【教学设计】《生活中两种常见的有机物》（人教）-1

生活中两种常见的有机物生活中两种常见的有机物 刘集中学刘集中学 吴拉马加吴拉马加 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 知识与能力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 教材分析教材分析 教学目标教学目标 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 本节试验安排所需相关化学试剂和仪器 2 课时 第一课时乙醇第一课时乙醇 导入导入 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 教材整理教材整理 1 乙醇的组成与结构 教学重难点教学重难点 课前准备课前准备 教学过程教学过程 课时安排课时安排 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 Cl OH NO2 官能团的名称氯原子羟基硝基碳碳双键 课堂练习课堂练习 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 OH B 乙醇的分子式 CH3CH2OH C 乙烯的结构简式 CH2CH2 D 乙烯无官能团 答案 A 2 下列物质属于烃的衍生物的是 答案 教材整理教材整理 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 2CH3CH2OH 2Na 2CH3CH2ONa H2 2 氧化反应 燃烧 a 化学方程式 CH3CH2OH 3O22CO2 3H2O 点燃 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 2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2O 或 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 2C2H5OH 2Na 2CH3CH2ONa H2 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 3 5 mL 乙醇 取一根 10 15 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 2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2O 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 2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2O 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 D 2 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 O H 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 A 1 mol 乙醇完全燃烧生成 3 mol 水 B 乙醇可以制酒精饮料 C 1 mol 乙醇跟足量的 Na 作用得到 0 5 mol H2 D 1 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 C 4 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 A CH3CH2OHB CO 或 H2 C NH3D H2 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 A 5 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 2Cu O22CuO CuO CH3CH2OHCH3CHO Cu H2O 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 2Cu O22CuO CH3CH2OH CuOCH3CHO Cu H2O 放热 2 加热 冷却 3 乙醛 乙醇 水 氮气 氧气 第二课时第二课时 乙酸乙酸 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 CH3COOHCH3COO H 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 2CH3COOH Zn CH3COO 2Zn H2 与 NaOH 反应 CH3COOH NaOH CH3COONa H2O 与 CaCO3反应 CaCO3 2CH3COOH CH3COO 2Ca CO2 H2O 与 CuO 反应 CuO 2CH3COOH CH3COO 2Cu H2O 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 逐渐增强 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 Error Error 装置 特点 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 C O 键 醇分子断 O H 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 C 2 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V1 V2 0 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 mol OH 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 2Na 2 OH H2或 2Na 2 COOH H2 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 NaHCO3 COOH CO2或 Na2CO3 2 COOH CO2 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 18O B 生成的水分子中含有 18O C 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 B 4 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倒吸现象 C 实验时加热试管 a 的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加