【教学设计】《生活中两种常见的有机物》（人教）.docx

生活中两种常见的有机物刘集中学 吴拉马加 教材分析必修模块的有机化学内容，是以典型的有机物的学习为切入点，让学生在初中有机物常识的基础上，能进一步从结构的角度，加深对有机化学的整体认识，选取乙醇、乙酸等，这些物质都与生活联系密切，是学生每天都能看到的、听到的，使学生感到熟悉，亲切，可以增加学习的兴趣和热情。通过学习使学生能用所学的知识，解释和说明一些常见的生活现象和物质用途，并且打好基础，了解有机化学的主要研究方法，激发学生深入学习的欲望。 教学目标【知识与能力目标】1、了解烃的衍生物及官能团的概念；2、了解乙醇的物理性质和主要用途；3、掌握乙醇的分子结构、及部分化学性质（1与活泼金属的反应；2氧化反应）；4、了解乙酸的物理性质和乙酸在日常生活中的应用；5、掌握乙酸的分子结构，和主要化学性质（酸性和酯化反应）；6、通过乙酸的实际应用，培养学生观察能力及获取信息能力；7、通过对乙酸性质的探究，培养学生发现问题、分析问题、并设计方案用实验去解决问题的能力。【过程与方法目标】1、运用复习回忆及实验探究法学习乙酸的酸性；2、利用实验探究、设疑、启发讲述等方法学习乙酸的酯化反应 ；3、通过对“同位素示踪法”的信息介绍，引导学生探究酯化反应的机理；4、通过对乙酸性质的探究，能解释生活中的相关问题，形成学以致用的思想；5、逐步建立有机物“组成结构性质用途”的认识关系。【情感态度价值观目标】1、通过实验，让学生体验科学探究的过程，强化科学探究的意识，促进学习方法的转变和实践能力的培养；2、激发学生的学习兴趣和求知欲,培养学生良好的科学作风和求实进取的优良品质。 教学重难点【教学重点】1、掌握乙醇的组成、主要性质及其应用；2、了解烃的衍生物和官能团的概念；(3、初步掌握乙酸的分子结构；4、掌握乙酸的酸性和酯化反应等化学性质，理解酯化反应的概念和原理；5、从官能团角度，解释不同类型有机物性质不同的原因。【教学难点】1、掌握乙酸的酸性和酯化反应等化学性质，理解酯化反应的概念和原理；2、从官能团角度，解释不同类型有机物性质不同的原因。 课前准备 本节试验安排所需相关化学试剂和仪器。 课时安排2课时 教学过程第一课时 乙醇【导入】“明月几时有，把酒问青天”从古至今有很多与“酒”有关的诗句,今天我们就来学习乙醇的性质【教材整理】1乙醇的组成与结构乙醇的分子式：C2H6O，结构式：，结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH。2烃的衍生物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。如一氯甲烷、乙醇、硝基苯、乙酸等。3官能团(1)定义决定有机化合物化学特性的原子或原子团。(2)实例物质CH3ClCH3CH2OH所含官能团ClOHNO2官能团的名称氯原子羟基硝基碳碳双键【课堂练习】题组乙醇的组成、结构与烃的衍生物1下列化学用语正确的是()A乙醇的官能团：OHB乙醇的分子式：CH3CH2OHC乙烯的结构简式：CH2CH2D乙烯无官能团【答案】A2下列物质属于烃的衍生物的是_。【答案】【教材整理】1物理性质俗称酒精，无色、有特殊香味的液体，密度比水小，易挥发，与水以任意比互溶，是优良的有机溶剂。2化学性质(1)与Na反应化学方程式：2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2。(2)氧化反应燃烧a化学方程式：CH3CH2OH3O2点燃 2CO23H2O。b现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热。催化氧化化学方程式：2CH3CH2OHO2Cu或Ag 2CH3CHO2H2O。与强氧化剂反应反应原理：CH3CH2OHCH3COOH。3乙醇的用途(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。(2)用作化工原料。(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。【思考探究】探究乙醇的主要化学性质(1)乙醇与Na反应实验探究实验装置图：根据上述装置图，思考探究上述实验的现象a钠开始沉于试管底部，最终慢慢消失，产生无色可燃性气体；b烧杯内壁有水珠产生；c向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊。上述实验发生反应的方程式为2C2H5OH2Na2CH3CH2ONaH2乙醇与Na反应和水与Na反应的剧烈程度有什么差异？得出什么结论？【提示】乙醇与Na反应和水与Na反应平缓。乙醇羟基氢原子比水中氢原子的活泼性差。(2)乙醇的催化氧化实验探究实验步骤：向一支试管中加入35 mL乙醇，取一根1015 cm长的铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上烧至红热，插入乙醇中，反复几次，观察反应的现象，小心闻试管中液体的气味(如下图)。实验现象：烧至红热的铜丝表面变黑，趁热将铜丝插入乙醇中，铜丝立即又变成红色；能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味。实验结论：铜在反应中起催化剂的作用，乙醇被氧化成乙醛，乙醇催化氧化的化学方程式为2CH3CH2OHO2Cu 2CH3CHO2H2O。【认知升华】升华乙醇的主要性质(1)乙醇、水与Na反应的比较钠与水反应的速率比乙醇快，水分子中的氢原子比乙醇羟基中的氢原子活泼。钠与水反应时熔成液态，而与乙醇反应时不熔化，钠与水反应单位时间内放出的热量多，且钠的熔点低。钠与水反应时浮在水面上，而与乙醇反应时沉在乙醇下，密度大小顺序为水钠乙醇。(2)乙醇催化氧化的机理总反应方程式为：2CH3CH2OHO2Cu 2CH3CHO2H2O，反应中Cu作催化剂。 【课堂练习】题组1乙醇的主要性质及应用1关于乙醇的说法中正确的是()A乙醇结构中有OH，所以乙醇溶于水，可以电离出OH而显碱性B乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有氧化性C乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇显酸性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【解析】乙醇不能电离出氢氧根离子，OH和OH是完全不同的粒子，乙醇的氧化反应表现的是乙醇的还原性；乙醇与钠反应比水与钠反应缓慢，说明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，水呈中性，所以乙醇不显酸性。【答案】D2乙醇分子中的各种化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是()A和金属钠反应时键断裂B在铜或银催化共热下与O2反应时断裂和C在铜或银催化共热下与O2反应时断裂和D在空气中完全燃烧时断裂【解析】乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的OH键断裂，A正确；乙醇催化氧化成乙醛时，断裂和化学键，B正确，C错误；乙醇完全燃烧时，化学键全部断裂，D正确。【答案】C题组2乙醇催化氧化的原理与实验探究3可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是()A1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水B乙醇可以制酒精饮料C1 mol乙醇跟足量的Na作用得到0.5 mol H2D1 mol乙醇可以生成1 mol乙醛【解析】1个乙醇分子中含有6个氢原子，分子式为C2H6O，其可能的结构有CH3OCH3和C2H5OH。因为1 mol乙醇与足量的钠反应只得到0.5 mol H2，说明6个氢原子中只有1个氢原子可以被钠置换，这个氢原子与另外的氢原子所处环境应该不同。醇中的氢原子只有羟基上的氢原子才能与钠发生反应，所以该反应经常用于判断醇分子中羟基的个数。【答案】C4按照下图装置(夹持装置已略)持续通入X气体或蒸气，可以看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，则X气体或蒸气可能是(假设每个反应均完全)()ACH3CH2OHBCO或H2CNH3DH2【解析】选项中气体均可还原CuO，但本题的关键点是所得产物冷凝后得到液体，该液体不可能是水(干燥管中盛有足量CuSO4)，所以C处液体一定是乙醛，故X气体为乙醇。【答案】A5某实验小组用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验。 甲 乙(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式_。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是_反应。(2)甲和乙两个水浴作用不相同：甲的作用是_；乙的作用是_。(3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是_，集气瓶中收集到的主要成分是_。【解析】(1)在乙醇的催化氧化实验中，Cu作催化剂，反应过程中，红色的Cu先生成黑色的CuO，黑色的CuO又被还原为红色的Cu，有关的化学方程式为2CuO2= 2CuO，CuOCH3CH2OH CH3CHOCuH2O。熄灭酒精灯反应仍继续进行，则说明乙醇的催化氧化反应是放热反应。(2)常温下乙醇为液体，如果要在玻璃管中进行反应则需要转化为气体，所以甲中水浴加热的目的是将乙醇汽化得到稳定的乙醇气流；而生成的乙醛在高温时为气体，所以乙装置的目的是为了将乙醛气体冷凝为液体。(3)经过反应后并冷却，a中收集到的物质有易挥发的乙醇及反应生成的乙醛和水，集气瓶中收集到的是空气中的N2及未完全反应的O2。【答案】(1)2CuO2= 2CuO，CH3CH2OHCuO CH3CHOCuH2O放热(2)加热冷却(3)乙醛、乙醇、水氮气、氧气第二课时 乙酸【导入】复习上节课内容。古时“家家有醋缸，人人当醋匠”。关于山西人爱吃醋的笑话：上个世纪二三十年代的军阀混战时期，山西兵除了背一杆枪外，每人外加一个醋葫芦。有打油诗为证：“山西大兵爱吃醋，缴枪不交醋葫芦。”是真是假，不得而知。却从另一方面，道出了山西人对醋的偏爱。山西老陈醋的典型风味特征为：色泽棕红，有光泽，体态均一，较浓稠；有本品特有的醋香、酯香、熏香、陈香相互衬托、浓郁、协调、细腻；食而绵酸，醇厚柔和，酸甜适度，微鲜，口味绵长，具有山西老陈醋“香、酸、绵、长”的独特风格。据考证，醋厂的职工没有得感冒的，调查醋厂职工祖孙四代没有得癌症的。实验和实践证明，醋具有抗病毒、防癌、降血压、降血糖、降血脂、软化血管、预防感冒和美容等诸多功效以及在日常生活中有许许多多奇特妙用。因此，各醋厂纷纷开发出具有多种疗效和保健作用的苦荞醋、醋胶囊、保健醋、醋饮料等等。醋不但是我们中华民族的宝贵遗产民族品牌，而且是促进人们健康长寿的保健产品生命品牌。【教材整理】1乙酸的组成及结构2乙酸的物理性质俗名颜色状态气味溶解性挥发性醋酸无色液体强烈刺激性易溶于水和乙醇易挥发3.乙酸的化学性质(1)弱酸性乙酸是一元弱酸，在水中的电离方程式为CH3COOHCH3COOH，其酸性比H2CO3强，具有酸的通性。能使紫色石蕊溶液变红色；与活泼金属、一些金属氧化物、碱、一些盐反应。写出乙酸发生下列反应的化学方程式：与Zn反应：2CH3COOHZn(CH3COO)2ZnH2。与NaOH反应：CH3COOHNaOHCH3COONaH2O。与CaCO3反应：CaCO32CH3COOH(CH3COO)2CaCO2H2O与CuO反应：CuO2CH3COOH(CH3COO)2CuH2O。(2)酯化反应乙酸与乙醇的酯化反应方程式为酯化反应a概念：酸与醇反应生成酯和水的反应。b特点：是可逆反应，反应进行得比较缓慢。4酯类(1)酯类的一般通式可写为，官能团为。(2)低级酯：乙酸乙酯，密度比水的小，难溶于水，易溶于有机溶剂。可用作香料和溶剂。【思考探究】探究1乙酸、乙醇、H2O、H2CO3中羟基的活泼性实验探究(1)给四种物质编号：HOH，。(2)设计实验操作现象结论(OH中H原子活泼性顺序)a.四种物质各取少量于试管中，各加入紫色石蕊溶液两滴、变红，其他不变、b.在、试管中，各加入少量碳酸钠溶液中产生气体c.在、中各加入少量金属钠产生气体，反应迅速产生气体，反应缓慢(3)实验结论：乙醇、水、碳酸、乙酸中羟基氢的活泼性依次增强。探究2乙酸与乙醇酯化反应实验探究(1)实验步骤反应液的混合：在试管中先加3 mL乙醇，然后边振荡试管边加入2 mL浓H2SO4和2 mL乙酸。用酒精灯缓慢加热，观察现象。(2)实验现象饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成，且能闻到香味。(3)实验结论：乙酸和乙醇在浓硫酸的催化作用下能发生酯化反应，生成乙酸乙酯和水。(4)实验问题探究酯化反应的实验中，浓硫酸的作用是什么？【提示】浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用。试管中饱和Na2CO3溶液的作用是什么？【提示】与挥发出来的乙酸反应，使之转化为乙酸钠而溶于水；溶解挥发出来的乙醇；降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层得到乙酸乙酯。竖立试管中的导气管能否伸入到液面以下，其原因是什么？【提示】不能，防止倒吸。向试管中加碎瓷片，其作用是什么？【提示】防止暴沸。【认知升华】升华1羟基化合物中羟基(OH)的活泼性乙醇水碳酸乙酸羟基氢的活泼性电离程度难电离部分电离部分电离部分电离酸碱性中性弱酸性弱酸性与Na反应反应反应反应与NaOH不反应不反应反应反应与NaHCO3不反应不反应不反应反应升华2酯化反应的深化理解(1)(2)试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后慢慢加入浓硫酸和乙酸。(3)酯化反应的机理通常用同位素示踪原子法来证明：如用含18O的乙醇与乙酸反应，可以发现，生成物乙酸乙酯中含有18O。可见，发生酯化反应时，有机酸断CO键，醇分子断OH键，即“酸去羟基，醇去氢”。注酯化反应也属于取代反应。因为乙酸乙酯可以看成是由乙醇中“OC2H5”基团取代了乙酸中的羟基而形成的化合物。升华苯及其他烃的空间结构(1)甲烷型：正四面体凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，其空间结构都是四面体，5个原子中最多有3个原子共平面。(2)乙烯型：平面结构与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。(3)苯型：平面结构位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线。【课堂练习】题组1乙酸的结构与性质1下列关于乙酸性质的叙述中，错误的是()A乙酸的酸性比碳酸强，所以它可以与碳酸盐反应，产生CO2气体B乙酸能与醇类物质发生酯化反应C乙酸分子中含有碳氧双键，所以它能使溴水褪色D乙酸在温度低于16.6 时，就凝结成冰状晶体【答案】C2在同温同压下，某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气，另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2 L二氧化碳，若V1V20，则该有机物可能是()【解析】首先否定C项，因为HOCH2CH2OH与NaHCO3不反应，再根据OH、COOH与Na反应时均为1 molOH或COOH放出0.5 mol H2，而1 mol COOH与NaHCO3反应时放出1 mol CO2，故综合分析比较得出答案为A。【答案】A【题后归纳】羟基化合物的反应规律(1)能与金属钠反应的有机物含有OH或COOH，反应关系为2Na2OHH2或2Na2COOHH2。(2)能与NaHCO3和Na2CO3反应生成CO2的有机物一定含有COOH，反应关系为NaHCO3COOHCO2或Na2CO32COOHCO2。(3)与碳酸盐或酸式盐反应生成CO2的羟基化合物中含有COOH。【课堂练习】题组2酯化反应的原理和实验探究3将1 mol乙醇(其中的氧用18O标记)在浓硫酸存在条件下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是() A生成的乙酸乙酯中含有18OB生成的水分子中含有18OC可能生成88 g乙酸乙酯D不可能生成90 g乙酸乙酯【解析】生成的乙酸乙酯中含有18O，该反应为可逆反应，不可能完全反应，所以不可能生成90 g乙酸乙酯。【答案】B4如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图，下列关于该实验的叙述中，不正确的是()A向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加冰醋酸B试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生