乙醇的化学性质与用途

乙醇与金属钠的反应

实验操作

• 向大试管里注入$\ce{2mL}$无水乙醇，再加入一小块新切的、黄豆大小、用滤纸吸干表面煤油的金属钠。
• 在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞，用小试管收集气体并检验该气体纯度后，点燃，并把一干燥的小烧杯罩在火焰上方。
• 待烧杯内壁出现液滴后，迅速倒转烧杯，向烧杯中加入少量澄清石灰水，观察实验现象。

实验现象

• 试管内钠块沉入无水乙醇底部，钠块慢慢变小，表面有气泡缓慢产生。
• 气体燃烧时火焰呈淡蓝色，干燥的烧杯内壁出现液珠。
• 向烧杯中加入澄清石灰水，澄清石灰水不变浑浊。

实验结论

钠的密度比乙醇的大，钠与乙醇会发生反应生成氢气。

原理及化学方程式

，羟基中$\ce{-OH}$键断开，方程式：

$2CH_3CH_2OH+2Na\ce{->}$$2CH_3CH_2ONa+H_2↑$

反应实质

钠置换羟基中的氢生成氢气

注意

• 虽然$\ce{CH_3CH_2OH}$中羟基上的氢原子能被取代，但$\ce{CH_3CH_2OH}$是非电解质，不能电离出$\ce{H^+}$。
• 由于钠和乙醇，水都能发生反应，所以不能用钠来检验酒精中是否含有水。

乙醇的氧化反应

乙醇的燃烧

• 乙醇易燃烧，燃烧时火焰呈淡蓝色，化学方程式为：

  $CH_3CH_2OH+3O_2\ce{->[点燃]}$$2CO_2+3H_2O$

• 乙醇燃烧放出大量的热，燃烧产物无污染。若为不完全燃烧，还会生成一氧化碳，有黄色火焰。

  乙醇具有再生性，是一种的绿色能源。

乙醇的催化氧化

• 实验步骤

  • 向试管里注入约$\ce{2mL}$无水乙醇，取一根光洁的铜丝，下端绕成螺旋状（增大铜丝的作用面积），在酒精灯上灼烧至红热。
  • 趁热将铜丝插入无水乙醇中，反复几次，注意观察反应现象，小心地闻试管中液体产生的气味。

• 实验现象

  • 红色光亮的铜丝灼烧后变为黑色。
  • 趁热插入无水乙醇中后，铜丝表面颜色又变成红色。在每次实验中，铜丝表面的颜色变化都是”红色-黑色-红色“，原有的乙醇气味消失，闻到特殊的刺激性气味。

• 反应原理：

  （铜丝由黑变红)。

• 反应实质（去H氧化)

  • 乙醇脱去与羟基相连的碳原子上的一个氢原子和羟基上的氢原子，这两个氢原子与氧原子结合生成$\ce{H2O}$。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。

  • 总化学方程式：

    $2CH_3CH_2OH+O_2\ce{->[Cu][△]}$$2CH_3CHO+2H_2O$

（乙醇的官能团为醛基：$\ce{-CHO}$)

• 实验结论：

  • 乙醇在加热和有催化剂（如$\ce{Cu}$或$\ce{Ag}$）存在等条件下，被空气中的氧气氧化成乙醛。反应的化学方程式为$2CH_3CH_2OH+O_2\ce{->[催化剂][△]}$$2CH_3CHO+2H_2O$。

乙醇与强氧化剂反应

• 反应原理：

  $CH_3CH_2OH\ce{->[K_2Cr_2O_7(H^+)][或KMnO_4(H^+)]}$$CH_3COOH$

• 乙醇能被酸性高锰酸溶液氧化成乙酸，使其紫色褪去；也能被酸性重铬酸钾（$\ce{K_2Cr_2O_7}$）溶液或（$\ce{CrO_3}$）氧化成乙酸，$\ce{K_2Cr_2O_7}$(或$\ce{CrO_3}$)被还原为$\ce{Cr2(SO4)3}$。化学方程式为：

  $2K_2Cr_2O_7(橙色)+3CH_3CH_2OH+$$8H_2SO_4=2Cr_2(SO_4)_3(绿色)+$$3CH_3COOH+2K_2SO_4+11H_2O$

（该反应常用来检测司机是否酒后驾驶车辆）

乙醇的用途

• 乙醇燃烧放出大量的热，可用作燃料。
• 乙醇是重要的有机化工原料和溶剂，用于生产医药、香料、化妆品、涂料等。
• 医疗上常用75%（体积分数）的乙醇溶液作消毒剂，碘酒也是医疗上广泛使用的消毒剂。
• 注意：乙醇进入人体后，会在肝中通过酶的催化作用被氧化成乙醛和乙酸，最终被氧化为二氧化碳和水。过量饮酒会加重肝负担，血液中较高浓度的乙醇和乙醛也会对人体产生毒害作用，所以不能过量饮酒。