【教材分析】高一化学必修二乙醇的酸性

2024-09-08 08:14 来源: 文化之窗 本文影响了:166人
从结构对性质的影响来看,官能团是有机物具有化学特性的原因。与乙烷相比,分子中的H原子被羟基取代,即乙醇分子中含羟基官能团,乙醇化学性质主要由官能团决定。为方便讨论,将分子中碳原子进行标记,如图-1所示,与羟基相连的碳原子记为a碳,将a碳相邻的碳原子记为b碳。相关原子的电负性为O(3.5)>C(2.5)>H(2.2)

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-1 乙醇的分子模型

  • 实验事实:钠能与水反应产生H2,反应剧烈,明显放热甚至会引发燃烧,钠也能与乙醇反应产生H2,反应较缓慢,放热不明显;
  • 结论:乙醇具有酸性,且乙醇的酸性比水弱;
  • 应用:可以用乙醇来处理实验后的废钠。
  • 解释:根据PKa数据可以判断酸性强弱,PKa越大则酸性越弱,查阅数据可知,25℃时,PKa(H2O)=15.7PKa(乙醇)=15.9,即乙醇的酸性比水弱。

    H2⇌ H+ + OHKw=1×10-14,对于纯水其浓度约55.6mol/L
 则,即PKa(H2O)=15.7

乙醇分子中含6H原子,由于电负性O(3.5)>C(2.5)>H(2.2)O-H键的极性比C-H键极性更明显,所以分子中C-H键很难断裂,而羟基中O-H键容易断键电离出H+,金属钠与溶液中H+的反应产生H2

  • 化学方程式的书写:类比钠与盐酸、与水的反应,来考虑钠与乙醇的反应,将盐酸、水以及乙醇都视作一元酸进行处理,先考虑钠与盐酸、与水的反应情况,再考虑钠与乙醇的反应。

-2 钠与HCl及水反应情况

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如图-2,钠与盐酸反应时,HCl作为一元酸,1分子HCl电离出1H+,产生1分子H2需要2H+,所以2HCl2Na反应产生1分子的H2。类似地考虑钠与水的反应,因为水作为弱电解质,1分子H2O电离产生1H+,所以可以将水视作一元酸来考虑化学方程式的情况。

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在考虑钠与乙醇的反应时,也可以将乙醇视作一元酸,所以反应分两步进行,第一步乙醇电离出H+,第二步钠与H+发生氧化还原反应产生H2,如图-3所示。

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