苏教版高二年级醇(第一课时)教学设计
温岭二中 江优瑾
[设计思想]
本节教学内容以乙醇分子中键断裂为主线展开,使学生更能深刻地体会结构决定性质,性质反映结构的思想方法。本节课采用“启发——探究”式的教法,通过“创设情景,探索问题”为核心,启发为手段,引导学生主动进行实验探究,体验科学家的发现过程,使学生初步了解自然科学研究的科学思维方法和创新技法。同时运用现代化教育教学手段,借多媒体动画形象直观地展现学生发现的“新知”和微观结构,以丰富学生的情感体验并激发学生的创新意识。
[教材分析]
本节教材内容在《有机化学基础》模块的专题4中起着枢纽作用,向上可以联系第一单元卤代烃,向下可联系第三单元醛、羧酸。因此,对本单元的学习是非常重要的,起着承前启后的作用。
[学情分析]
1. 学生在初中已经了解了乙醇的用途,在高一的必修2中,已经介绍了乙
醇的结构、羟基 、与钠反应、催化氧化以及酯化反应。因此,对于本节课的学习,学生是有一定认知基础的。
2. 从化学键的断裂来深刻理解有机化学反应,对学习来说有一定的难度,因此,在教学中应重视结构与性质教学。
[教学目标]
一. 知识与技能
1.在了解乙醇的组成,结构基础上,理解乙醇的重要性质。
2. 理解乙醇的结构与性质之间的关系,特别是结构中化学键的断裂与性质的关系。
二.过程与方法
1.通过自主学习与合作学习,培养问题意识,培养思考能力,培养团队精神。
2.通过观察与思考,培养观察、比较、分类、归纳等能力。
3.通过科学实验探究活动,进一步理解探究的意义,学习科学探究的方法,提高科学探究的能力。
三.情感态度与价值观
1.提高学习化学的兴趣,感受化学世界的奇妙与和谐。
2.培养参与化学科技活动的热情。
3.培养辩证唯物主义世界观,培养求真务实的科学态度。
[重点难点]
1、重点:乙醇的组成、结构及重要性质
2、难点:乙醇的结构、重要性质
3、教学方法:实验探究法或演示法、讲授法、自主学习法、讨论法
[课前准备]
1、 回顾高一学过的有关乙醇的结构和性质
2、 课前实验准备:无水乙醇、金属钠、乙醚、浓硫酸、溴化钠粉末、蒸馏水、石棉绒、试管等
[教学过程]
(环节一)——醇的概念教学
[问题情景]:
师:请同学写出乙醇的结构简式,并指出乙醇分子中由哪些基团组成?
生:CH3CH2OH,乙醇由乙基和羟基构成
师:乙醇的构成可看成乙烷(饱和碳原子)上的氢原子被羟基取代而成
[多媒体展示]:
(1) 醇:是指烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代形成的化合物
(2) 仔细观察课本P66页上的六种有机化合物的结构简式
师:这六类化合物结构上的共同点是什么?它们都属于醇吗?
生:这六类化合物的共同点都含有羟基,但是丁香油酚、维生素E上的羟基连接的是苯环,并不是饱和碳原子,因此不属于醇。
师:分子中羟基与苯环(或其它芳环)碳原子直接相连的有机化合物属于酚。
(环节二)——温故知新
师:(1)试写出乙醇的结构式
(2) 回顾已经学过的乙醇的一些性质
(3) 试列举乙醇发生的化学反应,指出在反应过程中乙醇分子中的哪些化学键发生断裂。
生:乙醇能与Na等活泼金属发生取代反应和酯化反应,断在e位上,也能在Cu或Ag做催化剂下被O2氧化,断裂的位置在e与c位上,也能燃烧,断键在a位上
[媒体展示]
师:在不同条件下,乙醇中还会有哪些可能的断键的可能方式呢?
我们通过实验探究
(环节三)——重新认识乙醇羟基上氢原子的活泼性
[比较探究实验]完成下列实验,记录观察到的现象
1、无水乙醇与钠,并检验生成的气体
2、 钠与水
3、钠与乙醚
4、钠与乙酸
生:学生分组实验,记录实验现象
[媒体展示]结论1.烷基上的氢原子不活泼,不能被取代
2.CH3COOH、H2O、CH3CH2OH中由于—OH连接的基团不同,造成氢原子活泼性不同,乙酸中氢原子最活泼,其次是水,再次是乙醇
(环节四)——乙醇与氢卤酸反应
师:(1)乙醇分子结构中(C—O键有极性)断键在d处,羟基也能被卤素取代,此时用氢卤酸,还是用卤化钠好呢?
(2)怎样制备氢卤酸?
(3)浓硫酸有强氧化性会氧化卤化氢,该怎么办?
师、生:(1)用氢卤酸较好,羟基与氢结合成水,有利于反应进行
(2)利用浓硫酸的高沸点、难挥发性来制备卤化氢
(3)浓硫酸有强氧化性,会氧化卤化氢,因此加蒸馏水,以降低其氧化性
师:(1)演示实验并讲解装置的搭配
(2)请写出乙醇与氢溴酸(氢卤酸)的反应方程式
(3)请同学们课后思考:如何设计实验证明刚才实验中收集到的是溴乙烷(提示:用学过的卤代烃的性质)
生:得出结论,HX中的卤素原子能取代乙醇中的—OH
(环节五)——乙醇的消去反应
师:请同学们观察乙醇分子的结构,能否断键在—OH与β—H上呢?
生:可能,因为氧化时α—H能断裂,β—H也有可能
师:如果断在—OH与β—H上应该生成的是H2O,那我们应该选用一种脱水剂、吸水剂——浓硫酸,请同学们试着写出在浓硫酸170℃时,乙醇的脱水反应方程式。
师:演示实验,并思考产物如何检验
生:
师:(1)指出可能出现的错误,并强调反应的温度在170℃
(2)介绍除了浓硫酸,还可用氧化铝、石棉绒作催化剂
(3)此反应为消去反应(回顾前面消去反应的定义)
(4)根据媒体上展示的甲醇、叔丁醇等,指出能否发生消去反应,如能,其产物什么?
生:回顾消去反应定以及条件,明白消去反应断键的位置
(环节六)——乙醇分子间脱水成醚
师:乙醇分子内能脱水生成烯烃,那乙醇分子间能否脱水呢?
师、生:可以,一个乙醇分子脱—OH,另一个乙醇分子脱—H,形成H2O
师:请写出分子间脱水的化学方程式,并指出反应类型
生:
[板书设计]
一. 醇——烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代形成的化合物
断e处:与金属Na、CH3COOH等取代反应
段d处:与氢卤酸反应
断c、e处:乙醇被氧化成醛
断a处:乙醇燃烧
断b、d处:消去反应
断d、e处:分子间脱水成醚
【作业设计】
1、下列反应属于消去反应的是( )
A.乙醇与浓硫酸共热到140℃ B.乙醇与氢溴酸(HBr)反应
C.乙醇与氧气反应生成乙醛 D.乙醇与浓硫酸共热至170℃
E.1-氯丁烷与1-丁醇、氢氧化钾共热
2、丙烯醇(CH2=CH-CH2OH)可发生的化学反应有①加成 ②氧化 ③燃烧 ④加聚 ⑤取代( )
A.只有①②③ B.只有①②③④ C.①②③④⑤ D.只有①③④
3、下列物质不能经过一步反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl)的是( )
A.CH3CH2OH B.CH2=CH2 C.CH2=CHCl D.
4、下列关于羟基和氢氧根的说法中,正确的是------------------( )
A、两者相同 B、羟基比氢氧根少一个电子
C、两者的组成元素相同 D、羟基比氢氧根性质稳定
5、已知乙醇的分子结构如下图:其中 ①②③④⑤表示化学键的代号,用代号回答:
(1)、乙醇与钠反应断裂的键是
(2)、乙醇与浓硫酸共热到170℃断裂的键是
(3)、乙醇与氧气在铜或银作催化剂,加热条件下反应断裂的键是
6、今有(A)CH3OH 、(B) (C) (D) CH3CH2CH2OH这四种有机物,它们的化学特性与乙醇相似。用A、B、C、D代号填空:
(1)能与钠反应的有
(2)能与O2在点燃条件下反应的有
(3)能发生消去反应的有
(4)能与氧气在铜或银作催化剂条件下反应的有
[问题研讨]:
本节课乙醇的脱水反应采用石棉催化,有几个问题值得探讨
1、 石棉接触皮肤会造成过敏,吸入石棉粉对人体有害。
2、 石棉绒不是实验室常用药品,在市场上不易购买到。
3、 乙醇的沸点在78.5℃,稍加热使大量挥发,极易造成倒吸。
4、 乙醇在石棉催化下,脱水温度大约350℃,采用书本上的加热方法,只能加热到乙醇的沸点,无法使乙醇脱水。
e
d
b
a
C
H
H
H
H
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C—C—O—H
H
H
H
H
H
C—C—O—H
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d
b
a
C
CH≡CH