高中化學《乙醇和醇類》教案設計範文
[教學目標]
1.理解烴的衍生物和官能團的概念。
2.瞭解乙醇的結的和物理性質。
3.掌握乙醇的化學性質。
[教學重點] 掌握乙醇的分子結構和化學性質
[教學難點] 乙醇羥基上的氫原子被活潑金屬原子取代。
[教學類型] 新授課
[教學方法] 實驗探索、啟發導學
[教學內容]
引言:在第四章中,我們學習了烴類有機物—烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴。知道它們都是由碳氫兩種元素組成,同時,我們也知道這些烴通過化學變化可以引進第三種、第四種元素。
提問:請同學們想一想,用什麼方法可以使烴分子增加其他元素?舉例説明。
指出:烴分子中引進了其他元素後就不能再叫烴了。
設問:那麼,這類有機物又叫什麼呢?
講解:如果烴分子裏的氫原子被其它原子或原子團(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化合物(例:鹵代烴;醇;硝基化合物等),這些有機物從結構上説,都可以看作由烴衍變而來的,所以叫“烴的衍生物”。
板書: 第五章 烴的衍生物
講述:一氯甲烷是甲烷分子上的一個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:1、烴的衍生物:從結構上説,都可以看作是由烴衍變而來的有機物。
設疑:為什麼要“從結構上説?”
講解:烴的衍生物並非一定要由烴通過取代、加成等方法來得到;例如乙醇可以由乙烯和水加成得到,也可以通過糧食發酵得到。
過渡:烴和烴的衍生物是有機化學的兩個重要的組成部分。
設問:請同學們設想,烴的衍生物跟相應的烴是否具有相同的化學性質,為什麼?
講解:當烴分子上的氫原子被這些原子或原子團取代後,物質的一些性質都將發生很大變化,可以説,這些原子或原子團對烴的衍生物的性質起了決定性的作用。由於它決定了這個物質的化學特性。所以在化學上把這種原子或原子團叫做官能團。
板書:2、官能團:能夠決定化合物化學特性的原子或原子團,叫做官能團。
設問:請舉出幾種常見的官能團?
思考、討論、列舉常見的官能團: 鹵素原子—X;羥基—OH;硝基—NO2;醛—CHO;羧基—COOH等。
講解:我們理解了官能團這個概念後,就應該明白這樣一個道理,學習烴的衍生物不必一個一個物質地去學習,而是應該像前面研究烷烴時學習它的代表物甲烷;學習烯烴時學習它的代表物乙烯一樣,以達到觸類旁通,這樣我們根據官能團的不同就可將烴的衍生物分為:醇、酚、醛、羧酸等。有機物結構較為複雜,但決定有機物性質的主要是官能團,在性質分析判斷時,只要抓住官能團這個主導因素,問題也就迎刃而解。所以學習有機化學從某種意義上説,就是學習官能團,有機化學就是官能團化學。今天我們學習一種含羥基的烴的衍生物。
板書: 第二節 乙醇 醇類
引入:乙醇可以看做是乙烷分子裏的一個氫原子被羥基(-OH)取代後的產物,也可以是溴乙烷通過水解反應可以得到乙醇,乙醇俗稱酒精,是我們比較熟悉的一種有機物。,實驗室用的酒精燈,醫院消毒用的酒精,我們平時喝的啤酒、白酒等等,都含有酒精。酒精就是乙醇,但平時喝的酒就不能説是酒精或乙醇。因為啤酒的乙醇含量只有3—5%,就是一些烈性白酒,含乙醇也只有50—70%,那麼真正的乙醇又是什麼樣的呢?
板書:一、乙醇
1分子結構:
教師:展示乙醇實物,嗅氣味,學生回答,教師邊問邊板書
板書:2物理性質:無色、透明、具有特殊香味的液體,易溶於水、密度小於水、沸點比水低,易揮發
提問:怎樣檢驗乙醇中是否含有水?
參考:用無水硫酸銅;
講述:乙醇可作溶劑,溶解多種有機物和無機物,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?
設問:兩種不同的液體互溶在一起時,可用什麼方法分離?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,要得到無水乙醇還得加新制的生石灰,使水與之反應生成一種難揮發的Ca(OH)2,再蒸餾。
[課 題] 第二節 乙醇 醇類(第二課時)
[教學目標] 掌握乙醇的化學性質。
[教學重點] 乙醇的化學性質。
[教學難點] 乙醇的化學性質。
[教學類型] 新授課
[教學方法] 講授法
[教學內容]
過渡:乙醇從結構上可以看作是乙烷分子裏的一個氫原子被羥基取代後的產物,—OH對乙醇的化學性質有何影響呢?
板書:3、化學性質:乙醇的官能團是羥基—OH
引入: 物質的結構決定物質的化學性質。在乙醇分子中,由於O原子的吸引電子能力比C、H強,使得C—O鍵、O—H鍵均具有極性,在化學反應中有可能斷裂。
板書:(1)與鈉反應:(還可以與K 、Ca、Mg、Al等活潑金屬反應)
實驗6-2:
現象:鈉沉入試管底部,有氣體放出,鈉又浮到液麪,氣體能燃燒,火焰呈淡藍色,燒杯壁有水滴,加石灰水不變渾濁。
板書: 2CH3CH2OH + 2Na →2CH3CH2ONa + H2↑
設疑:乙醇分子有6個氫原子,是全部被取代?還是部分被取代?
啟發:乙烷能不能和金屬鈉反應?
參考:不能。假如能反應,我們就不能將金屬鈉保存在液態烴—煤油、汽油中了,説明乙醇分子中的乙基是較穩定的,其氫原子不會被金屬鈉取代。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反應外,也可以與K、Ca、Mg反應。
練習:乙酸與K的反應方程式。
R—OH+Na→?
講述:不知同學們還記不記得,在高一化學中金屬鈉與水反應的化學方程式和實驗現象。
講述:鈉在水面上遊動,噝噝作響,反應很快完成。
比較: 1,密度 2.速度
講解:此反應類似於鈉與水的反應,故乙醇又可以看作是水分子裏的氫原子被乙基取代的產物,根據實驗現象可以比較出乙醇與鈉反應不如水與鈉反應激烈,這説明乙醇羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑。
板書:乙醇較水還難電離。
講解:我們在實驗室中,經常採用燃燒酒精給一些物質加熱,酒精燃燒也就是氧化反應。
板書:(2) 氧化反應
①燃燒: CH3CH2OH+ 3O2 2CO2 +3H2O
講解:乙醇除了燃燒時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,也能與氧氣發生氧化反應,生成乙醛:如果有催化劑作用,還可以生成乙醛。
板書: ②催化氧化——生成乙醛。
工業上根據這個原理,由乙醇製取乙醛。
引入:前面我們學過利用乙醇製取乙烯的反應,請同學們寫出這個反應方程式,並指出反應類型。
板書:(3)消去反應——分子內脱水,生成乙烯。
講解:如果制乙烯時温度較低,將發生分子間脱水反應,生成乙醚。
板書:(4)取代反應——分子間脱水,生成乙醚。
1.
講解:羥基是乙醇的官能團,決定着乙醇的化學性質,在分析乙醇的化學性質時,一定要抓住斷鍵的位置,這樣才能掌握好乙醇的性質。
板書: 2.跟氫鹵酸反應
講述:當乙酸與氫溴酸在加熱條件下將發生溴原子取代羥基。
板書:
講述:通常用濃 代替HBr。 練習:
講解:羥基是乙醇的官能團,決定着乙醇的化學性質,在分析乙醇的化學性質時,一定要抓住斷鍵的位置,這樣才能掌握好乙醇的性質。
板書:二、乙醇的工業製法
講解:乙醇的工業製法,主要有乙烯直接水化法和發酵法兩種。
板書: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,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,產量大,這樣能節約大量糧食,因此發展很快。
板書:
板書:2.發酵法
講解:發酵法制乙醇是在釀酒的基礎上發展起來的,在相當長的歷史時期內,曾是生產乙醇的唯一工業方法。發酵法的原料可以是含澱粉的農產品,如穀類、薯類或野生植物果實等;也可用製糖廠的廢糖蜜;或者用含纖維素的木屑、植物莖稈等。這些物質經一定的預處理後,經水解(用廢糖蜜作原料不經這一步)、發酵,即可製得乙醇。發酵液中乙醇的質量分數約為6%~10%,並含有其他一些有機雜質,經精餾可得95%的工業乙醇。
[課 題] 第二節 乙醇 醇類(第三課時)
[教學目標] 1瞭解乙醇的工業製法,常識性介紹乙醇的生理作用。
2瞭解醇類的一般通性和幾種典型醇的用途
[教學重點] 乙醇的工業製法,醇類的一般通性
[教學難點] 乙醇的工業製法,醇類的一般通性
[教學類型] 新授課
[教學方法] 講解、歸納
[教學內容]
複習:1乙醇有哪些化學性質?
2寫出下列物質間轉化的化學方程式,並註明反應條件。
分析:根據(CH3)2C=CH2,可以推斷氯代烷結構有兩種:(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:研究乙醇結構可以看出,乙醇是由烴基和羥基相連的化合物,在有機化學中,像具有這樣結構的物質叫做醇。請看課本P158二、醇類,瞭解醇類的分類和性質。
講解:醇是分子中含有跟鏈烴基結合着的羥基化合物。根據醇分子裏羥基的數目,醇可以分為一元醇、二元醇和多元醇,分子裏只含有一個羥基的,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,簡寫為R—OH。乙醇是重要的化工溶劑,廣泛應用於醫藥、塗料、化粧品、油脂等工業;甲醇、乙醇都是重要的化工原料,同時,它們還可用作車用燃料,是一類新的可再生能源。甲醇有毒,飲用約10mL就能使眼睛失明,再多就能使人致死。
低級的飽和一元醇為無色中性液體,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C的醇為油狀液體,可以部分地溶於水;含12個C以上的醇為無色、無味的蠟狀固體,不溶於水。表7-2中列出了幾種飽和一元醇的某些物理性質。
板書:二、醇類
1定義:鏈烴基或苯環側鏈上的碳結合的羥基
練習:下列哪些物質屬於醇?
板書:2分類 按羥基數目分(一元醇、二元醇、多元醇)
按烴基類別分(脂肪醇、芳香醇)
3飽和一元醇:烷基+一個羥基
(1) 通式:CnH2n+1OH 或CnH2n+2O、R—OH
(2)物理性質: n≤3, 無色液體、與水任意比互溶
4≤n≤11,無色油狀液體,部分溶於水
n ≥12,無色蠟狀固體,不溶於水。
溶解度: 碳原子數越多,溶解度越小,直至不溶。
沸點: 碳原子數越多,沸點越高
(3)化學性質:似乙醇,但要注意發生消去反應和氧化反應的條件及其產物。
①消去反應的條件:似鹵代烴發生消去反應的條件。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等不能發生消去反應。
②氧化條件: 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氧化產物:α位C原子有兩個H原子生成醛,α位C原子有一個H原子生成酮。
4幾種重要醇結構、性質與用途:
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,能跟水、酒精以任意比混溶,它們都是重要的化工原料。此外,丙三醇還有護膚作用,俗稱甘油。
板書:分子裏含有兩個或兩個以上羥基的醇,分別叫做二元醇和多元醇,如乙二醇和丙三醇:
醇的沸點與氫鍵
比較表6-1與表7-2,不難發現,低級醇的沸點比與其相對應的烷烴要高得多,例如乙醇的沸點是78.5℃,而乙烷的沸點僅是-88.63℃。這是因為,醇分子裏有羥基,低級醇在液態時與水類似,分子間能形成氫鍵:
因此,要使液態醇變為蒸氣,不僅要破壞分子間的範德華引力,還需消耗一定的能量破壞氫鍵,這就是低級醇的沸點相對較高的原因。
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