高中化学+乙醇催化氧化的原理
乙醇催化氧化的原理
反应的方程式为:
2Cu + O2→2CuO
CuO + CH3CH2OH→CH3CHO + Cu + H2O
总方程式为:CH3CH2OH+ O2→CH3CHO +H2O
反应中起催化作用的是Cu,表面的氧化铜是中间产物。
醇催化氧化的本质是: 去氢,也就是去掉醇羟基上的H和 连接有醇羟基的C原子上的氢, 这两个H原子与氧气的O原子结合生成水。
所以,如果连接有醇羟基的C原子上有2个或者3个H,这样的醇催化氧化后形成醛 连接有醇羟基的C原子上有1个H。
醇催化氧化后的产物是 酮 连接有醇羟基的C原子上没有H原子,这样的醇不能发生催化氧化 如CH3CH2OH ====》 CH3CHO (CH3)2CHOH===》 CH3COCH3 (CH3)3C OH 醇不能发生催化氧化
扩展资料:
催化氧化举例
乙醇CH3CH2OH变成CH3CHO,属于去氢氧化,碳氧单键变成双键。
化学方程式:2C2H5OH+O2—→2CH3CHO+2H2O (条件:铜或银作催化剂,加热)
CH3CHO—→CH3COOH,则是多了一个氧原子。
乙醇可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化成乙酸。
氨的催化氧化
4NH3 + 5O2=(催化剂,△) 4NO + 6H2O
催化氧化应用
利用催化剂加强氧化剂的分解以加快废水中污染物与氧化剂之间的化学反应,去除水中的污染物。
醇催化氧化的本质是:脱氢,即从醇的羟基和与醇的羟基相连的C原子的氢与氧的O原子结合除去H 形成水。
因此,如果在C原子上连接有醇羟基的H原子为2或3个,则这种醇催化氧化而形成醛。 与醇羟基键合的C原子具有一个H。
醇催化氧化后的产物是酮与醇羟基连接的C原子没有H原子,并且这种醇无法进行催化氧化,例如CH3CH2OH ====>CH3CHO(CH3) 2CHOH ===” CH3COCH3(CH3)3C OH醇不会发生催化氧化。
扩展资料鉴于强氧化剂直接氧化的效率无法稳定达到处理要求,人们不得不寻求更为有效的氧化处理技术以满足需要。1987年Gaze等人提出了高级氧化法(AdvancedOxidationProcesses,简称AOPs),它解决了普通氧化法存在的问题,并以其独特的优点越来越引起重视。
高级氧化法最显著的特点是通过某种方式,在氧化体系中产生羟基自由基(·HO)中间体,并以(·HO)为主要氧化剂与有机物发生反应,同时反应中可生成有机自由基或生成有机过氧化自由基继续进行反应,达到将有机物彻底分解或部分分解的目的。
2. 探究改进后的实验能否达到很好的演示效果
1.掌握乙醇催化氧化的原理;2.能够写出相应的化学方程式;3.学习乙醇催化氧化实验的操作 过程与方法:通过演示实验加深对乙醇催化氧化原理和操作的掌握 情感态度价值观:1.培养探究精神;2.逐步形成科学的实验态度 实验原理:反应的方程式为2Cu + O2→2CuO CuO + CH3CH2OH→CH3CHO + Cu + H2O 总方程式为:CH3CH2OH+ O2→CH3CHO +H2O 反应中起催化作用的是Cu,表面的氧化铜是中间产物。 实验设计(或改进)思路: 教材上是这样做的这个实验: “把铜丝烧成螺旋状,在火焰上加热后,铜丝表面发黑生成黑色的氧化铜,把它迅速插入酒精中,待黑色退去后,取出铜丝再加热,再插入酒精中,反复数次后嗅闻气味。” 课本中存在的不足: 改进后: 1.适合课堂演示1. 没有相应的装置图 2.现象明显,并可以检测出生成物 2. 实验的可观察性不强 3.实验装置: 3. 采用闻的方式不可靠 实验研究的主要内容: 1.乙醇催化氧化的装置改进 2.乙醛的检验 实验研究方案及记录: 铜的变化 乙醛与氧化铜反应的现象 乙醛与新制氢氧化铜反应的现象 乙醛与银铵溶液的反应现象 问题与讨论: 1. 如果用新制的氢氧化铜和银氨溶液来检验乙醛,未出现砖红色沉淀和银镜现象的原因是 什么? 答:因为乙醛的量太少,且混有大量的乙醇,反应后没有立即撤去加热乙醇的酒 精灯,致使乙醇蒸汽进入生成物中。 注意事项:1. 在操作中必须先加热铜,然后再加热乙醇,而且乙醇加热过程必须一直持续;2.反应结束后,必须先停止加热乙醇然后再停止加热铜。3.为减少生成物混入乙醇,应使氧化铜过量。 总结:乙醇和热的氧化铜粉末发生反应。反应的条件是氧化铜粉末必须先加热。该反应氧化铜被还原成铜,做的是氧化剂。 而铜作催化剂时,氧气做的是氧化剂,氧化铜是中间产物。