高中化学+乙醇催化氧化的原理

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。

2Cu+O2→2CuO，CuO+CH3CH2OH→CH3CHO+Cu+H2O，总方程式为：CH3CH2OH+O2→CH3CHO+H2O。

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，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。

按照实验装置图将仪器、药品装好后，将仪器固定在铁架台上。旋转调压器旋钮，给电炉丝通电，并使电炉丝保持红热状态，加热长颈漏斗的颈端内的细铜丝。当细铜丝红热时，迅速用手不断挤压鼓气球，使空气源源不断地携带着乙醇蒸汽通过红热的细铜丝。

扩展资料：

注意事项：

1、如果使用一般的细铜丝，应将其绕成紧密的螺旋形，这样既可以增大反应物的接触面积，又有利于保持热量。

2、实验中应注意乙醇的用量要少，若乙醇用量较多，生成的乙醛溶于乙醇中，不易闻到乙醛的气味。

3、铜丝在加热的条件下才能对乙醇的氧化起到催化作用，所以铜丝表面被加热变为黑色时，要趁热立即插入乙醇中，并且要反复多次，现象才明显，才能达到较好的效果。

参考资料来源：百度百科-乙醇

参考资料来源：百度百科-催化氧化

一个碳原子上同时连2个羟基往往是不稳定的结构，容易脱水变成羰基（HO-C-OH 脱去一分子H2O变成C==O）。例如，HO-CH2-OH（1,1-偕二醇，甲烷中两个氢被-OH取代），是甲醛（HCHO，CH2==O）的水合物，是不稳定的，很容易失去水变成甲醛。

如果是伯碳发生这种脱水变化，会形成R-CHO，也就是醛，如果是仲碳发生这种变化，就会生成

R-C==O -R （两个R连在碳上），就是酮了。

由于O原子电负性大、半径小，因此其电荷密度相当大，当两个-OH连在一个C上时，电荷密度太大，使得体系不稳定；但是，当有强吸电子基存在时，可有效分散这些电荷，使得体系稳定。（什么意思？）

电负性是指元素原子吸引电子的能力。氧原子吸引电子能力强，而且自身半径小，会把电子吸引到一个较小的范围内导致自身带有密度较大的负电荷（可以理解么？）。当一个C上同时连有2个OH时，会导致负电荷过于集中，从而倾向于脱去一分子水减小负电荷密度，形成较稳定的羰基。

由于导致不稳定的原因是氧原子上带的负电荷太强，所以要想办法减小它的负电荷。吸电子基是指电子吸引能力较强的基团，比如三氯甲基CCl3-，由于氯原子吸引电子的能力强，它有从它连接的碳原子吸引电子过来的趋势。例如三氯乙醛CCl3CHO，分子中氯带负电荷，强烈吸引电子，同时排斥羰基中带正电荷的氧，使得羰基的稳定性降低，相应的水合物（同碳二醇）稳定性升高，能形成较为稳定的水合物。一个反例是丙酮。由于左右两个甲基都是给电子基团，使得中间羰基中碳的正电荷分散，羰基的稳定性加强，相应的水合物就难以生成。

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。

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。

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。