生活中两种常见的有机物之乙醇
江苏省泰州第二中学化学组 郑晓影
教学目标
(一)知识与技能
理解烃的衍生物及官能团的概念。
掌握乙醇的组成、分子结构与主要化学性质,了解它的主要用途。
通过乙醇的分子结构与化学性质的学习,充分理解官能团对性质的影响,学会由事物的表象分析事物的本质、变化,进一步培养学生综合运用知识、解决问题的能力。
(二)过程与方法
1.通过建立乙醇分子的立体结构模型,从结构角度初步认识乙醇的氧化的原理和实质。
2.从乙醇的组成、结构和性质出发,学习由 “(组成)结构—性质—用途”研究烃的衍生物的方法。
(三)情感态度与价值观
1.知道醇在日常生活、工业生产中的广泛应用,形成运用知识解决实际问题的意识。
2. 通过新旧知识的联系,激发学生学习的兴趣和求知欲望; 通过学生实验,培养学生求实、严谨的优良品质。
教学重点
官能团的概念、乙醇的组成、乙醇的取代反应与氧化反应。
教学难点
建立乙醇的立体结构模型,从结构角度初步认识乙醇的氧化的原理和实质。
课时安排 :1课时
教学方式
观察、归纳和总结乙醇的物理性质 实验探究:乙醇与金属钠的反应 归纳实验现象 通过实验分析乙醇的分子结构 书写相关的化学方程式 运用已知的分子结构假设乙醇发生氧化时断键的位置 实验验证:乙醇的氧化反应 书写相关的化学方程式 总结乙醇的结构和性质 讨论乙醇的用途,形成将知识用于实践的意识。
教学过程
[情景设置]乙醇俗称酒精。中国诗歌里有许多跟酒有关的名句,例如:“劝君更进一杯酒,西出阳关无故人。”再如:“人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。”实际生活中,少量饮酒可以活血,有解除疲劳和振作精神之效;而过量饮酒会刺激人的神经系统,使人酒精中毒。那么,乙醇究竟有什么性质呢?
[学生活动]观察一瓶酒精,归纳和总结乙醇的物理性质。
[边讲边板书]
物理性质
颜色、气味、状态、密度、熔点、沸点、溶解性
[过渡]乙醇的分子式为C2H6O,乙醇分子可能是哪种结构呢?
[实验探究]在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一粒擦干煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有针头的单孔塞,用小试管倒扣在针头之上,收集并验纯气体;然后点燃气体,并把一干燥的小烧杯罩在火焰上,片刻在烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量澄清的石灰水,观察实验现象。比较前面做过的水与钠反应的实验,完成下表。
[学生活动] 比较水、乙醇与钠反应的实验。
[教师讲述]比较水、乙醇与钠反应的实验。
金属钠的变化 气体燃烧现象 检验产物
水 “浮、熔、游、响” 发出淡蓝色火焰。 加酚酞后溶液变红,说明有碱性物质(NaOH)生成。
乙醇 “沉、不熔、不响” 安静燃烧,发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有水珠。 加酚酞后溶液变红,说明有碱性物质生成;烧杯中石灰水无明显现象,说明无CO2生成。
[提问]乙醇分子里的氢跟烃分子里的氢有不同吗?乙醇分子可能是哪一种结构呢?
[学生讨论] 通过实验分析乙醇可能的分子结构。
[教师讲述演示]通过幻灯演示分析乙醇的分子结构,并指出乙醇与钠反应时断键的位置,书写相关的化学方程式。
[板书]
二、化学性质
1. 与金属钠的置换反应
2CH3CH2OH + 2Na 2CH3CH2ONa + H2
[提问] 钠与水、乙醇反应时都生成氢气,说明钠能够置换出水、乙醇分子中的氢。水分子中的氢原子与乙醇中的氢原子哪一种更活泼呢?
[学生讨论]
[教师讲述] 钠与水反应剧烈,而钠与乙醇反应缓慢,说明水分子中的氢原子比乙醇中的氢原子相对比较活泼。
[过渡]乙醇能够跟氧气发生反应,请同学们分析乙醇发生氧化反应时的断键方式。
[学生讨论]从乙醇的分子结构分析C、H、O原子形成的O—H、C—O、C—H键的可能性。
[演示实验验证]
1.乙醇的燃烧
现象:乙醇在在空气中容易燃烧,放出大量的热。
2.乙醇的催化氧化
向一支试管中加入3—5mL乙醇,取一根10—15cm长的铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧至红热,插入乙醇中,反复几次。观察铜丝的变化,小心闻试管中液体产生的气味。
现象:光亮的通丝加热到变黑,将灼热的铜丝迅速插入在乙醇中,铜丝由黑变红,同时产生刺激性气味。
[教师讲述]指出乙醇的燃烧及其催化氧化时断键的方式。
[板书]
2.氧化反应
CH3CH2OH + 3O2 2CO2 + 3H2O
2CH3CH2OH + O2 CH3CHO + 2H2O
可直接被氧化为乙酸
[教师讲述]总结乙醇的结构和性质,归纳乙醇与金属钠的置换反应、乙醇的氧化反应时的断键方式。指出乙醇中的羟基对其性质的影响,结合课件补充乙醇分子内、分子间脱水及其与卤化氢的反应,并讲解烃的衍生物及官能团的概念。
[学生讨论]根据网上资料,讨论乙醇的用途。
[课堂小结] 通过乙醇组成、分子结构与化学性质的学习,充分理解官能团对性质的影响,学会由事物的表象分析事物的本质、变化,进一步培养自己综合运用知识、解决问题的能力。
[作业布置]
在焊接铜漆包线的线头时,常先把线头放在火上烧一下,以除去漆层,并立即在酒精中蘸一下再焊接,这是因为(用化学方程式表示):
(1)
(2)
[课外活动]
1.调查酗酒的危害性,对此提出你的建议或看法。
2.去图书馆或上网查阅乙醇的工业制法。
本节课突出的特色
无论是情景设置、实验探究还是课外活动,本课时的教学安排以学生为主体,紧紧围绕提高学生的科学探究能力,充分体现了新课标的理念。尤其是,第一,在对乙醇分子结构的分析上,运用探究实验,由学生归纳总结实验现象,并得出初步结论,再由教师指出反应中乙醇断键的位置。这样有利于激发学生的学习积极性。第二,学习乙醇的氧化反应之前,先由学生运用已知的分子结构,推测乙醇发生氧化反应断键的方式,之后通过实验进行验证,有助于加深学生对乙醇分子结构的理解。
燃烧
Cu或Ag(共21张PPT)
第三节 生活中两种常见的有机化合物之
乙 醇
第三章 有机化合物
泰州市第二中学化学组 郑晓影
Email:tzezzxy@
清明时节雨,纷纷路上行人,欲断魂;借问酒家何处,有牧童,遥指杏花村!----杜撰杜牧
酒
“借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。”
从杜牧诗句可知,在古代我国劳动人民就已掌握了酿酒的方法。酿酒在我国已有几千年的历史。 ( 仰韶文化)
〖设问〗同学们可知酒的主要化学成分是什么?它的分子式如何写?它有哪些主要性质和用途?这节课我们一起来学习和研究。
小 知 识
啤酒含酒精3%-5%
葡萄酒含酒精6%-20%
黄酒含酒精8%-15%
白酒含酒精50%-70%
(以上均为体积分数)
小知识
工业酒精 约含乙醇96%以上(质量分数)
无水酒精 99.5%以上(质量分数)
医用酒精 75%(体积分数)
饮用酒 视度数而定体积分数。
乙醇分子式:C2H60
根据乙醇分子式请同学们判断乙醇的结构式可能有哪几种?
据分子式讨论判断乙醇可能具有的结构,然后再用球棍模型尝试组合一下,最后再写出其可能具有的结构式:
乙醇结构到底是两种中的哪一种呢?
钠与乙醇的反应(提示:钠不与煤油反应)
〖提问〗
空间思维
提示:分析这两种结构的化学键特点
H H
H C O C H
H H
〖设计实验〗
分析这两种结构的化学键特点
C—C—H
H
H
H
H
O—H
③
④
①
②
①②③④处的化学键均可在一定条件下发生断裂
CH3-O-CH3
H H
H C O C H
H H
〖演示实验〗
钠与乙醇的反应
〖计算机演示实验〗标准状况下,1摩乙醇与足量钠反应产生11.2升气体。
我们下面的工作:从以上实验现象、实验数据分析推断乙醇的 结构。推测乙醇的性质。
〖动画〗乙醇与钠反应断键的微观过程。
观察乙醇球棍模型和比例模型。我们要对乙醇结构有深刻印象。
请写出乙醇与金属钠反应的化学方程式:
2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+H2↑
[思考] ①如何检验反应的生成物是H2? ②由此实验可推知乙醇的结构应怎样?为什么? 在该反应中乙醇分子的哪条键断裂?
③该反应与钠和水比较,那一个反应更剧烈?为什么?
④该反应属于有机反应的哪一类型?
C—C—H
H
H
H
H
O—H
OH
极性导致乙醇与钠反应产生氢气
极性导致
羟基
〖演示实验〗乙醇的催化氧化
〖设问〗乙醇在反应中除与活泼金属反应断裂O—H外,其它键能不能断裂呢?
播放
点我
2 乙醇 催化氧化
RCH O RCH=O
H
H
Cu
~3000C
C O C=O
R
R
R
R
H
H
Cu
~3000C
氧化反应
2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO 无色刺激性液体 + 2H2O
催化剂
1 燃烧反应(淡蓝色火焰)
C2H5OH(液)+ 3O2(气) 2CO2+ 3H2O(液)+1367kJ
点燃
3 可以被强氧化剂,如:酸性KMnO4(或酸性K2Cr2O7重铬
酸钾)直接氧化为乙酸(CH3COOH ),
其现象为:紫红色褪为无色(或橙红色变为绿色)
分子内脱水
点击播放动画
H
H
170℃
(催化剂和脱水剂)
-
-
-
4
2
|
|
|
|
SO
H
H
H
O
C
H
H
C
浓
CH3CH2 OH+H O C2H5
CH3CH2OCH2CH3+H2O
140℃
分子间脱水
点击播放动画
乙醇与HX的反应
小结乙醇的物理性质、化学性质并写出相应的化学方程式:
①处断键:与Mg之前的活泼金属反应,及以后将要学习的酯化反应。
②处断键:与氢卤酸反应。
①③处断键:催化氧化。
②④处断键:消去反应(分子间脱水) 。
两分子乙醇分别在①②处断键:成醚反应(分子内脱水) 。
动画闪烁乙醇发生化学反应时断键部位 。强化巩固
乙醇可以看成时CH3CH3分子中的一个H被—OH(羟基)取代衍变而来,请同学们试着叙述“烃的衍生物”概念。
乙醇的化学性质主要由—OH(羟基) “官能团”决定,请同学们试着得出“官能团”概念。
最后强调: “烃的衍生物”的性质主要决定于“官能团”。
〖拓展〗
[补充] 烃的衍生物概述:
1.何谓“烃的衍生物”?
?
2.官能团是什么?
3.官能团的作用是什么?
4.列举几中常见的几种官能团?
?
从结构上看,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 称为烃的衍生物。
使烃的衍生物具有不同于烃的特殊性质的原子或原子团
官能团主要决定“烃的衍生物”的性质。
卤代烃中的卤素原子,醇中的羟基,醚中的氧原子,醛中的醛基,酮中的羰基和羧酸中的羧基等等
几种常见官能团的名称和符号
名称
卤素
原子
羟基
硝基
醛基
羧基
符号
-X
-OH
-NO2 -CHO或
-C-H -COOH或
-C-OH
O
O
作业布置
在焊接铜漆包线的线头时,常先把线头放在火上烧一下,以除去漆层,并立即在酒精中蘸一下再焊接,这是因为(用化学方程式表示):
(1)
(2)
课外活动
1.调查酗酒的危害性,对此提出你的建议或看法。
2.去图书馆或上网查阅乙醇的工业制法。