高中化学《饮食中的有机化合物》教案1 鲁科版必修2

第三节饮食中的有机化合物一、教材分析(一)知识脉络；饮食不仅能为人体提供必要的营养素，调节味道，满足人体的营养需求，其中一些成分还能调节人体的新陈代谢，防止疾病的发生，促进人体健康。 本节教材将学生从生活中学生熟悉的饮料、调味料乙醇、醋酸两种有机化合物慢慢带入维持生命和健康所需的营养物质、油脂、糖类和蛋白质中。 即，从单纯有机物到复杂的有机化合物、单官能烃的衍生物(乙醇、乙酸、酯、油脂)到多官能烃的衍生物(糖类、蛋白质)、小分子有机化合物(乙醇、乙酸、酯、油脂、葡萄糖、蔗糖、氨基酸)到天然有机高分子化合物(淀粉、纤维素、蛋白质)。 通过这种方式，创造便于学生学习、知识积累和迁移的应用程序。烃的衍生物单官能团多官能团乙醇乙酸以斯帖油脂单纯低分子天然有机高分子葡萄糖氨基酸淀粉纤维素蛋白质(2)知识框架(三)新教材的主要特点：新教材不限于传统的知识体系，不是从单一官能团及其衍生变化中展示，而是从生活中的营养物质中吸收具体的有机物，用“结构的性质重要应用复原人体的作用”明线展示，将其之间的衍生变化作为暗线隐藏在教材和练习问题中。 这样的创作，有助于贴近学生的生活，使他们通过本节的学习认识到重要的烃衍生物的典型代表物，也丰富他们的生活常识，使他们自觉形成良好的饮食习惯，正确处理卫生、健康等日常生活问题，提高自己的科学素养。2 .教育目标(一)知识和技能目标；1 .让学生认识到教材中乙醇、醋酸、酯、油脂、糖类、蛋白质等重要有机化合物的组成、主要性质和主要应用。2 .让学生从常识上理解人的生命、营养、健康方面的知识。(二)过程和方法目标1 .通过“联想疑问”关注学生食品中的营养成分，对有关物质的组成、结构、性质等知识学习和探索感兴趣。2 .通过“观察思维”“探索活动”，培养学生的观察能力、思维能力、动手能力、设计能力。(三)情感态度和价值观的目的；1 .通过“迁移应用”、“交流探讨”、“活动探讨”活动，唤起学生探索未知知知识的兴趣，赋予他们探索未知世界的乐趣，提高他们的科学素养。2 .帮助学生学习辩证唯物主义的基本观点。三、教育重点、难点(一)知识重点难点；1、乙醇、乙酸、酯、油脂、糖类、蛋白质的化学性质与分子结构的关系。2 .酯化反应和酯水解反应对化学反应本质的辨证认识。(二)方法上的重点、难点；学生理性地探索事物变化的本质，发现事物变化的规律，加强学生综合分析问题的能力。四、教育准备学生的准备1 .收集含各种酒精的饮料和调味料(照片或实物)2 .预习(二)教师准备；1 .准备教育媒体、课件“活动探究”的实验用品。2 .编制活动探索活动报告和评价表。五、教育方法问题的疑问、实验性探索、交流性讨论、六、课程安排五个小时的课程七、教育过程第一课【学生活动】展示含有酒精的饮料和调味料(照片和实物)。【疑问】你能获得酒精的什么物理性质？ 对学生发挥有关乙醇的物理性质。【讨论、交流】学生展示含酒精的饮料和调味料，从中得到酒精的物理性质。 例如：液态，可溶于水，有香味。【疑问】乙醇与先前学到的有机物的物理性质有何不同？ 为什么？【评价】通过接触实物培养学生的观察能力的同时，让学生理解乙醇在生活中的作用。在问题上学生对乙醇分子结构的探索感兴趣。【展示】展示乙醇的比例模型和俱乐部模型。 通过演示或手工分解乙醇分子模型，指导学生分析乙醇分子结构：乙醇分子中有什么是我们熟悉的原子团？【讨论交流】学生分析乙醇分子中存在-C2H5和-OH。【疑问】这些原子团还存在于哪个分子中？ 和乙醇在结构上有什么不同？【讨论交流】学生分析C2H6中存在-C2H5，H2O分子中存在oh。【说明、板书】根据乙醇的分子结构，乙醇分子可以认为乙烷分子中的氢原子被水分子中的羟基(-OH )取代的水分子中的氢原子被乙基(-C2H5)取代。 因此，乙醇具有与有机物相似的性质和与无机物相似的性质。一、乙醇1 .分子结构化学式： C2H6O结构式：简略结构式： CH3CH2OH或C2H5OH【评价】加深了乙醇的分子结构中有机碳链结构(-C2H5)和-OH原子团的认识。通过诱导，关注了CH3CH2OH、CH3CH3和H2O在结构上的相似性和差异。【过渡】分析乙醇分子中存在什么样的化学键的化学反应，推测乙醇分子中的什么样的化学键有被破坏的可能性？【研究交流】乙醇分子中存在C-O键、O-H键、C-H键。【活动探究】实验1 :无水乙醇与金属钠的反应。 实验前请学生预测实验中可能发生的按键切断位置和可能发生的现象，说明实验、观察、记录、检查、实验中可能发生的现象。【讨论、交流】学生由于水和乙醇的结构具有一定的相似性和金属钠和水的反应原理，预测了可能的结合位置和可能发生的现象。【实验分析、探讨】1 :你认为上述实验中乙醇分子可能的结合切断位置在哪里？2 :实验中发生了什么现象？3 :上述现象与你的预测一致吗？ 你怎么解释这些现象？4 :什么事实可以说明中断键的位置不是C-H、C-C键？ (金属钠保存在煤油中)【媒体播放】播放金属钠与水反应的影像。 与水相比，乙醇和金属钠的反应慢得多说明了什么？【探讨交流】通过与水结构的比较，提醒学生烃基对羟基的影响。【学生活动】根据刚才的实验现象，完成反应的化学方程式，指出其反应类型。【板书】2 .化学性质与na的反应(取代反应或取代反应)2CH3CH2OH 2Na2CH3CH2ONa H2乙醇钠。【媒体播放】播放视频，模拟金属钠和乙醇反应的本质的微观过程。【疑问】1 :实验1说明了乙醇分子中的O-H键容易断裂，C-H、C-C键不断裂吗？ 如果可能的话，请举个例子。 2 :燃烧是什么反应？【交流、板书】氧化反应燃烧方程式稍微【转移】现在改变实验条件，让学生完成教材实验2，观察铜线的变化，闻到液体的气味。【活动探究】实验2【研究交流】铜线被酒精灯外炎加热变黑，进入乙醇中变成明亮的红色，乙醇的液体在沸腾的状态下，在试验管口闻到刺激臭味。【疑问】1 :铜线变黑是什么样的变化？ 又变红是什么样的变化？铜线的作用怎么看？2 :乙醇液体沸腾的说明？ 3:CuO被还原，乙醇被氧化成什么样的物质？【讨论、交流】学生加入回答“铜线被外焰加热变成了黑色的CuO”的乙醇变成了Cu，这表明铜线在反应中作为催化剂发挥作用。 乙醇液体沸腾表明该反应是发热反应。在该反应中，在CH3CH2OH中与-OH相连的C-H键被切断，通过插入o原子，在相同的c原子上结合2个-OH，成为不稳定的结构，脱离水分子后，形成这样的原子团-HC=O，称为醛基，生成的有机物含有2个碳原子乙醛是一种有刺激性气味的液体。 我们用化学方程式来表示这个反应的过程催化氧化Cu 1/2O2=CuOCuO CH3CH2OHCu CH3CHO H2O总反应是：略【疑问】在乙醇的催化氧化中生成乙醛的反应中，从乙醇到乙醛h原子消失，碳的价数如何变化？ 这个反应和乙醇的燃烧反应有什么不同？【研究交流】乙醇催化氧化反应和燃烧反应的共同点：这两种反应是发热反应，由于反应中碳元素的价数上升，被称为氧化反应。 不同点：不同反应条件使前者部分氧化，后者完全氧化。【评价】结合乙醇燃烧和催化氧化反应，请学生分析比较反应的异同点，关注有机反应，反应条件不同，产物不同。【疑问】1 :除了调味料和饮料，你知道乙醇在生活中有什么用途吗？ 2 :你知道工业酒精吗？【讨论交流】学生基于乙醇燃烧的性质和现有的工业酒精相关知识开展讨论。【作业】从以下两个主题中选择一个来谈你的意见1 .结合最近汽车驾驶员饮酒引起的重大交通事故的事例，讨论饮酒的利害。2 .查阅工业酒精中毒事件的相关资料，谈工业酒精对人体的危害。【评价】在对学生进行交通法规、健康保健及商业道德教育的同时，培养他们辨证认识事物的观点。第二课【导入】醋酸是重要的有机酸，在生活中我们经常接触。 因为食醋是3%5%的醋酸水溶液，所以醋酸也被称为醋酸。 我们先来检查一下物理性质。【板书】二、醋酸1、醋酸的物理性质【学生活动】请学生们拿着装有醋酸的试剂瓶，观察醋酸的颜色、状态，打开瓶盖闻闻气味。【研究投影】无色液体，有刺激性气味。【说明】我这里也有醋酸，请仔细观察。 为什么和你们实验台的醋酸状态不同呢？因为上课前放进冰箱里了。 乙酸低于熔点(16.6)时会形成冰状结晶，因此乙酸酐也称为冰乙酸。 乙酸的沸点为117.9。 醋酸和高沸点物质混合时，分离醋酸可以采用什么方法呢【疑问】如何从冻结的冰醋酸中提取醋酸？【评价】这个问题具有一定的开放性，可以培养学生实验的实际操作能力。【展示】醋酸的比例模型【指南、板书】2 .分子结构羧基基团【疑问】醋酸分子由甲基和羧基构成，羧基决定醋酸的化学性质。 那么，醋酸发生化学反应时，有可能在哪个部位结合被切断呢【思考、交流、说明】由于羟基中的氢氧化物键被切断，羧基在水溶液中一部分电离产生h。 因为CH3COOHCH3COO- H具有一定的酸性，所以请根据现有的知识，选择合适的化学药品设计几个小实验，证明醋酸具有酸性。【讨论交流】将全班同学分成小组，经讨论确定设计实验方案，写在纸上投影。【总结、投影】在紫色的石蕊试液中滴加醋酸溶液在镁粉中加入醋酸溶液在CuO中加入醋酸溶液向Cu(OH)2悬浊液中加入醋酸溶液向Na2CO3粉末中加入醋酸溶液【活动探索】根据以上实验方案，指导学生实验。 注意分析实验现象，强调推测醋酸的化学性质。【评价】学生根据酸的通性设计实验方案，在进一步巩固酸的通性的同时，培养学生设计实验的能力，具有一定的开放性。【导游、板书】2 .化学性质酸性(断O-H键) (化学方程略)酸性强弱比较：醋酸碳酸【转移应用】用醋去除水缸内壁的水垢，编写化学方程式。【学生练习】2 ch3cooh CaCO3=(ch3c ooo )2ch2co2h2o2 ch3cooh mg (oh )2=(ch3c ooo )2mg2h2o【移行】一般的食品和饮料，过了保鲜期间会变质，用粮食酿造的酒如果贮藏时间变长，为什么会更浓厚呢【观察思考】教师在演示乙酸和乙醇的反应，一边操作一边说明的同时，投影下一个问题让学生一边观察一边思考反应中浓硫酸的作用是什么反应物为什么必须是没有水的液体？ 反应混合液的混合顺序为什么如此？大试管内反应混合液的体积在多少以下？为什么要装碎片？为什么要用饱和Na2CO3溶液吸收产物？ 为什么导管不能进入饱和Na2CO3溶液？ 实验结束后，向饱和Na2CO3溶液中滴入苯酚酞试验液，观察现象，使得到的物质充分振动，注意前后液层的厚度和气味。【观察说明】Na2CO3液面有无色透明、不溶于水、有香味的油状液体。【说明、板书】这种有香味的无色透明油状液体是乙酸乙酯。 乙酸和乙醇在浓硫酸的存在和加热条件下反应生成乙酸乙酯和水，使酒精作用于这种酸生成酯和水的反应称为酯化反应。 在该条件下，生成的乙酸乙酯和水发生部分水解反应，因此酯化反应为可逆反应，化学方程式表示如下酯化反应： (切断C-OH键)o.oo.oc.c富H2SO4ch3c-ohho-ch2ch3c h3o-ch2- ch3h2o【疑问】酯化反应是怎样发生的？【媒体简报】酯化反应的机理【导游、板书】羧酸脱水酸基、醇脱氢【提问、讨论、总结】乙酸与乙醇酯化反应相结合，让学生分析酯化反应的特点酯化反应在常温下较慢，但是为了加快反应，必须使用催化剂进行加热。2 .酯化反应是可逆反应，变成平衡状态，如何使平衡向生成酯的方向移动？学生甲：增大反应物浓度或减小产物浓度。为了使平衡向生成酯的方向移动，我们加入的乙醇、乙酸为无水，乙醇过剩，在提高反应物浓度的同时蒸馏生成的乙酸乙酯，水被浓硫酸吸收，生成物的浓度减少，平衡向生成酯的方向移动。 浓硫酸在反应中既是催化剂也是吸水剂为了使蒸发的乙酸乙酯蒸汽迅速冷凝，使气管变长，为了防止试管的热变得不均匀而使碳酸钠溶液逆流，导管口位于液面附近的上方。为什么必须用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯呢碳酸钠与蒸发的乙酸反应，可以生成没有气味的乙酸钠，反应结束后，试管苯酚酞的红色变浅，液层变薄，可以溶解蒸发的乙醇，可以精制乙酸乙酯。乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度减少，容易分层析出4 .反应混合液的混合顺序：首先加入无水乙醇，慢慢加入浓硫酸和