第三节 生活中两种常见的有机物
(第一课时 乙醇)
教学目标
(1) 知识与技能目标:通过对乙醇的物理性质和化学性质的探究,学会由事物的表象解析事物的本质、变化,进一步培养学生的综合能力和创造思维能力,通过动手实验,规范学生操作,全面培养和提高学生实验能力、观察能力和对实验现象的解析能力。
(2) 过程与方法目标:通过揭示问题,讨论释疑,动手实验,学习对比、推断等多种科学探究方法。
(3) 情感态度与价值观目标:让学生体验科学探究的乐趣,认识化学与人类生活密切关系,激发学生学习化学的积极性。
3.重点、难点分析:(1)本节课的重点 :官能团的概念,乙醇的组成和结构简式,乙醇的取代反应与氧化反应。
(2)本节课的难点: 使学生建立乙醇分子的立体结构模型,并能从结构角度初步认识乙醇的氧化反应。
教学方法分析:本节采用实验探究教学模式: 提出问题:观察乙醇的物理性质→回忆乙醇的组成→观察乙醇的球棍模型→描述乙醇分子中原子的连接情况→实验验证:乙醇与金属钠的反应→进一步假设乙醇发生氧化还原反应的断键方式→实验验证:乙醇的氧化反应→总结乙醇的结构和性质→课后活动
学法指导
1.分组实验、演示实验相结合,引导学生探究乙醇的结构和化学性质。
2.分析乙醇在反应中断键位置,探究乙醇的结构与性质的内在关系。
教具、学具准备
教学用具:多媒体计算机、实物展示台、投影仪。
实验仪器:乙醇分子模型、滤纸、镊子、小刀、玻璃片、大试管、单孔塞、导管、水槽、烧杯、酒精灯、小试管、试管架、试管夹。
实验药品:无水乙醇、钠、蒸馏水、铜丝、火柴。
教学过程
[激趣导入]创设情景,引入课题:成功、快乐的时候,人们会想到它——会须一饮三百杯;失败、忧愁的时候,人们也会想到它——举杯浇愁愁更愁。它就是酒,学名乙醇。醋是我们生活中必不可少的调味佳品,在烹调中位居“五位之首“。乙醇和醋是我们日常生活中常见的两种有机物(板书课题)。今天先学习乙醇的相关知识。
【板书】第三节 生活中两种常见的有机物
一、乙醇
【展示】几种含有酒精的饮料和调味品
[知识链接]酒的度数:酒中乙醇的体积分数。1度表示100mL酒中含有1mL乙醇。
[学生活动]生活中的乙醇
[展示]无水乙醇,引导学生观察无水乙醇;并向装有少量水的试管中加入适量乙醇,振荡,观察现象,讨论并归纳出乙醇的一些物理性质
[板书]1.乙醇的物理性质
[投影展示]乙醇的物理性质
[投影练习]工业酒精含乙醇约95﹪(体积分数),含99.5﹪以上的叫无水乙醇。通常利用 来检验酒精中是否含水。
【过渡】有机物的性质与结构关系密切,我们先来研究乙醇的分子结构。
[板书]2.乙醇的分子结构
【问题讨论】乙醇的分子式是C2H6O,分子中有6个氢原子,根据我们学过的碳四价的原则,讨论乙醇分子中原子的连接及其可能的情况。并动手搭出其可能结构的球棍模型。
[学生活动]讨论并动手组装球棍模型
[投影展示]两种可能的结构
和
[实验探究]利用乙醇与钠反应,确定乙醇的分子结构
【实验步骤】观察实验用品中的金属钠是怎样保存的;在两支试管中分别加入无水乙醇和水,再分别加入同样米粒大小的金属钠,观察并记录实验现象。
煤油 乙醇 水
【讨论】通过以上的实验能否确定乙醇的结构
[投影]结构式 :
结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH,
乙醇分子中,氧原子和氢原子所组成的这个基团,叫做羟基。
【展示】乙烷、水的结构式
【引导分析】乙醇的分子结构中存在哪些我们熟悉的原子团?(展示乙醇的结构式)乙醇分子既可以看成是乙烷分子中氢原子被羟基取代;又可以看成是水分子中氢原子被乙基取代。因此,乙醇既具有与有机物相似的性质,又具有与无机物相似的性质。
【讨论】根据水与乙醇结构具有一定的相似性及金属钠与水反应的原理,预测可能的断键位置
【媒体播放】模拟金属钠与乙醇反应的微观过程。观察乙醇与钠反应的断键方式。
【竞赛答题】邀请学生写出乙醇与钠反应的化学方程式,分析电子转移的方向与数目,指出氧化剂和还原剂,并说明反应类型
【过渡】乙醇可以看作是乙烷分子中的一个H原子被—OH取代后的产物。像这些烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列有机物称为烃的衍生物。例如一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷及硝基苯等也属于烃的衍生物。
【板书】烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。
【展示】乙醇、乙烷的性质比较
物质 熔点 沸点 在水中的溶解性 能否与钠反应
乙烷 -182.8 -88.6 难溶 否
乙醇 -117.3 78.5 能与水以任意比混溶 能
【过渡】当烃分子上的氢原子被这些原子或原子团取代后,物质的一些性质都将发生很大变化,可以说,这些原子或原子团对烃的衍生物的性质起了决定性的作用。由于它决定了这种物质的化学特性,所以在化学上把这些原子或原子团叫做官能团。例如卤素原子—X、—NO2、—OH和 等都是官能团。羟基(—OH)就是乙醇的官能团,决定了乙醇的化学性质。
【思考】对比水与钠的反应,乙醇与钠的反应要缓慢的多,它说明了什么?
【讲述】取代基的影响:通过与水结构的比较,由于乙基使羟基中的O—H键极性减弱,使羟基相对于水难电离出氢原子,所以乙醇羟基中氢原子不如水分子中氢原子活泼,故反应比水慢
[板书]3.乙醇的化学性质
(1).与钠反应
2CH3CH2OH +2Na2CH3CH2ONa + H2↑
[学生活动]乙醇与钠反应和水与钠反应剧烈程度对比。
[分析]乙醇羟基上的氢原子没有水中氢原子活泼。乙醇属非电解质;水是弱电解质,能电离出H+。
【拓展延伸】写出乙醇与活泼金属钾、钙反应的化学方程式
【思考与交流】从乙醇的结构分析C、H、O原子形成的C—H、C—O、O—H、C=O键,可发生多种断裂组合,根据生活常识,乙醇还可能具有什么性质?(燃烧)燃烧属于什么反应?(氧化反应),利用此性质,乙醇可作燃料,请写出此化学方程式。
[板书](2).氧化反应
①燃烧C2H6O+3O2 2CO2 +3H2O
[过渡]乙醇与钠的反应中,—OH中的氢氧键发生断裂,乙醇分子中还有碳氢键,碳氧键,它们在化学反应中会不会断裂呢?现在我们改变条件,一起完成下面的实验。
[投影展示]实验步骤:⑴、将一根光亮的铜丝在酒精灯的外焰灼烧后,移至酒精灯的内焰,观察铜丝的颜色变化。
⑵、向一支试管中加入3—5ml乙醇,将铜丝在酒精灯上灼烧至红热,插入乙醇中,反复几次,试管内液体的气味有何变化
[学生活动]分工合作,操作、观察、记录、汇报实验现象。完成实验报告。
【展示问题】1:实验中的现象有哪些? 2:铜丝变黑是什么变化?又变红是什么变化?你怎样看待铜丝的作用? 3:由铜丝的变化可以推知乙醇发生了什么反应?教师引导学生讨论并得出结论
【讲述】在这个反应中,铜丝起催化剂的作用,乙醇被空气中的氧气氧化成一种新的有机物——乙醛。乙醛是一种有刺激性气味的液体。我们用方程式来表示这个反应的过程:
[板书]②催化氧化
2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
【媒体播放】动画模拟乙醇催化氧化反应的断键方式。
【归纳小结】从化合价角度判断上述的反应是氧化还原反应,乙醇表现出还原性。而在有机反应中通常从氧氢的得失角度来判断氧化还原反应更简单:将去氢得氧的反应叫氧化反应;将得氢去氧的反应叫还原反应。在此反应中乙醇去氢被氧化,发生氧化反应。
【过渡】下面我们一起来看一个生活短片
【媒体播放】交警检查司机是否酒后驾车的短片
【讲解】交通警察检查司机是否酒后驾车的装置中,含有橙色的酸性重铬酸钾当其遇到乙醇时橙色变成绿色,由此可判断司机饮酒超过规定标准。有兴趣的同学可以课后查找资料,进一步了解其中的化学原理。
[板书]③与酸性高锰酸钾溶液或重铬酸钾溶液反应,生成乙酸
[反馈练习]采用竞赛抢答的形式:1、乙醇分子中不同的化学键如图:
化学反应中乙醇的断键位置
(1)与活泼金属反应键 断裂
(2) CH3CH2OH 燃烧键 全部 断裂
(3)在Cu或Ag催化下和O2反应键 ③ 断裂
2、将铜丝灼烧变黑后立即插入下列物质中 ,铜丝变红,且质量不变的是( B )
A、硫酸 B、乙醇 C、二氧化碳 D、硝酸
3、能够用来检验酒精中是否含有水的试剂是( C )
A、金属钠 B、无水氯化钙 C、无水硫酸铜 D、浓硫酸
4、下列有关乙醇的物理性质应用中不正确的是( A )
A. 由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B. 由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中草药的有效成分
C. 由于乙醇能够以任意比溶解于水,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D. 由于乙醇容易挥发,所以才有俗语“酒好不怕巷子深”的说法
[总结] 本节课通过对我们熟悉的乙醇的结构和性质的探究,不仅要求我们掌握这些知识,更重要的是要求我们要善于从化学的角度看待生活中的一些问题,并能用实事求是的态度和主动探究的科学方法了解社会、认识自然、发现奥秘、开拓创新。小结乙醇各反应中的断键位置,强调—OH官能团对乙醇性质的决定作用。与水互溶飘清香;电离水比乙醇强;钠粒投入放氢气;氧化成醛铜帮忙.
[书面作业]P76:1、2、3、8
[课外活动]1、利用家庭材料自制乙醇球棍模型
2、利用我们的特长,制作一张海报,宣传酗酒或酒后驾车的危害
[阅读材料]《饮酒话醇》、《喝酒为什么会醉》
板书设计
第三节 生活中两种常见的有机物——乙醇
一、乙醇
1、乙醇的物理性质 3、乙醇的化学性质
(1).与Na反应
2、乙醇的分子结构 (2).氧化反应 ①燃烧
②催化氧化
③与酸性高锰酸钾溶液或重铬酸 钾溶液反应,生成乙酸
烃的衍生物 官能团
无水硫酸铜
点燃
③
⑤
④
①
②
①
①