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人教版高中化学必修二:《生活中两种常见的有机物》优秀教案

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生活中两种常见的有机物  乙醇   教学设计

●教材分析及教材处理

《生活中两种常见的有机物》新课标人教版普通高中化学必修2第三章《 有机化合物》第三节内容本节内容选取了乙醇和乙酸这两个生活中典型的有机物,并对乙醇和乙酸的组成、结构、主要性质以及在生活、生产中的应用进行了简单的介绍。本节内容分2课时,第1课时介绍生活中常见的有机物——乙醇。在初中化学中,只简单介绍了乙醇的用途,没有从组成和结构角度认识其性质、存在和用途。乙醇是学生比较熟悉的物质,又是典型的烃的含氧衍生物,因此,乙醇的结构和性质是本节的重点。通过本节课的学习,让学生初步建立起官团对有机物性质的重要影响,建立“(组成)结构→性质→用途”的有机物学习模式,为今后学习其它的烃的衍生物打下良好的基础。本课时实验内容较多,通过实验能培养学生的探究能力、操作能力、观察能力、分析能力等。为了使教学具有更强的逻辑性,对教材处理如下:先联系生活及展示酒精灯,小结出乙醇的物理性质,根据乙醇的分子式猜想乙醇的结构,并通过实验验证乙醇的结构,结构决定性质,再学习乙醇的性质,并联系生活中的例子加深对性质的学习。第2课时介绍乙酸,包含乙酸的分子结构特点、物理性质、化学性质、乙酸的用途等,乙酸的结构和性质是本课时的教学重点,特别是酯化反应的特点是重点难点。通过联系生活引出乙酸,学习乙酸的结构,再学习其性质,重点分析酯化反应。

●教学模式与学习方式设计

     在学生初中知识的基础上,突出从烃到烃的衍生物的结构变化,强调官能团与性质的关系,在学生的头脑中逐步建立烃基与官能团位置关系等立体结构模型,帮助学生打好进一步学习的方法论基础,同时鼓励学生用学习到的知识解释常见有机物的性质和用途。我设计的教学模式和学习方式如下:1、实验法:充分发挥学生主体作用,通过设计问题,实验探究,展示获取知识的过程,按“疑问→实验→思考→引导→得出结论→应用”的模式进行教学,从而调动学生的内在动力,促使学生主动去探索知识;2、情景激学法:创设问题的意境(酒精汽油的推广、喝酒脸红、酒后驾驶的检验等),激发学习兴趣,调动学生内在的学习动力,促使学生在意境中主动探究科学的奥妙。

1课时

★学习内容分析

    在初中化学中,只简单地介绍了乙醇的用途,没有从组成和结构角度认识其性质、存在和用途。乙醇是学生比较熟悉的生活用品,又是典型的烃的衍生物,因此本节课主要从乙醇的组成、结构和性质出发,可以让学生知道官能团对有机物性质的重要影响,建立“(组成)结构—性质—用途”的有机物学习模式。学习从烃到烃的衍生物的结构变化,重点学习官能团与性质的关系,同时要学会用学习到的知识解释常见有机物的性质和用途。

★学情分析

从学生心理情况看,由于本单元知识都是生活中经常接触到的物质,十分贴近生活,容易激起学生的探究欲望,对培养学生学习化学兴趣将会有很大帮助。

    从学生学习能力上看,经过高一上半个学期的学习,学生已经初步具备了一定的提出问题、分析问题、解决问题的能力。但是关于乙醇的结构在初中学生没有接触,所以要让学生通过钠与乙醇反应的探究实验,确定乙醇的结构,还通过乙醇的催化氧化的实验探究,明确羟基官能团的作用,加深对乙醇结构的认识。

★三维教学目标

1、知识与技能

1)了解乙醇的物理性质及用途;

2)掌握乙醇的分子结构和主要化学性质——与钠的反应、氧化反应。

2、过程与方法

1)从乙醇组成-结构-性质出发,让学生知道官能团对有机物性质的重要影响,建立组成-结构-性质的学习模式;

2)通过实验培养学生观察、描述、解释实验现象的能力以及对知识的分析归纳,概

括总结能力与语言表达能力。

3、情感态度与价值观

1)在实验探究中,学生亲历体验实验的探究的过程,体验探究中的困惑,顿悟、喜悦;

2)激发学生参与化学科技活动的热情,逐步形成将所学的知识用于生产、生活实践的意识,在质疑、反思中提升内在素养,培养学生良好的科学作风和求实进取的优良品质。

★教学重点

1、乙醇的结构;

2、乙醇的化学性质。

★教学难点

1、乙醇的结构;

2、乙醇与钠的反应和乙醇的催化氧化反应。

 

★教具准备

     ppt、无水乙醇、金属钠、澄清石灰水、铜丝、小刀、酒精灯、试管、烧杯、铁架台、橡胶塞(带孔)、导管、火柴

本节课的设计思路

新课程改革的重点之一就是建构起学生自己动手实践,自主探索与合作交流的学习方式,逐步改变以教师、课堂和课本为中心的局面,促进学生创新意识与实践能力的发展。本节课的教学采取从日常生活入手感受酒精,从结构到性质,从性质到用途,然后启发引导、实验探究、讨论总结。从而,使学生更加全面地认识乙醇。

★ 教学过程

【新课导入】展示啤酒、红酒、白酒,通过酒精引出乙醇。生活中,你的亲朋好友有没有喝酒的?同学们有没有发现一个有趣的现象,喝了酒之后,有的人容易脸红?你知道是为什么吗?

【思考与交流】展示酒精灯,学生思考讨论得出乙醇的一些物理性质

【投影】颜色:无色   状态:液体   气味:特殊香味   密度:比水小   

沸点:78.5℃,易挥发(酒香不怕巷子深)  

溶解性:跟水以任意比例互溶,能够溶解多种无机物和有机物

【问题探究】实验测定乙醇的分子式为 C2H6O ,已知该分子是由2个-C-,1个-O-,6个-H拼接而成,请问你能想出几种拼接方式?

【答案】

 

 

【问题探究】如何证明乙醇的分子结构究竟是前者还是后者?

【教师点拨】我们知道金属单质钠是存放在煤油中的,煤油的主要成分是含有C10-C16烷烃,说明钠能在烃溶液里稳定存在,不发生反应,也就是说钠不能使C-H键断裂。而水可以与金属钠反应,能置换出H2,说明钠可以使OH键断裂。那乙醇可以与金属钠反应吗?根据以上分析,金属钠可能帮助我们来辨别乙醇的结构式。

【实验探究1】在盛有少量无水乙醇的试管中入一小块新切的、   用滤纸擦干表面煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有医用注射针头的单孔塞,用小试管倒扣在针头上,收集并验纯气体;然后点燃,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石灰水,观察实验现象,比较前面做过的水与钠反应的实验,并完成下表。

 

金属钠的变化

气体燃烧现象

检验产物

浮、熔、游、响、红

安静燃烧,淡蓝色火焰

澄清石灰水不变浑浊

乙醇

反应缓慢,开始时钠沉入底部,表面产生气泡,反应过程中上下浮动

安静燃烧,淡蓝色火焰

 

澄清石灰水不变浑浊

 

【结论】说明乙醇与钠反应也产生氢气,乙醇分子中有类似于水的结构,OH键,即乙醇的结构为

 

【投影】二、乙醇的分子组成及结构

分子式:C2H6O                  结构式:

结构简式:CH3CH2OH  C2H5OH        

  

球棍模型:                                    比例模型:

所含原子团:羟基(-OH)、乙基(-C2H5

【教师讲解】我们将乙醇与乙烷相比,乙醇可以看成是乙烷分子中的氢原子被羟基取代后的产物。向这些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。前面提及的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷(四氯化碳)及硝基苯也属于烃的衍生物。

【投影】三、烃的衍生物及官能团

烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其它原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。

【提问】a、根据钠和水反应原理,类比书写钠和乙醇反应化学方程式?

【答案】2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2

【提问】b、钠和水、钠和乙醇反应比较,哪一个更剧烈?  

【答案】钠与水

【提问】c、该实验说明羟基中氢原子的活泼性顺序为:    

H-OH _______ C2H5-OH,乙醇比水更_____(难或易)电离出H+

【答案】﹥,难

【提问】d、乙醇与钠反应时哪些化学键发生断裂呢?

【答案】①处O-H键断开

【教师讲解】乙醇具有与乙烷不同的化学特性,这是因为取代氢原子的羟基对乙醇的性质起着很重要的性质。像这种决定有机物的化学特性的原子或原子团叫做官能团。

【投影】官能团:决定有机化合物的化学特性的原子或原子团叫做官能团。

 

 

 

 

【特别提醒】羟基(—OH)的小短线只代表一个电子,表示可以和其他的原子或原子团形成化学键,电子式为,不是 (氢氧根离子),也不是。

【过渡】在实验室经常用酒精灯加热,说明乙醇可以燃烧。

【教师讲解】乙醇在空气里能够燃烧,发出淡蓝色的火焰,同时放出大量的热。

 

【提问】乙醇燃烧时哪些化学键发生断裂呢?

【答案】全部化学键断裂

【社会连线】乙醇汽油由90%普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。使用乙醇汽油,节约石油资源,减少汽车尾气。

【过渡】焊接银器、铜器时,表面会生成发黑的氧化膜,银匠说,可以先把铜、银在火上烧热,马上蘸一下酒精,铜银会光亮如初!这是何原理?

【实验探究21)向一支试管中加入3-5mL无水乙醇,取一根10-15cm长的铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上加热灼烧,观察现象;

2)灼烧后的铜丝趁热迅速插入到乙醇中,反复操作34次,比较试管中气味的变化。观察现象。

注意:试管不宜离酒精灯过近,手拿铜丝的方向正确,以便顺利插入到试管中。

 

 

 

 

【实验现象】

实验步骤

实验现象

1)向一支试管中加入3-5mL无水乙醇,取一根10-15cm长的铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上加热灼烧,观察实验现象;

 红色铜丝在加热后表面变成黑色

 

2)灼烧后的铜丝趁热迅速插入到乙醇中,反复操作34次,比较试管中气味的变化。

 热铜丝与乙醇接触后重新变成红色;可闻到刺激性气味

 

【思考与讨论】1铜丝变黑发生什么反应?请写出方程式。

2)伸入乙醇中的铜丝变红又说明什么?

3)本实验中铜丝的作用是什么?请写出总方程式。

【答案】(1)

(2)

(3)

【投影】播放乙醇催化氧化断键的Flash

【提问】此反应中,乙醇哪些键断裂?

【答案】①③处键断裂

【教师讲解】醇催化氧化过程中断裂的是羟基中的O—H键和与羟基相连的碳原子上的一个C—H键,所以醇催化氧化的条件是与羟基相连的碳原子上有氢原子。

【教师讲解】同学们,现在应该知道为什么焊接银器、铜器时,表面会生成发黑的氧化膜,银匠说,可以先把铜、银在火上烧热,马上蘸一下酒精,铜银会光亮如初!

【社会连线】生活中,你的亲朋好友有没有喝酒的?同学们有没有发现一个有趣的现象,

喝了酒之后,有的人容易脸红?你知道是为什么吗?

【教师讲解】

 

 

 

 

如果体内的乙醇脱氢酶或乙醛脱氢酶不足,会导致乙醇进入体液无法转化或生成的乙醛无法转化,乙醛的毒性是乙醇的十倍以上,进而对肝脏和大脑神经造成危害。 

【社会连线】根据全球各交通和警察部门的统计,2004年全世界交通事故死亡人数为50万人。其中,中国交通事故死亡人数为104万人,车祸中多数是酒后开车。司机酒后驾车容易肇事,因此,交通法规禁止酒后驾车。怎样判断是否酒后驾驶呢?

【投影】用酒精检测仪,检查司机呼出的气体,根据颜色由橙红色变为绿色来判断司机是否酒后驾驶。

【教师讲解】乙醇能与酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液反应,被直接氧化成乙酸,溶液由橙黄色变为蓝绿色,也能使与酸性高锰酸钾溶液褪色。      

【小结】乙醇的性质:电离水比乙醇强,钠粒投入放氢气,氧化成醛铜帮忙,与水互溶飘清香。

【过渡】结构决定性质,性质决定用途,乙醇有哪些用途?

【教师讲解】乙醇的用途:作燃料、有机溶剂、消毒剂(体积分数75%)制造饮料和香精 、乙酸、乙醚。

【提问】咱们这节课学了哪些知识?

【总结】这节课学习乙醇的物理性质、结构、化学性质(与金属钠反应、燃烧、催化氧化、使酸性高锰酸钾溶液褪色)、用途。

【巩固练习】

1.能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是(     )

A.乙醇完全燃烧生成CO2和水    B.0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05molH2

C.乙醇能与水以任意比例互溶   D.乙醇能被氧化

【解析】选B。首先搞清题目要求:乙醇含有羟基,而且是一个。A项不能证明,任何烃都有此性质;B正确,证明乙醇分子中有活泼氢而且每分子中只有一个,只有羟基上的氢原子不同于烃基上的氢原子;C项不能证明,许多有机物可以溶于水,如乙醛等;D项不能证明,因能被氧化的有机物不只是含羟基的化合物,而且也不只有一个羟基可以被氧化。

2、向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对该实验现象的描述中正确的是(   )

A.钠块沉在乙醇液面的下面        B.钠块熔化成小球
     C.钠块在乙醇的液面上游动        D.钠块表面无气体放出

【解析】选A。由于钠的密度比乙醇的密度大,所以钠将沉在乙醇液面的底部,故A项正确,C项错误;钠与乙醇的反应虽然是放热反应,但由于放出的热量被周围的乙醇吸收,导致钠块不会熔化,故B项错误;由于钠与乙醇反应生成氢气,所以在钠块表面产生气泡,故D项不正确。

3.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻铜片最终质量增加的是(     )

      A.硝酸           B.无水乙醇         C.石灰水          D.盐酸

【解析】选C。铜片灼热后生成CuO,硝酸、盐酸使生成的CuO溶解,铜片的质量将减少,故AD均错误;乙醇可实现CuOCu的转变,铜片的质量将不变,故B错误;石灰水不与CuO反应,加热后铜片的质量将增加,故C正确。

4. 下列选项中,能说明乙醇作为燃料的优点的是(      
①燃烧时发生氧化反应  ②充分燃烧的产物不污染环境 

③乙醇是一种再生能源   ④燃烧时放出大量热

A①②③    B①②④    C①③④    D②③④

【解析】选D。酒精燃烧生成CO2H2OCO2H2O都不会污染空气;燃烧伴随发光、发热等现象。乙醇可以通过粮食、秸秆发酵而成,也可以通过乙烯和水合成,因此酒精是可再生能源。本题采用排除法最合适,①中燃烧是氧化反应,这是燃烧的一个共同性质,不能作为酒精燃烧的优点。例如硫和氧气燃烧生成二氧化硫,这也是一个氧化反应,并且污染空气,因为①不符合条件,所以就排除ABC,故选D

5、乙醇分子中的各种化学键如图所示,下列关于乙醇在各种反应中断裂键的说法中

不正确的是(   )

A.和金属钠反应时键①断裂

B.在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和③

C.在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和⑤

D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤

【解析】C。乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O—H键断裂,A正确;;乙醇催化氧化成乙醛时,断裂①和③化学键,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时化学键①②③④⑤全部断裂。

 

6、酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是:橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr3+。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是(    

①乙醇沸点低   ②乙醇密度比水小   ③乙醇有还原性    ④乙醇是烃的含氧衍生物

A.②④     B.②③     C.①③     D.①④

【错选】D 审题不清,认为乙醇是具有氧化性。

【解答】①乙醇沸点低,易挥发,可以易被检测,与测定原理有关;

②乙醇密度比水小,可以与水以任意比例混溶,与测定原理无关;

③乙醇分子中含有羟基,具有还原性,K2Cr2O7具有强氧化性,可以把乙醇迅速氧化为乙酸,而自身生成蓝绿色的Cr3+,与测定原理有关;

④乙醇可看成是乙烷中的氢原子被羟基取代后的产物,是烃的含氧化合物,与测定原理无关。故选C

7香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下,下列有关香叶醇的叙述正确的是(  )

A.香叶醇的分子式为C10H18O

B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色

C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D.能发生加成反应不能发生取代反应

【错选】D,知识迁移能力差,没有掌握根据官能团推断物质的性质。    

【解析】选A。由该有机物的结构简式可以看出香叶醇有碳碳双键,具有烯烃的性质(类比乙烯),所以可以使溴的四氯化碳溶液褪色、可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故BC均错误;香叶醇有醇羟基,可以与金属钠发生取代反应,也可以发生酯化反应(取代反应的一种),故D错误

★板书设计

    生活中常见的有机物——乙醇

一、物理性质:无色有特殊香味的液体;密度0.789g/cm3,比水小;熔点-117.3℃;

沸点78.5℃,易挥发;能与水以任意比互溶,能溶解多种无机物和有机物。

二、乙醇的分子组成及结构

         分子式:C2H6O        结构式: 

结构简式:CH3CH2OH  C2H5OH     

 所含原子团:羟基(-OH)、乙基(-C2H5

三、化学性质

 1、与金属钠反应: 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2

2、燃烧:

3、催化氧化:

4、与酸性重铬酸钾溶液反应,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

四、用途

★设计思路

新课程改革的重点之一就是构建起学生自己动手实践,自主探索与合作交流的学习方式,逐步改变以教师、课堂和课本为中心的局面,促进学生创新意识与实践能力的发展。

本节课的教学采取从古诗及日常生活入手感受酒精,同时通过观察、归纳和总结乙醇的物理性质,利用讨论交流、探究实验等形式探讨乙醇的结构,完成乙醇与金属钠反应的实验,并总结实验现象,进一步解析乙醇结构,认识乙醇性质。根据钠与水的反应,书写乙醇与钠反应的化学方程式。通过汽车也能喝酒引出乙醇的燃烧,再根据生活中焊接银器和铜器的现象引出乙醇的催化氧化,学生动手实验,观察现象,由铜丝颜色的变化分析铜丝在反应中其的作用,加强对催化剂的认识。因为乙醛分子式学生很陌生,因此先让学生思考该反应中乙醇的断键方式和产生的新物质,然后带着疑问去看乙醇催化氧化的断键的Flash。通过看Flash,解决心中的疑问,有助于学生加深该反应原理的印象。 联系生活中喝酒脸红和酒后驾驶,使学生能应用已学知识解释生活中的现象,促使学生在意境中主动探究科学的奥妙,调动学生在内的学习动力和激情。

这样既强调学生在课堂内外的参与程度,又特别注意学生的生活背景、兴趣和认知水平。从结构到性质,从性质到用途,然后启发引导、实验探究、讨论总结。从而,使学生更加全面深刻地认识乙醇。

本节课我根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,采取了启发、讨论、实验探究等多种教学方法,并结合多媒体进行教学。

★教学反思

本节课基本达到了预想的目标本节课重点问题解决得较好,详略得当,通过实验探究、知识对比联系,引导学生去思考、发现问题,尽可能充分调动学生的积极性;思维有深度,思考容量大;引领学生关注社会、了解生活中的化学,尤其是在体现新课程理念及培养学生各方面能力和情感体验上取得了较好的效果,采用刚学有机知识,分析乙醇的可能结构式,借助实验探究的方式来确定,取得更好的效果。

但课后再仔细回想一下,还是存在一些问题:在教学中要多设计适合学生的探究学生实验或让学生自己大胆设计实验,这样远比教师做演示实验要过好,这就要求老师要充分信任学生,多给他们机会,这样既可以激发学生的学习兴趣,也符合新课程的要求。但在课后调查中还发现,对于这种研究性的学习,知识基础较好,思维活跃的学生,提升的速度较快,开放性还可以再有所提升,而基础较差的部分学生暂时尚不适应,感到茫然没有思路,但在适当的铺垫问题引导下,就可以收到应有的收获。在今后的教学中,可以让思维活跃的学生来做问题铺设,使学生能够更开放一些。一定要指导学生课前做好科学预习,做好预习笔记、并完成相关的作业任务,在此基础上讲授新课,课堂上才会更顺畅,教学计划和目标才能顺利实现,课堂教学效率才能大大提高!

 

 

 

 

 

 

 

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