苏教版高中化学必修二-3.2.1《食品中的有机化合物——乙醇》教学设计

苏教版必修2专题3有机化合物的获得与应用第二单元食品中的有机化合物第1课时乙醇教学设计一、教学目标1.掌握乙醇分子的结构，了解羟基的结构特征，提高学生分析复杂有机物结构的能力。2.通过乙醇结构的学习，掌握乙醇的化学性质（跟钠等金属反应、催化氧化），提高根据有机物结构分析有机物性质的能力。3.通过乙醇的催化氧化的学习，加深理解催化剂对化学反应的机理的认识。4.从乙醇的结构研究乙醇的性质，从中理解事物的因果关系。二、教学重点与难点乙醇的结构和化学性质。三、设计思路本节课采用“启发——探究”式的教法。通过“创新情景，提出假设，探索问题”，以此为核心，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。通过对乙醇的学习，了解官能团在化合物中的作用，揭示学习有机物“由特殊到一般，再由一般到特殊”的认识过程。四、教学过程〖创设学习情景〗【课题引入，感知生活】投影：（填空）明月几时有？把问青天。借问家何处有，牧童遥指杏花村。师：今天我们一起来学习一种新的物质，这种物质大家都非常的熟悉，而且在我国灿烂的文化史上记载着许多与它有关的典故和经典诗句，这是什么物质呢？生：酒师：“酒”到底是一种怎样的物质呢？它的主要成分是什么？生：乙醇师：今天我们就一起来学习“乙醇”【学生活动探究一】观察实验盒里的无水乙醇试剂，结合生活常识，总结乙醇有哪些物理性质？（从色、态、味、水溶性、挥发性等方面）一．乙醇的物理性质（俗称：酒精）〖归纳小结1〗颜色：无色透明气味：特殊香味状态：液体密度：比水小，20℃时的密度是0.7893g/cm3挥发性：沸点78℃，易挥发溶解性：能和水以任意比互溶；能够溶解多种无机物和有机物，是良好的有机溶剂【思考】1．“酒香不怕巷子深”反映乙醇挥发性性质？2．乙醇能萃取溴水中的溴吗？不能【过渡】我们刚才通过感性了解乙醇的物理性质，下面我想深层次的来探究乙醇。首先来探讨一下乙醇的结构。【学生活动探究二——理论探究】经测定乙醇的分子式C2H6O，请同学们根据有机物中“碳四个键、氢一个键、氧两个键”理论写出乙醇可能的结构式。（学生试着书写乙醇可能的结构式，并请一个学生上台组装乙醇的可能的球棍模型，一个学生上台板书可能的乙醇的结构式）HHHHH—C—O—C—H【过渡】这两种结构到底哪一种才是乙醇的真正的结构呢？微观的世界我们无法看到，但是可以通过宏观的性质将它体现出来。【展示】钠瓶这是保存在煤油中的钠，以前学过钠能与水反应，那乙醇能与钠反应吗？我们来试一试。【演示实验中强调的问题】（1）如何取钠？（2）取出后的钠未用完如何处理？【实验探究1】实验步骤实验现象观察钠的保存方法少量钠保存在煤油（烃）里煤油——含烃的混合物(只含碳碳单键、C-H)1．向两个小烧杯中各加入约40mL的水、无水乙醇；2．向上述两种试剂中投入同样颗粒大小的金属钠(颗粒小些,以免危险)，观察并记录实验现象。钠＋水钠＋乙醇浮、熔、游、响反应剧烈先沉在底部后上浮,不熔成小球响声小反应平缓【过渡】通过刚才的实验，我们来对比思考一下，能得到什么样的结论呢？【对比思考】对比煤油、水、乙醇与钠反应的实验，能否推测乙醇的结构式？[说明]从烷烃分子中与碳原子相连的氢不能被金属钠置换，而乙醇可以与钠反应，所以乙醇的结构式为：二、乙醇的分子结构〖归纳小结2〗分子式C2H6O结构式羟基——官能团,写作－OH点燃【展示模型】结构简式CH3CH2OH或C2H5OH[介绍]官能团：决定有机化合物化学特性的原子或原子团。除－OH（羟基）外，还有碳碳双键，碳碳叁键，—X（卤原子），—NO2(硝基)，—CHO(醛基)，—COOH（羧基）等【过渡】结构决定性质，下面我们一起来探讨一下乙醇的化学性质。大家根据刚才的实验，对照钠与水的反应写出乙醇与钠的反应。三、乙醇的化学性质1.乙醇能与金属钠（活泼的金属）反应：（置换反应）2H2O+2Na==2NaOH+H2↑2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑[提问]能否推测乙醇与钠反应时断裂什么键？（断O—H键）a.其它活泼金属如钾、镁、钙、铝等也可与乙醇反应,均可产生H2，请写出镁与乙醇反应的化学方程式。2CH3CH2OH+Mg→(CH3CH2O)2Mg+H2↑b.此反应可检验-OH的存在,可计算分子中-OH数目（2mol—OH～1molH2）【转引】从氧化还原的角度来看，CH3CH2OH在这个反应中充当了什么样的角色呢？（氧化剂还是还原剂）乙醇充当氧化剂，体现出微弱的氧化性。但在大多数的反应中，乙醇更多的充当的是氧化剂，在初中时我们就学过了它的这一性质。（同时举起酒精灯）【学生活动】写出乙醇在氧气中完全燃烧的化学方程式。2.乙醇的氧化反应（1）乙醇燃烧（彻底氧化）化学反应方程式：C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O现象：淡蓝色火焰，同时放出大量的热。△Cu△应用：乙醇是可再生的清洁能源，可用作内燃机的燃料，如：乙醇汽油。[介绍]乙醇汽油由90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成；乙醇掺入汽油能让燃料“绿”起来，同时还可以节约石油资源。【过渡】同样的反应物，条件不同，产物也不同，比如我们生活中有这样的一个例子：看投影。【感知生活】银匠在焊接银器、铜器时，表面会生成发黑的氧化膜，他们通常把铜、银在火上烧热，马上蘸一下酒精，铜银会光亮如初！这是什么原理？大家想不想去体会一下这种工艺的操作过程呢？【学生活动探究三——实验探究2】取3~4mL酒精于试管中，把光亮的细铜丝绕成螺旋状，在酒精灯的外焰上加热烧红，然后迅速插到盛有乙醇的试管底部，观察反应现象。重复操作3-4次，闻试管内液体气味。[提醒]为防止烫伤，可用试管夹夹持试管实验现象：a.红色Ｃu受热变黑色，趁热伸入乙醇中又变成光亮红色b.在试管口可以闻到刺激性气味通过分析现象得出实验中涉及到的化学反应：2Cu＋O2===2CuOC2H5OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu【思考】铜丝在此实验中起什么作用？（铜丝作催化剂）整个过程中Cu丝在反应前后质量和性质都没变化，那么所起的作用应该是催化作用，加快了氧气对乙醇的氧化作用,我们称它为乙醇的催化氧化。分析得出乙醇的催化氧化的总反应〖归纳小结3〗(2)乙醇的催化氧化反应总方程式：2CH3CH2OH+O2—→2CH3CHO+2H2O应用：工业上用此反应原理生产乙醛【思考】此实验中乙醇的断键位置在哪里呢？【分析反应机理】△2实质：脱去羟基上的氢原子以及与羟基相连的碳原子上的氢原子【视野·拓展】——乙醛1．乙醛是一种无色、有刺激性气味的液体，沸点为20.8℃，易挥发，能与水、乙醇等溶剂互溶。2．乙醛具有毒性，浓度过高对健康有一定的危害：可表现有头痛、嗜睡、神志不清，甚至引发支气管炎、蛋白尿肝和心肌脂肪性变等。在适当条件下，乙醛还可以进一步被氧化成乙酸：2CH3CHO+O2催化剂2CH3COOH【资料卡】——酿酒成醋由酒变醋这与空气中存在的醋酸菌大有关系,在酒跟空气接触中,醋酸菌进入酒溶液并大量繁殖,酒的主要成分是乙醇,在醋酸菌作用下,跟空气中氧气起反应,先生成乙醛后变为乙酸。[介绍]有机反应中对氧化反应和还原反应的定义：氧化反应：得氧或失氢的反应还原反应：失氧或得氢的反应【资料在线】——乙醇在人体内的代谢过程示意图，思考：人饮酒为什么会醉？少量饮酒有益健康，酗酒很容易导致酒精中毒，大量酒精会杀死大脑神经细胞，导致记忆力减退，引起脂肪肝、肝硬化等肝脏疾病，情况严重者中毒致死！酒后驾车更是危险！！！【感知生活】1.世界卫生组织的事故调查显示，大约50%-60%的交通事故与酒后驾驶有关。2.交警判断驾驶员是否酒后驾车的方法：酒精测试仪+O2—→2HCHHCHO+2H2OCu乙醇乙醛乙酸（醋）CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH【O】【O】分析原理：2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4→2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O酸性重铬酸钾溶液由橙红色变为绿色，判定司机饮酒超标。【过渡】乙醇除了能被氧气氧化外，还可以被强氧化剂重铬酸钾所氧化，我们熟悉的强氧化剂还有哪些呢？（酸性高锰酸钾溶液）【学生活动探究三——实验探究3】取2~3mL无水乙醇于试管中，滴加1~2滴酸性高锰酸钾溶液，振荡试管，观察颜色变化。实验现象：紫色的酸性高锰酸钾溶液褪色〖归纳小结4〗(3)可被强氧化剂酸性K2Cr2O7、KMnO4氧化生成乙酸（CH3COOH）。【过渡】喝酒有害于自己的健康，有害于他人，因此“小酒别驾，驾车禁杯”，对于未成年要禁止喝酒。当然，我们也不要谈酒色变，要以一分为二的观点来看酒，只要适度，酒的“功”大于“过”。根据经验及所学性质看乙醇有哪些用途？〖归纳小结5〗四、乙醇的主要用途1.制酒精型饮料；2.作消毒剂；3.作溶剂；4.作燃料（汽车，酒精灯等）；5.作化工原料（如工业上用来制乙醛、乙酸、乙醚等）那么乙醇又是如何制取的呢？五、乙醇的制取1．发酵法（C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6C6H12O6→2C2H5OH+CO2↑2.乙烯的水化法CH2=CH2+H－OH→CH3CH2OH【课堂小结】本节课我们学习了乙醇这种物质，它有广泛的用途，其用途来源于它的性质，性质又和结构有密切的关系，大家要抓住从结构入手，重点掌握羟基的影响，化学键断裂的位置。还要学会在日常生活中感受，观察实验现象中的微小差别，这样你就会受益非浅的。【板书】酶酶一定条件乙醇一、乙醇的物理性质二、乙醇的分子结构1.分子式：C2H6O2.结构式：3.结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH三、乙醇的化学性质：反应中乙醇的断键位置1.与活泼金属反应（置换反应）2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑（断①）2.氧化反应（1）燃烧（断①②③④⑤）（2）催化氧化(断①③)2CH3CH2OH+O2—→2CH3CHO+2H2O(3)可被强氧化剂氧化四、乙醇的主要用途1.制酒精型饮料；2.作消毒剂；3.作溶剂；4.作燃料；5.作化工原料五、乙醇的制取1．发酵法（C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6C6H12O6→2C2H5OH+CO2↑2.乙烯的水化法CH2=CH2+H－OH→CH3CH2OH【小试牛刀】1.下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是（）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“酒香不怕巷子深”的说法。2.比较乙烷和乙醇的结构，下列说法错误的是（）C—C—O—HHHHHH②①③④⑤Cu△酶酶一定条件A.两个碳原子都以单键相连B.分子里都含有６个完全相同的氢原子C.乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物D.乙醇与钠反应非常平缓，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼3.根据右图填空（只填键的序号）。（1）乙醇与钠反应断_____键；（2）乙醇在Cu作催化剂的条件下与O2发生反应，断_______键；4.把质量为mg的铜丝灼烧变黑，立即放入下列物质中，能使铜丝变红，而且质量仍为mg的是（）A.稀硫酸B.酒精C.稀硝酸D.CO5.下列物质不能发生催化氧化的是（）6.某有机物6g与足量钠反应，生成0.05mol氢气，该有机物可能是()A.CH3CH2OHB.CH3CH2CH2OHC.CH3OHD.CH3-O-CH37.下列物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是（）A．SO2B．苯C．乙烯D．乙醇8.若要检验酒精中是否含有少量水，可选用的试剂是（）A.生石灰B.金属钠C.浓硫酸D.无水硫酸铜9.制取无水酒精时，通常需向工业酒精中加入下列物质，并加热蒸馏，该物质是（）A.无水硫酸铜B.浓硫酸C.新制的生石灰D.碳化钙参考答案：1．A2．B3．①，①③4．BD5.D6.B7.B8.D9.C②①③④⑤