第三节生活中两种常见的有机物

第三节第三节 生活中两种常见的有机物生活中两种常见的有机物 教学目标教学目标 1 了解认识乙醇和乙酸在日常生活 工农业生产 科学研究等方面的重要作用 2 通过对乙醇和乙酸性质和用途的学习 激发学习化学的兴趣 提高学习化学的积极 性 3 实验探究 乙醇 乙酸的主要化学性质 4 讨论乙烯制备乙酸的合成路线 重点 难点重点 难点 教学重点 1 官能团的概念 2 乙醇的组成 乙醇的取代反应与氧化反应 3 乙酸的组成 乙酸的酸性和酯化反应 教学难点 1 建立乙醇和乙酸分子的立体结构模型 2 乙醇的氧化反应 取代反应 酯化反应的实质 3 乙酸酯化反应的实质 教学过程 教学过程 1 回忆初中所学内容 回答下列问题 1 怎样证明乙醇中含有 C 元素和 H 元素 答案 在酒精火焰上方罩一干冷的烧杯 烧杯内壁有水珠 证明酒精中含有 H 元素 然后迅速将烧杯倒转 加入少量澄清石灰水 石灰水变浑浊 证明酒精中含有 C 元素 2 醋酸是强酸还是弱酸 醋酸是否具有酸的通性 醋酸对皮肤有没有腐蚀作用 答案 醋酸是弱酸 醋酸具有酸的通性 醋酸或其浓溶液对皮肤有腐蚀作用 2 询问爱喝酒的人 或咨询酒厂的调酒师 回答下列问题 1 粮食酒是新的好 还是陈的好 答案 粮食酒越陈越好 2 夏天用食用酒精勾兑的白酒 冬天易浑浊 是何原因 答案 冬天寒冷 加入的乙醇不能完全溶解 故出现浑浊现象 2 乙醇的物理性质 乙醇是一种无色 有醇香味的液体 密度比水的小 具有挥发性 能溶解多种有机物 和无机物 能与水以任意比混溶 乙醇俗称酒精 在酒类饮品中都含有一定量的乙醇 某 白酒标签上注有 38 字样 试说明其涵义 近年来 假酒中毒事件时有发生 你知道 假酒中有毒的物质是什么吗 3 乙醇的分子结构 乙醇的分子式为 C2H6O 结构简式为 CH3CH2OH OH 是乙醇的官能团 从乙醇的 结构入手进行分析推导乙醇的化学性质 要抓住官能团羟基 OH 的特性 同时注意乙基 对羟基的影响 如受乙基对羟基的影响 使得乙醇与金属钠的反应不如水与金属钠的反应 剧烈 乙醇能被催化氧化 是因为羟基上的氢原子与所在碳原子上的氢原子一同脱去 结 合作氧化剂的氧生成水 同时碳原子与氧原子再形成一个共价键 形成羰基 H H H H H OO H H H H H H C C C C O O 22 在乙醇的分子中共存在哪几种共价键 在乙醇的化学反应中 共价键的断裂情况如何 根据乙醇在空气中燃烧的化学方程式思考 为什么在实验室中通常用酒精灯作热源 酒精在生活中还有什么应用 4 乙酸的分子结构和性质 乙酸的分子式为 C2H4O2 结构简式为 CH3COOH 官能团叫羧基 是一个整体 具备特有的性质 1 具有酸性 哪些事实可证明乙酸是弱酸 比较下列酸的酸性强弱 CH3COOH HCl H2CO3 2 酯化反应 在乙酸乙酯的制备实验中 向反应器中加入药品的顺序如何 应如何操作 浓硫酸的作用是什么 制取装置中玻璃长导管的作用是什么 导管末端不能伸入到饱和 Na2CO3溶液下面 的原因是什么 饱和碳酸钠溶液的作用是什么 在酯化反应中乙酸和乙醇有几种可能的断键方式 如何确定实际发生的是哪种断键 方式 3 酯化反应中生成的乙酸乙酯具有什么性质 由此你能否联想到酯的其他性质 5 规律总结 1 醇的氧化反应规律 醇在有催化剂 铜或银 存在的条件下 可以发生催化氧化 又称去氢氧化 反应生成醛 但并不是所有的醇都能被氧化生成醛 凡是含有 R CH2OH R 代表烃基 结构的醇 在一定条件下都能发生 去氢氧化 生成醛 2R CH2OH O22R CHO 2H2O Cu 凡是含有结构的醇 在一定条件下也能发生 去氢氧化 但生成物不 是醛 而是酮 凡是含有结构的醇通常情况下很难被氧化 2 碳酸 水 乙醇 乙酸中羟基氢的活动性比较 酸性强弱顺序 碳酸 水 乙醇 乙酸的分子组成中 均含有羟基氢 它们有相似的性质 如 易溶 于水 能与活泼金属反应产生氢气等 但由于与羟基相连的原子或原子团的不同 它们也 呈现不同的性质 它们的酸性强弱不同 其酸性强弱顺序为 乙酸 碳酸 水 乙醇 3 实验室制取乙酸乙酯的反应原理及实验注意事项 实验室将乙酸和乙醇混合 加入少量浓硫酸作催化剂 在加热条件下起酯化反应制取 乙酸乙酯 CH3COOH CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 H2O 反应是可逆的 生成的乙酸乙酯如果留在反应液里将抑制反应向正方向进行 加热的 目的不只是为了加快反应速率 同时使反应生成的乙酸乙酯 沸点 77 1 变成蒸气与反应 物及时分离 可是乙醇的沸点 78 5 和乙酸的沸点 117 8 都较低 当乙酸乙酯形成蒸气 被导出时 其中会混有少量乙醇和乙酸蒸气 冷却后的乙酸乙酯和乙醇 乙酸都互溶而难 于分离 实验室里用饱和碳酸钠溶液冷却乙酸乙酯的原因 一是利用碳酸钠溶液中的水溶解乙 醇 乙醇在水里的溶解度大于乙酸乙酯 二是碳酸钠能跟乙酸反应吸收乙酸 便于闻到乙 酸乙酯的香味 而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液 这样就可以获得较为纯净的乙酸乙酯 液体 导管口在饱和碳酸钠溶液液面上 而不是插入液面下是为了防止倒吸 6 习题评讲 例 1 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 质量增加的是 A 硝酸B 无水乙醇 C 石灰水D 盐酸 思路 铜片灼热后生成氧化铜 硝酸 盐酸能使氧化铜溶解 铜片的质量减少 乙醇 可实现氧化铜到铜的转变 C2H5OH CuOCH3CHO Cu H2O 铜片的质量不变 石 灰水不与氧化铜反应 铜片质量增加 答案 C 例 2 某有机物分子式是 C3H4O2 它的水溶液显酸性 既能跟碳酸钠溶液反应 能使溴水褪色 写出这种有机物的结构简式 思路 分子中含有两个氧原子 水溶液呈酸性 能跟碳酸钠溶液反应 应属于羧酸 从分子中氢原子数看 烃基不饱和 使溴水褪色发生的是加成反应 可判断分子中含有不 饱和碳碳键和羧基 答案 CH2 CHCOOH 补充习题 补充习题 1 用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能 其主要成分的结构简式为 它属于 A 烃类B 无机物 C 有机物D 烷烃 答案 C 2 对于 商品名称为氟利昂 12 的叙述正确的是 A 有两种同分异构体B 是平面型分子 C 只有一种结构D 有四种同分异构体 答案 C 3 碳氢化合物是大气污染物之一 下列现象的产生与碳氢化合物有关的是 A 臭氧空洞B 光化学烟雾 C 酸雨D 火山爆发 答案 B 4 科学家正在研究开发新的能源 绿色能源 目前是研究的新能源之一 高粱 玉米 等绿色植物的种子经发酵 蒸馏就可以得到一种 绿色能源 这种物质是 A 氢气B 甲烷 C 酒精D 木炭 答案 C 5 下列反应属于取代反应的是 A CH4 2O2CO2 2H2O 点燃 B CH2 CH2 Br2BrCH2CH2Br C CH3CH2CH2Cl NaOHCH3CH CH2 NaCl H2O 醇 D H2O HCl 醇 答案 D 6 司机是否酒后驾车 可通过对其呼出的气体进行检验而查出 所利用的化学反应如 下 2CrO3 红色 3C2H5OH 3H2SO4 Cr2 SO4 3 绿色 3CH3CHO 6H2O 被检测的气体的成分是 上述反应中的氧化剂是 还原剂是 答案 C2H5OH CrO3 C2H5OH 7 有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视 1 可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能 例如 加入 CH3OC CH3 3来生产 无铅汽油 CH3OC CH3 3分子中必存在的原子间连接形式有 填写编号 C O 2 天然气的燃烧产物无污染 热值高 管道输送方便 将成为我国西部开发的重点之 一 天然气常和石油伴生 其主要成分是 能说明它是正四面体而非正方形平 面结构的理由是 填写编号 其一氯代物不存在同分异构体 其二氯代物不存在同分异构体 碳原子与氢原子之间以共价键结合 四个碳氢键是完全等价的 3 1980 年我国首次制成一辆燃氢汽车 乘员 12 人 以 50 km h 1行驶了 40 km 为 了有效发展民用氢能源 首先必须制得廉价的氢气 下面可供开发又较经济的制氢方法是 填写编号 电解水 锌和稀硫酸反应 光解海水 其次 制得氢气后还需要解决的问题是 写出其中一个 答案 1 2 甲烷 3 氢气的运输和贮存 8 2001 年 6 月 21 日 河南的郑州 洛阳及南阳市率先使部分汽车采用封闭运行方式 试用新的汽车燃料 车用乙醇汽油 乙醇 俗名酒精 它是以玉米 小麦 薯类等为原 料经发酵 蒸馏而制成的 乙醇进一步脱水 再加上适量汽油后形成变性燃料乙醇 而车 用乙醇汽油就是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的车用燃料 结合有关知识 回答以下问题 1 乙醇的结构简式为 汽油是由石油分馏所得的低沸点烷烃 其分子中的 碳原子数一般在 C5 C11范围内 如戊烷 其分子式为 结构简式及其同 分异构体分别为 2 乙醇可由含淀粉 C6H10O5 n 的农产品如玉米 小麦 薯类等经发酵 蒸馏而得 请写出由淀粉制乙醇的化学方程式 淀粉 水葡萄糖 C6H12O6 催化剂 葡萄糖乙醇 催化剂 3 淀粉可由绿色植物经光合作用等一系列生物化学反应得到 即水和二氧化碳经光合 作用生成葡萄糖 由葡萄糖再生成淀粉 进行