答案(1)258103Lr260103Lr(2)3215P3216S(3)2713Al2814Si(4)6
14．(2018•承德一中第三次月考)用AZX表示原子：
(1)中性原子的中子数N＝__________。
(2)AXn＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝________。
(3)AXn－共有x个电子，则该阴离子的中子数N＝________。
(4)12C16O2分子中的中子数N＝________。
(5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则ngA2－所含电子的物质的量为________。
考点原子的构成、质量数
题点微粒间数量关系的相关综合
答案(1)A－Z(2)A－x－n(3)A－x＋n(4)22(5)nm－x＋2mmol
解析(1)根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系，得N＝A－Z。(2)AXn＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x－n。(3)AXn－共有x个电子，中性原子X的电子数为x－n，则N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的中子数为6＋8＋8＝22。(5)A2－所含电子数为m－x＋2，则ngA2－所含电子的物质的量为nm－x＋2mmol。
15．(1)已知氢有3种常见原子：11H、21H、31H(或H、D、T)，氯有2种常见核素原子：35Cl、37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有________种。
(2)质量相同的H216O和D216O所含质子数之比为______，中子数之比为________，电解产生的氢气在同温同压下体积之比为________，质量之比为________。
(3)2gAO2－3中电子数比质子数多3.01×1022个，则A的相对原子质量为__________。
考点质量数与相对原子质量
题点相关综合
答案(1)5(2)10∶98∶910∶95∶9(3)32
解析(1)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl；但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同，所以相对分子质量有5种。
(2)设质量都为1g，H216O与D216O的质子数之比为(118×10)∶(120×10)＝10∶9，中子数之比为(118×8)∶(120×10)＝8∶9，电解产生的氢气在同温同压下的体积比，即物质的量之比为118∶120＝10∶9，质量比为(118×2)∶(120×4)＝5∶9。
(3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。
AO2－3～电子数比质子数多的数目
[48＋Ar(A)]g•mol－12×6.02×1023mol－1
2g3.01×1022
得Ar(A)＝32。

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教学重点：粒子散射实验和原子的核式结构

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一、引入课题

提问：原子是否还可以再分？原子是由什么构成的？

二、电子的发现

英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，从而揭示原子是可以再分的，汤姆生由此提出了枣糕式原子结构，如图所示．

本部分先由教师提出问题，学生带着问题看书，然后教师总结．

三、原子的核式结构

1、粒子散射实验

（1）实验装置

（2）实验现象：大多数粒子仍直线运动；少数粒子发生偏转；极少数粒子甚至被反弹回来．

用软件演示粒子散射实验现象．

学生看书了解实验装置与实验现象，并记忆实验结

果．

2、原子的核式结构

原子有一个很小的核，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外巨大的空间绕核运动．

教师用原子的核式结构解释粒子散射实验现象：由于原子核很小，大部分粒子穿过金箔时离核较远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响，仍沿直线运动；只有极少数粒子从原子核附近飞过，受到原子核的库仑斥力较大，发生明显的偏转．

四、原子核的构成

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学生看书．

教师讲解一些有关质子和中子发现的物理学史内容．

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2．乙酸的物理性质
(1)乙酸俗称醋酸，是一种有强烈刺激性气味的无色液体，易溶于水和乙醇。
(2)熔点：16.6℃，温度低于熔点时，乙酸凝结成晶体，所以纯净的乙酸又称冰醋酸。
3．乙酸的酸性
(1)乙酸是一元弱酸，具有酸的通性。
写出乙酸与下列物质反应的离子方程式：
①Na：2Na＋2CH3COOH===2CH3COO－＋2Na＋＋H2↑。
②NaOH：CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O。
③Na2O：
2CH3COOH＋Na2O===2CH3COO－＋2Na＋＋H2O。
④Na2CO3：
2CH3COOH＋CO2－3===2CH3COO－＋H2O＋CO2↑。
(2)证明乙酸的酸性比碳酸强的方法

乙酸与碳酸、水和乙醇中羟基氢的活泼性比较
乙醇水碳酸乙酸
羟基氢的活泼性―――→逐渐增强

酸碱性中性中性弱酸性弱酸性
与Na反应反应反应反应
与NaOH不反应不反应反应反应
与NaHCO3不反应不反应不反应反应

例1　下列物质中不能用来区分乙酸、乙醇、苯的是()
A．金属钠B．溴水
C．碳酸钠溶液D．紫色石蕊溶液
答案　B
解析　A项，钠与乙酸的反应快于钠与乙醇的反应，苯不与Na反应，能区别；B项，溴水与乙醇、乙酸互溶，与苯萃取而使溴水层颜色变浅，不能区别；Na2CO3溶液与乙酸反应放出CO2气体，与乙醇混溶，与苯分层，C项能区分；紫色石蕊溶液与乙酸混合变红色，与乙醇混溶，与苯分层，D项可区分。
规律总结
鉴别乙醇和乙酸一般选用紫色石蕊溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液，氢氧化铜悬浊液和氧化铜粉末也能区别乙醇和乙酸。乙酸能与氢氧化铜和氧化铜反应，而乙醇不能。
例2　苹果酸的结构简式为。下列说法正确的是()
A．苹果酸中官能团有2种
B．1mol苹果酸可与3molNaOH发生中和反应
C．1mol苹果酸与足量金属Na反应生成1molH2
D．HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
答案　A
解析　苹果酸分子中含有羟基和羧基两种官能团，A项正确；羟基不能与NaOH发生中和反应，故1mol苹果酸可与2molNaOH发生中和反应，B项错误；羟基和羧基均能与金属Na反应，故1mol苹果酸与足量金属钠反应生成1.5molH2，C项错误；苹果酸的结构简式可写为或，即二者为同一物质，D项错误。
规律总结——羟基、羧基个数与生成气体的定量关系
(1)Na可以和所有的羟基反应，且物质的量的关系为2Na～2—OH～H2。
(2)Na2CO3、NaHCO3和—COOH反应产生CO2，物质的量的关系为Na2CO3～2—COOH～CO2，NaHCO3～—COOH～CO2。

二、乙酸的酯化反应
1．实验探究
(1)实验现象：饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生，且能闻到香味。
(2)化学方程式：
。
2．酯化反应
(1)概念：酸与醇反应生成酯和水的反应。
(2)反应机理：酸脱羟基醇脱氢。
例3　将1mol乙醇(其中的羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在并加热下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是()
A．生成的水分子中一定含有18O
B．生成的乙酸乙酯中含有18O
C．可能生成45g乙酸乙酯
D．不可能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯
答案　A
解析　CH3CH218OH与CH3COOH发生酯化反应的原理为CH3CH218OH＋CH3COOH????浓H2SO4△，因此生成的水中不含18O，乙酸乙酯中含有18O，生成乙酸乙酯的相对分子质量为90。该反应为可逆反应，1molCH3CH218OH参加反应，生成酯的物质的量为0＜n(酯)＜1mol，即质量关系为0＜m(酯)＜90g。
思维启迪
酯化反应为可逆反应，酸脱羟基、醇脱氢，且反应物不可能完全转化为生成物。
例4　(2017许昌高一检测)某学习小组在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：
①配制2mL浓硫酸、3mL乙醇(含18O)和2mL乙酸的混合溶液。
②按如图连接好装置并加入混合液，用小火均匀加热3～5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热，撤出试管乙用力振荡，然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯，洗涤、干燥。
回答问题：
(1)装置中球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是________________。
(2)步骤②安装好实验装置，加入药品前还应检查________________。
(3)反应中浓硫酸的作用是________________；写出能表示18O位置的制取乙酸乙酯的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。
a．中和乙酸并吸收乙醇
b．中和乙酸和乙醇
c．减少乙酸乙酯的溶解
d．加速酯的生成，提高其产率
(5)步骤③所观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
从试管乙中分离出乙酸乙酯的实验操作名称是
________________________________________________________________________。
答案　(1)防止倒吸
(2)装置的气密性
(3)催化剂、吸水剂　CH3COOH＋C2H185OH????浓硫酸△CH3CO18OC2H5＋H2O
(4)ac
(5)试管乙中的液体分成上下两层，上层无色，下层为红色液体，振荡后下层液体的红色变浅　分液
解析　(1)干燥管一是起冷凝的作用，二是起防倒吸的作用，因为乙酸和乙醇易溶于碳酸钠溶液。
(2)因为产生蒸气，因此加药品前，要检验装置的气密性。
(3)酯化反应的实质是酸去羟基醇去氢，其反应方程式为CH3COOH＋C2H185OH????浓硫酸△CH3CO18OC2H5＋H2O。
(4)乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇，乙醇易溶于水，乙酸可以和碳酸钠反应，因此碳酸钠溶液的作用是除去乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，即选项a、c正确。
(5)乙酸乙酯是不溶于水的液体，且密度小于水，现象：试管乙中出现液体分层，上层无色，下层为红色液体，振荡后下层液体的红色变浅；采用分液的方法进行分离。
规律小结
乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应，反应限度较小。由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低，因此从反应物中不断蒸出乙酸乙酯，可提高其产率；使用过量的乙醇，可提高乙酸转化为乙酸乙酯的转化率。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)乙酸的官能团是羟基(×)
(2)可用紫色石蕊溶液鉴别乙醇和乙酸(√)
(3)乙酸是一种常见的弱酸，不能用来除去锅垢(以CaCO3为主)(×)
(4)制取乙酸乙酯时，适当增大乙醇的浓度，可使乙酸完全反应(×)
(5)可用NaOH溶液除去混在乙酸乙酯中的乙酸或乙醇(×)
(6)乙酸的分子式为C2H4O2，分子里含有4个氢原子，所以乙酸是四元酸(×)
(7)饱和Na2CO3溶液可以鉴别乙酸、乙醇和乙酸乙酯三种液体(√)
(8)乙醇和乙酸都能发生取代反应(√)
2.如图是某种有机物的简易球棍模型，该有机物中只含有C、H、O三种元素。下列有关于该有机物的说法中不正确的是()
A．分子式是C3H6O2B．不能和NaOH溶液反应
C．能发生酯化反应D．能使紫色石蕊溶液变红
答案　B
解析　该有机物的结构简式为，能和NaOH溶液反应。
3．下列说法错误的是()
A．乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B．乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高
C．乙醇能发生氧化反应而乙酸不能发生氧化反应
D．乙醇和乙酸之间能发生酯化反应，酯化反应是可逆的
答案　C
解析　乙醇、乙酸在常温下都是液体，而C2H6和C2H4在常温下为气体，B项正确；乙醇催化氧化制乙醛，乙醇和乙酸都能发生燃烧氧化生成CO2和H2O，C项错误；酯化反应是可逆反应，D项正确。
4．柠檬中含有大量的柠檬酸，因此被誉为“柠檬酸仓库”。柠檬酸的结构简式为，则1mol柠檬酸分别与足量的金属钠和NaOH溶液反应，最多可消耗Na和NaOH的物质的量分别为()
A．2mol、2molB．3mol、4mol
C．4mol、3molD．4mol、4mol
答案　C
解析　由柠檬酸的结构简式可知，1mol柠檬酸分子中含有1mol羟基和3mol羧基，羟基和羧基都能与金属钠发生反应，因此1mol柠檬酸最多消耗Na的物质的量为4mol；羧基能与NaOH溶液反应，而羟基不能和NaOH溶液反应，故消耗NaOH的物质的量最多为3mol，C项正确。
5．(2017合肥高一检测)我国本土药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸()是生物合成青蒿素的原料之一，下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是()
A．与乙醇发生酯化反应反应产物的分子式为C8H18O4
B．能发生加成反应，不能发生取代反应
C．在铜催化下可以与氧气发生反应
D．标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4LH2
答案　C
解析　A项，二羟甲戊酸结构中含一个—COOH，与乙醇发生酯化反应生成物中有一个酯基，其分子式为C8H16O4，错误；B项，不能发生加成反应，错误；C项，该物质含—CH2OH，在铜催化下能与氧气发生反应，正确；D项，1mol该有机物与足量金属钠反应可生成1.5mol氢气，错误。
6．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程。
(1)甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯，该反应的化学方程式为__________________________________________________________________。
(2)甲、乙、丙三位同学分别设计了如下图所示三套实验装置，若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套做为实验室制取乙酸乙酯的装置，选择的装置应是________(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管，除了起冷凝作用外，另一重要作用是________________________________________________________________________。
(3)甲、乙、丙三位同学按如下步骤实验：
A．按所选择的装置组装仪器，在试管①中先加入3mL95%的乙醇，再加入2mL冰醋酸，最后在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀。
B．将试管固定在铁架台上。
C．在试管②中加入5mL饱和Na2CO3溶液。
D．用酒精灯对试管①加热。
E．当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
请回答：步骤A组装好实验装置，加入样品前必需进行的操作是____________________，试管②中观察到的现象是____________________________，试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)CH3CH2OH＋CH3COOH????浓H2SO4△CH3COOC2H5＋H2O　(2)乙　防止倒吸　(3)检查装置的气密性　液体分为两层　溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度
解析　反应过程产生的蒸气中含有乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水，其中乙酸、乙醇都易溶于水，所以应该做到防止倒吸。蒸气进入到饱和碳酸钠溶液中，上层即是乙酸乙酯，下层是水层，溶解了乙酸钠、乙醇、碳酸钠等物质。
[对点训练]
题组一　乙酸的结构与酸性
1．(2017佛山一中高一段考)乙酸是生活中常见的一种有机物，下列关于乙酸的说法中正确的是()
A．乙酸的官能团为—OH
B．乙酸的酸性比碳酸弱
C．乙酸能够与金属钠反应产生氢气
D．乙酸能使紫色的石蕊溶液变蓝
答案　C
解析　乙酸的官能团为—COOH，A错误；乙酸的酸性比碳酸强，B错误；乙酸具有酸的通性，与钠反应产生氢气，C正确；乙酸能使紫色石蕊溶液变红，D错误。
2．(2016启东中学检测)下列关于乙酸的说法中不正确的是()
A．乙酸易溶于水和乙醇
B．无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物
C．乙酸是一种重要的有机酸，是有强烈刺激性气味的液体
D．乙酸分子中有四个氢原子，所以不是一元酸
答案　D
解析　乙酸是具有刺激性气味的液体；尽管乙酸分子中含有4个氢原子，但在水中只有羧基上的氢原子能发生部分电离：CH3COOH??CH3COO－＋H＋，因此乙酸是一元酸。
3．如图是某有机物分子的填充模型，黑色的是碳原子，白色的是氢原子，灰色的是氧原子。该物质不具有的性质是()
A．能与氢氧化钠反应
B．能与稀硫酸反应
C．能发生酯化反应
D．能使紫色石蕊溶液变红
答案　B
解析　乙酸(CH3COOH)显酸性，能使紫色石蕊溶液变成红色，能与NaOH反应，能发生酯化反应，但与稀硫酸不反应。
4．(2017广州高一检测)酒精和醋酸是生活里的常用品，下列方法不能将二者鉴别开的是()
A．闻气味
B．分别用来浸泡水壶中的水垢看是否溶解
C．分别滴加NaOH溶液
D．分别滴加紫色石蕊溶液
答案　C
解析　A项，酒精和醋酸气味不同，可用闻气味的方法鉴别，错误；B项，水垢的成分含CaCO3，与醋酸反应放出CO2，但不与酒精反应，可鉴别，错误；C项，酒精和NaOH溶液不反应，醋酸和NaOH溶液反应，但无明显现象，不能鉴别，正确；D项，醋酸能使紫色石蕊溶液变红，但酒精不能，可鉴别，错误。
5．若将转化为，可使用的试剂是()
A．NaB．NaOH
C．Na2CO3D．NaHCO3
答案　A
解析　—COOH和—OH均可与Na发生置换反应，可实现转化；—OH与NaOH、Na2CO3、NaHCO3均不反应。
6．有机物M的结构简式为，下列有关M性质的叙述中错误的是()
A．M与金属钠完全反应时，二者物质的量之比为1∶2
B．M与碳酸氢钠完全反应时，二者物质的量之比为1∶1
C．M与氢氧化钠完全反应时，二者物质的量之比为1∶2
D．M既能与乙酸反应，又能与乙醇反应
答案　C
解析　1molM与Na完全反应时—COOH、—OH各消耗1molNa，A项正确；1mol—COOH只与1molNaHCO3反应，B项正确；1mol—COOH消耗1molOH－，—OH不与OH－反应，C项错误；M中既含有—COOH，又含有—OH，所以既能与乙酸反应，又能与乙醇反应，D项正确。
题组二　酯化反应及其实验
7．(2017武威六中期末)实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯，实验结束后，取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管，再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊溶液1毫升，发现紫色石蕊溶液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管)，下列有关该实验的描述，不正确的是()
A．制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质
B．该实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂
C．饱和碳酸钠溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸
D．石蕊层为三层环，由上而下是蓝、紫、红
答案　D
解析　A项，因为乙醇、乙酸都易挥发，所以制备的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸杂质，不符合题意；B项，制备乙酸乙酯的实验中，浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，不符合题意；C项，乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度，同时碳酸钠溶液可以吸收乙醇、中和乙酸，不符合题意；D项，紫色石蕊处于中间位置，乙酸乙酯中混有的乙酸使石蕊变红色，所以上层为红色，中间为紫色，碳酸钠溶液呈碱性，所以下层为蓝色，符合题意。
8．(2017海口龙华区校级期末)羧酸和醇反应生成酯的相对分子质量为90，该反应的反应物是()
①和CH3CH2OH
②和CH3CH2—18OH
③和CH3CH2—18OH
④和CH3CH2OH
A．①②B．③④
C．②④D．②③
答案　C
解析　和CH3CH2OH反应后生成，相对分子质量为88，①不符合；和CH3CH2—18OH反应后生成，相对分子质量为90，②符合；和CH3CH2—18OH反应后生成，相对分子质量为92，③不符合；和CH3CH2OH反应后生成，相对分子质量为90，④符合。
9．已知某药物具有抗痉挛作用，制备该药物其中一步反应为
＋b――――→一定条件
＋H2O
下列说法不正确的是()
A．a中参加反应的官能团是羧基
B．生活中b可做燃料和溶剂
C．c极易溶于水
D．该反应类型为取代反应
答案　C
解析　由a、c的结构简式可知a含有羧基，c含有酯基，a、b发生酯化反应生成c，b为乙醇。a与b反应生成c含有酯基，则a中参加反应的官能团是羧基，A项正确；b为乙醇，可做燃料和溶剂，B项正确；c含有酯基，不溶于水，C项错误；反应类型为酯化反应，也为取代反应，D项正确。
题组三　多官能团性质的判断
10．(2017天津和平区高一下期中)某有机物M的结构简式为CH3CH==CHCH2COOH，下列有关说法正确的是()
A．能与乙醇发生酯化反应
B．不能使酸性高锰酸钾溶液退色
C．能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
D．1molM与足量Na完全反应能生成1molH2
答案　A
解析　有机物分子中含有羧基，能与乙醇发生酯化反应，A正确；有机物分子中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液退色，B错误；有机物分子中含有碳碳双键，能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，C错误；1molM与足量Na完全反应能生成0.5molH2，D错误。
11．(2017广州高一检测)巴豆酸的结构简式为CH3—CH==CH—COOH。现有如下试剂：①氯化氢、②溴水、③纯碱溶液、④乙醇、⑤酸性高锰酸钾溶液，试根据巴豆酸的结构特点，判断在一定条件下，能与巴豆酸反应的物质是()
A．只有②④⑤B．只有①③④
C．只有①②③⑤D．①②③④⑤
答案　D
解析　巴豆酸中含有碳碳双键和羧基，碳碳双键能和HCl、溴水发生加成反应，碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化，羧基能和纯碱、乙醇发生反应，故选项D正确。
12.分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是()
A．分子中含有2种官能团
B．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同
C．1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应
D．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液退色，且原理相同
答案　B
解析　A项，分子中含有羧基、碳碳双键、羟基、醚键共4种官能团，错误；B项，分枝酸分子中含有的羧基、羟基可分别与乙醇、乙酸发生酯化反应，正确；C项，只有羧基可与NaOH反应，故1mol分枝酸最多可与2molNaOH发生中和反应，错误；D项，使溴的四氯化碳溶液退色是因为碳碳双键与Br2发生了加成反应，使酸性高锰酸钾溶液退色是因为发生了氧化反应，错误。
[综合强化]
13．分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质：
①A＋Na―→迅速产生气泡；
②A＋CH3CH2OH????浓硫酸△有香味的物质。
(1)根据上述信息，对该化合物可做出的判断是_____________________________________(填字母)。
A．一定含有—OHB．一定含有—COOH
C．有机化合物A为乙醇D．有机化合物A为乙酸
(2)A与金属钠反应的化学方程式为________________________________________________。
(3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为______________________。
(4)有机化合物B的分子式为C2H4O3，与Na反应迅速产生H2，且1molB与足量Na反应放出1molH2，则B的结构简式为__________________________________________________。
答案　(1)BD
(2)2CH3COOH＋2Na―→2CH3COONa＋H2↑
(3)CH3COOCH2CH3　(4)HO—CH2—COOH
解析　(1)根据A的分子式及A的化学性质推知A为乙酸。(3)乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成乙酸乙酯。(4)与Na反应迅速，则含有—COOH，且产生的H2与消耗B的物质的量之比为1∶1，根据分子式，则必含—OH，B的结构简式为HOCH2COOH。
14．烃A的产量能衡量一个国家石油化工发展水平，F的碳原子数为D的两倍，以A为原料合成F，其合成路线如图所示：
(1)写出决定B、D性质的重要原子团的名称：
B________、D________。
(2)A的结构式为____________。
(3)写出下列反应的化学方程式并注明反应类型：
①________________________________________________________________________，
反应类型：__________；
②________________________________________________________________________，
反应类型：__________。
(4)实验室怎样区分B和D？___________________________________________________。
(5)除去F中少量B和D的最好试剂是________(填字母)。
A．饱和碳酸钠溶液B．氢氧化钠溶液
C．苯D．水
答案　(1)羟基　羧基　(2)
(3)①2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O　氧化反应　②CH3COOH＋CH3CH2OH????浓硫酸△
CH3COOCH2CH3＋H2O　酯化反应(或取代反应)　(4)分别取少量待测液于试管中，滴加少量紫色石蕊溶液，若溶液变红，则所取待测液为乙酸，另一种为乙醇(答案合理均可)　(5)A
解析　衡量一个国家石油化工发展水平的是乙烯的产量，根据框图，B为乙醇，C为乙醛，F为某酸乙酯。因为F中碳原子数为D的两倍，所以D为乙酸。饱和碳酸钠溶液能溶解乙醇，吸收乙酸，同时降低乙酸乙酯的溶解度，所以除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸和乙醇最好选用饱和碳酸钠溶液。
15．如图，在左试管中先加入2mL95%的乙醇，并在摇动下缓缓加入3mL浓硫酸，再加入2mL乙酸，充分摇匀。在右试管中加入5mL饱和Na2CO3溶液。按图连接好装置，用酒精灯对左试管小火加热3～5min后，改用大火加热，当观察到右试管中有明显现象时停止实验。
(1)写出左试管中主要反应的化学方程式：__________________________________________。
(2)加入浓硫酸的作用：__________________________________________________________。
(3)反应开始时用酒精灯对左试管小火加热的原因是__________________________________
(已知乙酸乙酯的沸点为77℃；乙醇的沸点为78.5℃；乙酸的沸点为117.9℃)；后改用大火加热的目的是__________________________________________________________________。
(4)分离右试管中所得乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液的操作为________(只填名称)，所需主要仪器为__________。
答案　(1)CH3COOH＋CH3CH2OH????浓硫酸△
CH3COOCH2CH3＋H2O
(2)催化剂、吸水剂
(3)加快反应速率，同时又防止反应物未来得及反应而挥发的损失　蒸出生成的乙酸乙酯，使可逆反应向右进行
(4)分液　分液漏斗
16．(2017乌鲁木齐校级期末考试)已知乳酸的结构简式为，试回答下列问题：
(1)乳酸分子中含有________和________(填写官能团名称)。
(2)乳酸与金属钠反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)乳酸与Na2CO3溶液反应的化学方程式为_______________________________________。
(4)当乳酸与浓硫酸共热时，能产生多种酯类化合物，任意写出两种酯类产物的结构简式：________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
答案　(1)羟基　羧基
(2)＋2Na―→
＋H2↑
(3)＋Na2CO3―→
＋H2O＋CO2↑
(4)
(合理即可)
解析　由乳酸的结构简式可知，分子中含有羟基和羧基，羟基能与钠反应，而羧基能与Na、NaOH和Na2CO3反应。

乙醇学案（鲁科版必修2）

第1课时　乙　醇
一、乙醇的物理性质和分子结构
1．乙醇的物理性质
(1)乙醇是无色、有特殊香味、易挥发的液体，密度比水小，能够溶解多种有机物和无机物。
(2)乙醇能与水以任意比互溶，因此乙醇不能用做从碘水中提取碘的萃取剂。
(3)含乙醇99.5%(体积分数)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，得到无水乙醇。
(4)检验乙醇中是否含有水通常加入无水硫酸铜固体，无水硫酸铜固体变蓝，则证明其中含有水。
2．乙醇的分子结构
(1)乙醇的分子组成与结构
(2)烃的衍生物的概念
①乙醇可以看成是乙烷分子中的氢原子被羟基取代后的产物。
②烃分子中氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物。
3．官能团
(1)概念：决定有机化合物的化学特性的原子或原子团。
(2)几种烃的衍生物及其官能团
烃的衍生物CH3ClCH2==CH2CH3CH2OH
官能团名称氯原子硝基碳碳双键羟基
官能团符号—Cl—NO2—OH

例1　(2017中山高一测试)下列有关乙醇的物理性质的应用中，不正确的是()
A．由于乙醇的密度比水小，所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B．由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物，所以可用乙醇提取中草药的有效成分
C．由于乙醇能够以任意比溶于水，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D．由于乙醇容易挥发，所以才有“酒香不怕巷子深”的说法
答案　A
解析　由于乙醇与水互溶，故不能用分液的方法除去乙醇中的水。
易错警示
乙醇与水以任意比互溶，因此乙醇不能用做从碘水中提取碘的萃取剂；除去乙醇中的水应加生石灰，然后蒸馏，不能用分液的方法。
例2　决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是()
A．羟基(—OH)
B．乙基(—CH2CH3)
C．氢氧根离子()
D．氢离子(H＋)
答案　A
解析　羟基是乙醇的官能团，决定乙醇的主要化学性质。乙醇中不含OH－和H＋，OH－电子式为。
思维启迪——羟基和氢氧根离子的区别
羟基(—OH)呈电中性，不稳定，不能独立存在，必须和其他的原子或原子团相结合，如H2O(HO—H)，其电子式为；OH－为带一个单位负电荷的离子，稳定，能独立存在于水溶液或离子化合物中，其电子式为。

二、乙醇的化学性质
1．乙醇与金属钠的反应
水与钠反应乙醇与钠反应
实验现象钠变化钠粒浮于水面，熔成闪亮的小球，并快速地四处游动，很快消失钠粒开始沉于试管底部，未熔化，最终慢慢消失
声现象有“嘶嘶”的声响无声响
气体检验点燃，发出淡蓝色的火焰点燃，发出淡蓝色的火焰
剧烈程度钠与水剧烈反应钠与乙醇缓慢反应
实验结论密度大小ρ(Na)＜ρ(H2O)ρ(Na)＞ρ(C2H5OH)
反应方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2Na＋2CH3CH2OH―→
2CH3CH2ONa＋H2↑
反应实质氢原子被置换羟基氢原子被置换
羟基氢
活泼性水中氢原子＞乙醇羟基氢原子

2.乙醇的氧化反应
(1)乙醇的燃烧
乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水，发出淡蓝色的火焰，同时放出大量的热。
(2)乙醇的催化氧化
①实验现象：把一段绕成螺旋状的铜丝，放在酒精灯外焰上烧至红热时铜丝表面变黑色；趁热将铜丝插入乙醇中，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，有带有强烈刺激性气味的物质生成。
②实验原理：2Cu＋O2=====△2CuO(铜丝变黑)
――→△CH3CHO＋H2O＋Cu(铜丝由黑变红)
乙醇催化氧化成乙醛的化学方程式为：
2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O，在反应中Cu做催化剂。
(3)乙醇与强氧化剂反应
①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，被直接氧化为乙酸。
②酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后，溶液由橙色变为绿色，该反应可以用来检验司机是否酒后驾车。
乙醇反应时化学键的断裂
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

例3　(2018烟台高一检测)关于乙醇的说法中正确的是()
A．乙醇结构中有—OH，所以乙醇溶于水，可以电离出OH－而显碱性
B．乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有氧化性
C．乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇显酸性
D．乙醇与钠反应非常平稳，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
答案　D
解析　乙醇不能电离出OH－，—OH和OH－是完全不同的粒子；乙醇的氧化反应表现的是乙醇的还原性；乙醇与钠反应可以产生氢气，此时，并不是氢离子的性质，不能说明乙醇显酸性；乙醇与钠反应比水与钠反应平缓，说明乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼。
思维启迪
乙醇是非电解质，乙醇溶于水不电离，显中性，且不与NaOH溶液反应；乙醇与活泼金属钠的反应属于置换反应，只有—OH上的氢原子被置换，其定量关系：2CH3CH2OH～2Na～H2。
例4　硬质试管中铜网的质量为mg，将硬质试管放在酒精灯上加热至铜网变红热，迅速投放到下列溶液中：①澄清石灰水；②盐酸；③乙醇；④稀HNO3。反复几次后，洗涤干燥铜网，再进行称量，则：
(1)质量大于mg的有________。
(2)质量等于mg的有________。
(3)质量小于mg的有________。
答案　(1)①　(2)③　(3)②④
解析　Cu―→CuO质量增加，与①不反应，其质量大于mg；与盐酸、稀HNO3反应分别生成CuCl2、Cu(NO3)2，质量减小；在乙醇催化反应中，铜为催化剂，质量不变。
规律总结
(1)符合RCH2OH的醇均能被催化氧化为RCHO，若醇分子中与羟基相连的碳原子上无氢原子则不能被催化氧化。
(2)利用乙醇的催化氧化反应，可除去铜丝表面的CuO，且铜的质量不减少。
乙醇的重要性质：与水互溶飘清香，电离水比乙醇强。
钠粒投入放氢气，催化请铜来帮忙。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒(√)
(2)乙醇是人类新发现的一种化石能源(×)
(3)乙醇可作为提取碘水中碘的萃取剂(×)
(4)将钠块放入乙醇中，钠块表面剧烈放出气体，听到嘶嘶的响声(×)
(5)乙醇能使酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液退色(×)
(6)乙醇分子中含有—OH，所以乙醇显碱性(×)
(7)乙醇能电离出H＋，所以乙醇是电解质，能与NaOH溶液反应(×)
(8)羟基和氢氧根离子具有相同的化学式和电子式(×)
(9)在氧气中燃烧生成CO2和H2O的有机物一定不是烃的衍生物(×)
(10)1mol乙醇与足量钠反应生成3molH2(×)
2．可以检验乙醇中是否含有水的试剂是()
A．无水硫酸铜B．生石灰
C．金属钠D．胆矾
答案　A
解析　无水硫酸铜若由白色变为蓝色，则能确定水的存在。
3．(2017哈尔滨六中期末)向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠，下列对该实验现象的描述中正确的是()
A．钠块沉在乙醇液面之下
B．钠块熔化成小球
C．钠块在乙醇的液面上游动
D．向烧杯中滴入几滴酚酞溶液变红色
答案　A
解析　钠的密度比乙醇的大，故A正确、C错误；钠与乙醇反应产生氢气比较缓慢，放出的热量不足以使钠熔化，故B错误；烧杯中无OH－产生，加酚酞溶液不变红色，故D错误。
4．乙醇分子中的各化学键如下图所示，下列关于乙醇分子在各种反应中断裂键的说法不正确的是()
A．和金属钠反应时断裂①键
B．在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③键
C．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键
D．乙醇是电解质，在水中断裂①键电离出氢离子
答案　D
解析　乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的O—H键断裂，A项正确；乙醇催化氧化成乙醛时，断裂①和③化学键，B项正确，乙醇完全燃烧时，化学键①②③④⑤全部断裂，C项正确；乙醇是非电解质，在水中键①不断裂，不能电离出氢离子，D项错误。
5．酒后驾车是引发交通事故的重要原因。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绿色的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乙醇是烃的含氧衍生物
A．②④B．②③
C．①③D．①④
答案　C
解析　乙醇沸点低，易挥发，可以随呼吸呼出，故易被检测。K2Cr2O7具有强氧化性，可以氧化乙醇，自身生成Cr3＋，说明乙醇具有还原性。
6．某种烃的衍生物分子式为C2H6O，下面是探讨其分子结构的过程，请回答相关问题：
(1)按价键理论，写出C2H6O可能有的结构式(用A、B、C……标明序号)________________。
(2)取一定量的C2H6O与足量的金属钾反应，收集产生的气体，当完全反应时，C2H6O与产生的气体物质的量之比为2∶1。
①产生的气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧产物通入无水硫酸铜，固体变蓝色；通入澄清石灰水，不变浑浊，则C2H6O与钾反应产生的气体是________；
②据实验数据，可确定C2H6O的结构式为(写序号)________，推断过程是________________。
答案　(1)　
(2)①H2　②A　n(C2H6O)∶n(H)＝1∶1，说明C2H6O分子中只有1个H能被置换，即有1个H与其他5个H的空间位置不同，故A式符合要求
解析　(1)由C2H6的结构式不难推知：C2H6O的可能结构有两种。一种O原子插入C—H键之间，另一种O原子插入C—C键之间。即和。
(2)由①可知产生的气体为H2；
②据数据分析不难推出n(C2H6O)∶n(H)＝1∶1，说明C2H6O中只有一个H能被置换为H2，而其他5个H则不能。
[对点训练]
题组一　烃的衍生物与官能团
1．下列有机物中，不属于烃的衍生物的是()
A．B．CH3CH2NO2
C．CH2CHBrD．?CH2—CH2?(聚乙烯)
答案　D
解析　可看做甲苯分子中的一个氢原子被Cl原子取代；CH3CH2NO2可看做CH3CH3分子中的一个氢原子被硝基取代；CH2==CHBr可看做CH2==CH2分子中的一个氢原子被Br原子所取代的产物；只有?CH2—CH2?不属于烃的衍生物。
2．下列关于羟基和氢氧根的说法不正确的是()
A．羟基比氢氧根少一个电子
B．二者的组成元素相同
C．羟基不带电，氢氧根带一个单位负电荷
D．羟基比氢氧根性质稳定
答案　D
解析　羟基和氢氧根都是由氢、氧两种元素组成，其电子式分别为和，由电子式可知A、C项正确；羟基中氧原子未达到稳定结构，所以羟基不如氢氧根性质稳定，D项错误。
题组二　乙醇的分子结构
3．下列化学用语正确的是()
A．乙醇的官能团：—OH
B．乙醇的分子式：CH3CH2OH
C．乙烯的结构简式：CH2CH2
D．乙烯无官能团
答案　A
4．比较乙烷和乙醇的结构，下列说法错误的是()
A．两个碳原子以单键相连
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
答案　B
解析　乙烷和乙醇的结构简式分别为CH3CH3和CH3CH2OH，所以A、C、D项正确；乙醇分子中的6个H原子可分为三种，所以B项错误。
题组三　乙醇的性质及应用
5．(2017太原高一期末)下列各种混合物，能用分液漏斗分离的是()
A．水和苯B．水和乙醇
C．碘和酒精D．乙醇和汽油
答案　A
解析　苯和水不互溶，能用分液漏斗分离，A正确；乙醇和水能以任意比互溶，不能用分液漏斗分离，B错误；碘易溶于酒精，不能用分液漏斗分离，C错误；乙醇和汽油能互溶，不能用分液漏斗分离，D错误。
6．(2017武威凉州区校级期末考试)下列说法正确的是()
①检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜，若变蓝则含水　②除去乙醇中微量的水可加入金属钠，使其完全反应　③获得无水乙醇的方法是直接加热蒸馏　④获得无水乙醇的方法通常是先用生石灰吸水，然后再加热蒸馏
A．①③B．②④C．①④D．③④
答案　C
解析　用无水CuSO4可检验乙醇中是否有水存在，因为无水CuSO4遇水变蓝，故①正确；乙醇和水均与金属钠反应生成H2，故②错误；将含水的乙醇直接加热蒸馏，水也会蒸出，所得乙醇不纯，故③错误，④正确。
7．(2017涡阳高一检测)可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是()
A．1mol乙醇燃烧生成3mol水
B．乙醇可以制饮料
C．1mol乙醇跟足量的Na反应制得0.5molH2
D．1mol乙醇燃烧生成2molCO2
答案　C
解析　若乙醇中的氢原子均是相同的，则1mol乙醇和金属钠反应，可以生成3mol氢气，但实际上只能得到0.5mol氢气，所以C项正确。
8．(2017徐州高一检测)如图是某有机物分子的填充模型，黑色的是碳原子，白色的是氢原子，灰色的是氧原子。则该物质不具有的性质是()
A．使紫色石蕊溶液变红B．与钠反应
C．与水互溶D．发生氧化反应
答案　A
解析　根据该有机物的填充模型判断该有机物为乙醇。A项，乙醇呈中性，不能使紫色石蕊溶液变红，符合题意；B项，乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气，不符合题意；D项，乙醇能发生氧化反应，不符合题意。
9．按下图装置，持续通入X气体，可看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，X气体可能是()
A．H2B．CO和H2
C．NH3D．CH3CH2OH(g)
答案　D
解析　四个选项中的气体或蒸气都可还原CuO，且均有H2O产生，故都可满足a、b处的现象。但要在c处得到液体，只有D符合：CH3CH2OH＋CuO――→△CH3CHO＋H2O＋Cu。
题组四　乙醇与相关物质的综合
10．(2017许昌高一检测)将W1g光亮的铜丝在空气中加热一段时间后，迅速伸入下列物质中，取出干燥，如此反复几次，最后取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥，称得其质量为W2g。实验时由于所伸入的物质不同，铜丝的前后质量变化可能不同，下列所插物质与铜丝的质量关系正确的是()
A．NaOH溶液，W1＝W2
B．无水乙醇，W1＝W2
C．NaHSO4溶液，W1＜W2
D．CO，W1＞W2
答案　B
解析　铜丝在空气中加热，转变成氧化铜。A项，氧化铜不与NaOH溶液反应，因为铜丝增加了氧的质量，即W2＞W1，故错误；B项，乙醇与CuO发生反应：CH3CH2OH＋CuO――→△CH3CHO＋Cu＋H2O，铜丝质量不变，故正确；C项，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O，铜转变成Cu2＋，质量减少，W1＞W2，故错误；D项，CO＋CuO=====△Cu＋CO2，铜丝质量不变，W1＝W2，故错误。
11．(2017张家口高一检测)A、B、C三种醇同足量的金属钠反应，在相同条件下产生相同体积的氢气，消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2，则A、B、C三种醇分子中羟基数之比是()
A．3∶2∶1B．2∶6∶3
C．3∶6∶2D．2∶1∶3
答案　D
解析　由题意可知，三种醇消耗的羟基总数相等，设A、B、C三种醇分子中的羟基数分别为x，y，z，则3x＝6y＝2z，解得x∶y∶z＝2∶1∶3。
12．香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如图：，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退色
C．不能使酸性高锰酸钾溶液退色
D．能发生加成反应，不能发生取代反应
答案　A
解析　从结构简式看出香叶醇中含“”和“—OH”，碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液退色，能发生加成反应，“—OH”能发生取代反应，B、C、D均不正确。
[综合强化]
13．(2017东莞高一检测)酒的主要成分是乙醇和水，少量饮酒对人体有益，但酗酒有害健康。结合乙醇的性质回答下列问题。
(1)乙醇是无色有特殊香味的液体，密度比水的_______________________________________。
(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇，该反应的化学方程式为________________________。
反应类型是____________。
(3)下列属于乙醇的同分异构体的是________(填字母)。
A．
B．
C．乙醚(CH3CH2OCH2CH3)
D．甲醇
E．CH3—O—CH3
F．HO—CH2CH2—OH
(4)乙醇能够发生氧化反应：
①46g乙醇完全燃烧消耗________mol氧气。
②乙醇在铜做催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛，反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)小
(2)CH2==CH2＋H2O―――→催化剂高温、高压CH3CH2OH
加成反应
(3)E
(4)①3　②2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O
解析　(2)乙烯与水发生加成反应，化学方程式为CH2==CH2＋H2O――――→催化剂高温、高压CH3CH2OH。
(3)同分异构体满足的两个条件：分子式相同；不同的空间结构，故CH3—O—CH3与乙醇互为同分异构体。
(4)①乙醇燃烧的化学方程式：C2H5OH＋3O2――→点燃2CO2＋3H2O，故1mol乙醇完全燃烧消耗3molO2。②乙醇催化氧化的化学方程式为2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O。
14．乙醇是生活中常见的有机物，能进行如下图所示的多种反应，A、C都是有机物。
写出下列反应的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
答案　①2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑　②CH3CH2OH＋3O2――→点燃2CO2＋3H2O
③2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O
15．(2017烟台高一检测)某实验小组用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同：甲的作用是________；乙的作用是________。
(3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是________________，集气瓶中收集到的主要成分是____________。
答案　(1)2Cu＋O2=====△2CuO，CH3CH2OH＋CuO――→△CH3CHO＋Cu＋H2O　放热
(2)加热　冷却
(3)乙醛、乙醇、水　氮气、氧气
解析　(1)在乙醇的催化氧化实验中，Cu做催化剂，反应过程中，红色的Cu先生成黑色的CuO，黑色的CuO又被还原为红色的Cu，有关的化学方程式为2Cu＋O2=====△2CuO，CuO＋CH3CH2OH――→△CH3CHO＋Cu＋H2O。熄灭酒精灯反应仍继续进行，则说明乙醇的催化氧化反应是放热反应。
(2)常温下乙醇为液体，如果要在玻璃管中进行反应则需要转化为气体，所以甲中水浴加热的目的是将乙醇汽化得到稳定的乙醇气流；而生成的乙醛在高温时为气体，所以乙装置的目的是将乙醛气体冷凝为液体。
(3)经过反应并冷却后，a中收集到的物质有易挥发的乙醇及反应生成的乙醛和水，集气瓶中收集到的是空气中的N2及未完全反应的O2。

认识原子核教学设计

第3单元课时2
认识原子核
教学设计
一、学习目标
1.了解原子由原子核和核外电子构成，认识原子组成的符号。
2.初步了解相对原子质量的概念，知道核素、质量数、同位素的概念。
3.培养学生观察能力、分析综合能力和抽象思维能力。
4.世界的物质性、物质的可分性的辨证唯物主义观点的教育。
二、教学重、难点
原子核的组成；同位素等概念。
三、设计思路
本课时设计从原子相对比较形象、具体的“质量”出发，在学生了解原子的质量基础上，回顾上节课所涉及到的卢瑟福的ɑ粒子散射实验，让学生推测原子核的电性，并与电子比较质量相对大小，使学生主动参与原子核的组成、性质以及核素、同位素等概念的探讨
四、教学过程
[导入]我们已知道原子很小但有质量，那么原子的质量到底有多大呢？不同的原子质量各不相同，可以用现代科学仪器精确地测量出来。
例如：一个碳原子的质量是：0．00000000000000000000000001993kg，即1.993×10-26kg；一个氧原子的质量是2．657×10-26kg；一个铁原子的质量是9．288×10-26kg。这样小的数字，书写、记忆和使用起来都很不方便，就像用吨做单位来表示一粒沙子的质量一样。因此，在国际上，一般不直接用原子的实际质量，而采用不同原子的相对质量——相对原子质量。
[板书]相对原子质量：某原子的质量与C—12原子质量的1/12的比值。
[提出问题]你知道C—12原子指的是什么原子吗？
[讲解]我们已经知道原子是构成物质的一种微粒。它是由原子核和核外电子构成的。那原子核中又有哪些结构和性质呢？今天就让我们来认识原子核。
[提出问题]卢瑟福的ɑ粒子散射实验说明原子具有怎样的结构？
[板书]
一、原子的组成：
中子
原子核
质子
1.原子
核外电子
[讲解]绝大多数原子的原子核都是由质子和中子构成的。原子的体积已经很小了，原子核在它里面，当然更小。如果假设原子是一个庞大的体育场，那么，原子核则是位于场中央的一个小蚂蚁。
[提出问题]在原子中，质子数、核电荷数、电子数有怎样的关系？为什么？
原子在化学反应中失去或得到电子，它还显电中性吗？此时，它还是原子吗？离子所带的电荷数与离子中的质子数和核外电子数之间有什么关系？
忽略电子的质量，原子的相对原子质量在数值上与原子的质子数和中子数有什么关系？什么是质量数？怎样简洁的表达原子核的构成？其含义是什么？
[讲解]原子核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得数值便近似等于该原子的相对原子质量，我们把其称为质量数，用符号A表示。X中Z表示质子数，X表示元素符号。如C表示质量数为12，原子核内有6个质子的碳原子或原子核内有6个质子和6个中子的碳原子。前面我们提到的作为相对原子质量标准的C—12指的就是这种原子。
[板书]
2.质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
[过渡]“O”与“O”所表示的意义是否相同？
同一种元素的原子具有相同的质子数，但中子数不一定相同。如在自然界存在着三种不同的氢原子：氕、氘、氚
质子数111
中子数012
核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。（原子核的组成不同）
同位素：质子数相同，质量数（或中子数）不同的核素之间的互称。
（学生阅读教材33页“拓展视野”）
[板书]

第二课时认识原子核
一、原子的构成：
1.中子（不带电）
原子核
质子（带正电）一个质子带一个单位正电荷
原子
核外电子（带负电）一个电子带一个单位负电荷
在一个原子中：质子数=电子数=核电荷数
离子中离子所带的电荷=质子数—核外电子数
2.质量数：用符号A表示。中子数规定用符号N表示，X表示某种元素符号
质量关系：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
二、1.元素：质子数相同的同一类原子的总称。
2.核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
3.同位素：质子数相同，质量数（或中子数）不同的核素之间的互称。