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高中化學(xué)《乙醇和醇類(lèi)》教案設(shè)計(jì)范文
[教學(xué)目標(biāo)]
1.理解烴的衍生物和官能團(tuán)的概念。
2.了解乙醇的結(jié)的和物理性質(zhì)。
3.掌握乙醇的化學(xué)性質(zhì)。
[教學(xué)重點(diǎn)] 掌握乙醇的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)
[教學(xué)難點(diǎn)] 乙醇羥基上的氫原子被活潑金屬原子取代。
[教學(xué)類(lèi)型] 新授課
[教學(xué)方法] 實(shí)驗(yàn)探索、啟發(fā)導(dǎo)學(xué)
[教學(xué)內(nèi)容]
引言:在第四章中,我們學(xué)習(xí)了烴類(lèi)有機(jī)物—烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴。知道它們都是由碳?xì)鋬煞N元素組成,同時(shí),我們也知道這些烴通過(guò)化學(xué)變化可以引進(jìn)第三種、第四種元素。
提問(wèn):請(qǐng)同學(xué)們想一想,用什么方法可以使烴分子增加其他元素?舉例說(shuō)明。
指出:烴分子中引進(jìn)了其他元素后就不能再叫烴了。
設(shè)問(wèn):那么,這類(lèi)有機(jī)物又叫什么呢?
講解:如果烴分子里的氫原子被其它原子或原子團(tuán)(例:鹵素原子—X;羥基—OH;硝基—NO2等)所取代,就能生成一系列新的有機(jī)化合物(例:鹵代烴;醇;硝基化合物等),這些有機(jī)物從結(jié)構(gòu)上說(shuō),都可以看作由烴衍變而來(lái)的,所以叫“烴的衍生物”。
板書(shū): 第五章 烴的衍生物
講述:一氯甲烷是甲烷分子上的一個(gè)氫原子被氯原子取代而得到。一氯甲烷可以看成是甲烷的衍生物。l,2-二溴乙烷既可以看成是乙烯的衍生物,又可以看成乙烷的衍生物。硝基苯可以看成是苯的衍生物。由此我們可以將烴的衍生物定義為:
板書(shū):1、烴的衍生物:從結(jié)構(gòu)上說(shuō),都可以看作是由烴衍變而來(lái)的有機(jī)物。
設(shè)疑:為什么要“從結(jié)構(gòu)上說(shuō)?”
講解:烴的衍生物并非一定要由烴通過(guò)取代、加成等方法來(lái)得到;例如乙醇可以由乙烯和水加成得到,也可以通過(guò)糧食發(fā)酵得到。
過(guò)渡:烴和烴的衍生物是有機(jī)化學(xué)的兩個(gè)重要的組成部分。
設(shè)問(wèn):請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)想,烴的衍生物跟相應(yīng)的烴是否具有相同的化學(xué)性質(zhì),為什么?
講解:當(dāng)烴分子上的氫原子被這些原子或原子團(tuán)取代后,物質(zhì)的一些性質(zhì)都將發(fā)生很大變化,可以說(shuō),這些原子或原子團(tuán)對(duì)烴的衍生物的性質(zhì)起了決定性的作用。由于它決定了這個(gè)物質(zhì)的化學(xué)特性。所以在化學(xué)上把這種原子或原子團(tuán)叫做官能團(tuán)。
板書(shū):2、官能團(tuán):能夠決定化合物化學(xué)特性的原子或原子團(tuán),叫做官能團(tuán)。
設(shè)問(wèn):請(qǐng)舉出幾種常見(jiàn)的官能團(tuán)?
思考、討論、列舉常見(jiàn)的官能團(tuán): 鹵素原子—X;羥基—OH;硝基—NO2;醛—CHO;羧基—COOH等。
講解:我們理解了官能團(tuán)這個(gè)概念后,就應(yīng)該明白這樣一個(gè)道理,學(xué)習(xí)烴的衍生物不必一個(gè)一個(gè)物質(zhì)地去學(xué)習(xí),而是應(yīng)該像前面研究烷烴時(shí)學(xué)習(xí)它的代表物甲烷;學(xué)習(xí)烯烴時(shí)學(xué)習(xí)它的代表物乙烯一樣,以達(dá)到觸類(lèi)旁通,這樣我們根據(jù)官能團(tuán)的不同就可將烴的衍生物分為:醇、酚、醛、羧酸等。有機(jī)物結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,但決定有機(jī)物性質(zhì)的主要是官能團(tuán),在性質(zhì)分析判斷時(shí),只要抓住官能團(tuán)這個(gè)主導(dǎo)因素,問(wèn)題也就迎刃而解。所以學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)從某種意義上說(shuō),就是學(xué)習(xí)官能團(tuán),有機(jī)化學(xué)就是官能團(tuán)化學(xué)。今天我們學(xué)習(xí)一種含羥基的烴的衍生物。
板書(shū): 第二節(jié) 乙醇 醇類(lèi)
引入:乙醇可以看做是乙烷分子里的一個(gè)氫原子被羥基(-OH)取代后的產(chǎn)物,也可以是溴乙烷通過(guò)水解反應(yīng)可以得到乙醇,乙醇俗稱(chēng)酒精,是我們比較熟悉的一種有機(jī)物。,實(shí)驗(yàn)室用的酒精燈,醫(yī)院消毒用的酒精,我們平時(shí)喝的啤酒、白酒等等,都含有酒精。酒精就是乙醇,但平時(shí)喝的酒就不能說(shuō)是酒精或乙醇。因?yàn)槠【频囊掖己恐挥?—5%,就是一些烈性白酒,含乙醇也只有50—70%,那么真正的乙醇又是什么樣的呢?
板書(shū):一、乙醇
1分子結(jié)構(gòu):
教師:展示乙醇實(shí)物,嗅氣味,學(xué)生回答,教師邊問(wèn)邊板書(shū)
板書(shū):2物理性質(zhì):無(wú)色、透明、具有特殊香味的液體,易溶于水、密度小于水、沸點(diǎn)比水低,易揮發(fā)
提問(wèn):怎樣檢驗(yàn)乙醇中是否含有水?
參考:用無(wú)水硫酸銅;
講述:乙醇可作溶劑,溶解多種有機(jī)物和無(wú)機(jī)物,與水以任意比互溶。互溶的混合物,在分離上是比較困難的,但也是可以分離的。如何分離乙醇和水的混合物?
設(shè)問(wèn):兩種不同的液體互溶在一起時(shí),可用什么方法分離?石油是如何分離成汽油、煤油……的?
參考:蒸餾的方法分離。
講解:用分餾的方法只能得到96%的高濃度乙醇,要得到無(wú)水乙醇還得加新制的生石灰,使水與之反應(yīng)生成一種難揮發(fā)的Ca(OH)2,再蒸餾。
[課 題] 第二節(jié) 乙醇 醇類(lèi)(第二課時(shí))
[教學(xué)目標(biāo)] 掌握乙醇的化學(xué)性質(zhì)。
[教學(xué)重點(diǎn)] 乙醇的化學(xué)性質(zhì)。
[教學(xué)難點(diǎn)] 乙醇的化學(xué)性質(zhì)。
[教學(xué)類(lèi)型] 新授課
[教學(xué)方法] 講授法
[教學(xué)內(nèi)容]
過(guò)渡:乙醇從結(jié)構(gòu)上可以看作是乙烷分子里的一個(gè)氫原子被羥基取代后的產(chǎn)物,—OH對(duì)乙醇的化學(xué)性質(zhì)有何影響呢?
板書(shū):3、化學(xué)性質(zhì):乙醇的官能團(tuán)是羥基—OH
引入: 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。在乙醇分子中,由于O原子的吸引電子能力比C、H強(qiáng),使得C—O鍵、O—H鍵均具有極性,在化學(xué)反應(yīng)中有可能斷裂。
板書(shū):(1)與鈉反應(yīng):(還可以與K 、Ca、Mg、Al等活潑金屬反應(yīng))
實(shí)驗(yàn)6-2:
現(xiàn)象:鈉沉入試管底部,有氣體放出,鈉又浮到液面,氣體能燃燒,火焰呈淡藍(lán)色,燒杯壁有水滴,加石灰水不變渾濁。
板書(shū): 2CH3CH2OH + 2Na →2CH3CH2ONa + H2↑
設(shè)疑:乙醇分子有6個(gè)氫原子,是全部被取代?還是部分被取代?
啟發(fā):乙烷能不能和金屬鈉反應(yīng)?
參考:不能。假如能反應(yīng),我們就不能將金屬鈉保存在液態(tài)烴—煤油、汽油中了,說(shuō)明乙醇分子中的乙基是較穩(wěn)定的,其氫原子不會(huì)被金屬鈉取代。顯然,生成的H2,氫原子是由羥基提供的。
指出:乙醇除了可以跟Na反應(yīng)外,也可以與K、Ca、Mg反應(yīng)。
練習(xí):乙酸與K的反應(yīng)方程式。
R—OH+Na→?
講述:不知同學(xué)們還記不記得,在高一化學(xué)中金屬鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
講述:鈉在水面上游動(dòng),咝咝作響,反應(yīng)很快完成。
比較: 1,密度 2.速度
講解:此反應(yīng)類(lèi)似于鈉與水的反應(yīng),故乙醇又可以看作是水分子里的氫原子被乙基取代的產(chǎn)物,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以比較出乙醇與鈉反應(yīng)不如水與鈉反應(yīng)激烈,這說(shuō)明乙醇羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑。
板書(shū):乙醇較水還難電離。
講解:我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中,經(jīng)常采用燃燒酒精給一些物質(zhì)加熱,酒精燃燒也就是氧化反應(yīng)。
板書(shū):(2) 氧化反應(yīng)
、偃紵 CH3CH2OH+ 3O2 2CO2 +3H2O
講解:乙醇除了燃燒時(shí)能生成二氧化碳和水之外,在加熱和有催化劑(Cu或Ag)存在的條件下,也能與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),生成乙醛:如果有催化劑作用,還可以生成乙醛。
板書(shū): ②催化氧化——生成乙醛。
工業(yè)上根據(jù)這個(gè)原理,由乙醇制取乙醛。
引入:前面我們學(xué)過(guò)利用乙醇制取乙烯的反應(yīng),請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出這個(gè)反應(yīng)方程式,并指出反應(yīng)類(lèi)型。
板書(shū):(3)消去反應(yīng)——分子內(nèi)脫水,生成乙烯。
講解:如果制乙烯時(shí)溫度較低,將發(fā)生分子間脫水反應(yīng),生成乙醚。
板書(shū):(4)取代反應(yīng)——分子間脫水,生成乙醚。
1.
講解:羥基是乙醇的官能團(tuán),決定著乙醇的化學(xué)性質(zhì),在分析乙醇的化學(xué)性質(zhì)時(shí),一定要抓住斷鍵的位置,這樣才能掌握好乙醇的性質(zhì)。
板書(shū): 2.跟氫鹵酸反應(yīng)
講述:當(dāng)乙酸與氫溴酸在加熱條件下將發(fā)生溴原子取代羥基。
板書(shū):
講述:通常用濃 代替HBr。 練習(xí):
講解:羥基是乙醇的官能團(tuán),決定著乙醇的化學(xué)性質(zhì),在分析乙醇的化學(xué)性質(zhì)時(shí),一定要抓住斷鍵的位置,這樣才能掌握好乙醇的性質(zhì)。
板書(shū):二、乙醇的工業(yè)制法
講解:乙醇的工業(yè)制法,主要有乙烯直接水化法和發(fā)酵法兩種。
板書(shū):1.乙烯直接水化法
講解:乙烯直接水化法,就是在加熱、加壓和有催化劑存在的條件下,使乙烯蒸氣與水直接反應(yīng),生成乙醇:在此法中的原料——乙烯可大量取自石油裂解氣,成本低,產(chǎn)量大,這樣能節(jié)約大量糧食,因此發(fā)展很快。
板書(shū):
板書(shū):2.發(fā)酵法
講解:發(fā)酵法制乙醇是在釀酒的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,在相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi),曾是生產(chǎn)乙醇的唯一工業(yè)方法。發(fā)酵法的原料可以是含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品,如谷類(lèi)、薯類(lèi)或野生植物果實(shí)等;也可用制糖廠的廢糖蜜;或者用含纖維素的木屑、植物莖稈等。這些物質(zhì)經(jīng)一定的預(yù)處理后,經(jīng)水解(用廢糖蜜作原料不經(jīng)這一步)、發(fā)酵,即可制得乙醇。發(fā)酵液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為6%~10%,并含有其他一些有機(jī)雜質(zhì),經(jīng)精餾可得95%的工業(yè)乙醇。
[課 題] 第二節(jié) 乙醇 醇類(lèi)(第三課時(shí))
[教學(xué)目標(biāo)] 1了解乙醇的工業(yè)制法,常識(shí)性介紹乙醇的生理作用。
2了解醇類(lèi)的一般通性和幾種典型醇的用途
[教學(xué)重點(diǎn)] 乙醇的工業(yè)制法,醇類(lèi)的一般通性
[教學(xué)難點(diǎn)] 乙醇的工業(yè)制法,醇類(lèi)的一般通性
[教學(xué)類(lèi)型] 新授課
[教學(xué)方法] 講解、歸納
[教學(xué)內(nèi)容]
復(fù)習(xí):1乙醇有哪些化學(xué)性質(zhì)?
2寫(xiě)出下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)條件。
分析:根據(jù)(CH3)2C=CH2,可以推斷氯代烷結(jié)構(gòu)有兩種:(CH3)2CHCH2Cl和(CH3)2CClCH3,又醇B可以被氧化生成醛,所以只有(CH3)2CHCH2Cl正確。
引入:研究乙醇結(jié)構(gòu)可以看出,乙醇是由烴基和羥基相連的化合物,在有機(jī)化學(xué)中,像具有這樣結(jié)構(gòu)的物質(zhì)叫做醇。請(qǐng)看課本P158二、醇類(lèi),了解醇類(lèi)的分類(lèi)和性質(zhì)。
講解:醇是分子中含有跟鏈烴基結(jié)合著的羥基化合物。根據(jù)醇分子里羥基的數(shù)目,醇可以分為一元醇、二元醇和多元醇,分子里只含有一個(gè)羥基的,叫做一元醇。由烷烴所衍生的一元醇,叫做飽和一元醇,如甲醇、乙醇等,它們的通式是CnH2n+1OH,簡(jiǎn)寫(xiě)為R—OH。乙醇是重要的化工溶劑,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、涂料、化妝品、油脂等工業(yè);甲醇、乙醇都是重要的化工原料,同時(shí),它們還可用作車(chē)用燃料,是一類(lèi)新的可再生能源。甲醇有毒,飲用約10mL就能使眼睛失明,再多就能使人致死。
低級(jí)的飽和一元醇為無(wú)色中性液體,具有特殊的氣味和辛辣味道。甲醇、乙醇、丙醇可與水以任意比混溶;含4至11個(gè)C的醇為油狀液體,可以部分地溶于水;含12個(gè)C以上的醇為無(wú)色、無(wú)味的蠟狀固體,不溶于水。表7-2中列出了幾種飽和一元醇的某些物理性質(zhì)。
板書(shū):二、醇類(lèi)
1定義:鏈烴基或苯環(huán)側(cè)鏈上的碳結(jié)合的羥基
練習(xí):下列哪些物質(zhì)屬于醇?
板書(shū):2分類(lèi) 按羥基數(shù)目分(一元醇、二元醇、多元醇)
按烴基類(lèi)別分(脂肪醇、芳香醇)
3飽和一元醇:烷基+一個(gè)羥基
(1) 通式:CnH2n+1OH 或CnH2n+2O、R—OH
(2)物理性質(zhì): n≤3, 無(wú)色液體、與水任意比互溶
4≤n≤11,無(wú)色油狀液體,部分溶于水
n ≥12,無(wú)色蠟狀固體,不溶于水。
溶解度: 碳原子數(shù)越多,溶解度越小,直至不溶。
沸點(diǎn): 碳原子數(shù)越多,沸點(diǎn)越高
(3)化學(xué)性質(zhì):似乙醇,但要注意發(fā)生消去反應(yīng)和氧化反應(yīng)的條件及其產(chǎn)物。
、傧シ磻(yīng)的條件:似鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)的條件。與—OH所連碳原子的鄰位碳原子(即β位C原子)上必須有H原子。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH等不能發(fā)生消去反應(yīng)。
、谘趸瘲l件: 與—OH所連的碳原子(即α位C原子)上必須有H原子。如C(CH3)3OH不能被氧化。
③氧化產(chǎn)物:α位C原子有兩個(gè)H原子生成醛,α位C原子有一個(gè)H原子生成酮。
4幾種重要醇結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途:
講解:甲醇、乙醇為可再生能源,甲醇有毒;乙二醇和丙三醇都是無(wú)色、粘稠、有甜味的液體,與水和酒精以任意比互溶,;丙三醇吸濕性強(qiáng),能跟水、酒精以任意比混溶,它們都是重要的化工原料。此外,丙三醇還有護(hù)膚作用,俗稱(chēng)甘油。
板書(shū):分子里含有兩個(gè)或兩個(gè)以上羥基的醇,分別叫做二元醇和多元醇,如乙二醇和丙三醇:
閱讀
醇的沸點(diǎn)與氫鍵
比較表6-1與表7-2,不難發(fā)現(xiàn),低級(jí)醇的沸點(diǎn)比與其相對(duì)應(yīng)的烷烴要高得多,例如乙醇的沸點(diǎn)是78.5℃,而乙烷的沸點(diǎn)僅是-88.63℃。這是因?yàn),醇分子里有羥基,低級(jí)醇在液態(tài)時(shí)與水類(lèi)似,分子間能形成氫鍵:
因此,要使液態(tài)醇變?yōu)檎魵,不僅要破壞分子間的范德華引力,還需消耗一定的能量破壞氫鍵,這就是低級(jí)醇的沸點(diǎn)相對(duì)較高的原因。
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