乙醇的催化氧化反应

1、乙醇的催化氧化反应实验教学设计周至五中 任哲 “乙醇的催化氧化反应”是新人教版必修二第三章第三节生活中两种常见的有机物中的内容，是乙醇的重要性质之一，在整个有机化学教学中有着非常重要的作用，是高中化学有机合成及推断中的核心内容。通过实验加强了教学的直观性，符合化学以实验为基础的特征，使学生加深对知识的理解，易于接受，同时也激发了学生的学习兴趣。一、 教学目标知识与技能：掌握乙醇催化氧化反应的重要性质，写出反应方程式，知道铜的催化作用；过程与方法：通过对教材中实验的改进，运用比较、探究、归纳的方法培养学生的创新意识；情感、态度与价值观：学会由事物的表象分析事物的本质变化，培养学生的科学

2、探究能力、观察及分析推理能力，激发学习化学的兴趣，强化科学探究意识。二、 教学重点和难点让学生通过观察改进后实验的现象，探究出反应的实质，写出反应方程式。三、 教学准备仪器：具支试管，小试管，铁架台（含铁夹），酒精灯。药品：无水酒精，铜丝，棉花，10%的NaOH和2%的CuSO4溶液，无水硫酸铜粉末。四、 教学过程【演示实验】教师演示教材74页实验3-3提示学生认真观察铜丝颜色的变化，闻试管中物质的气味。【学生回答】铜丝先变黑后变红，试管中只闻到特殊香味。【教师总结】实验现象不够明显。【教师讲述】实验改进与创新将教材中74页的实验3-3做了如下改进：（1）

3、0;      用具支试管代替普通试管，蘸有无水乙醇的棉花放在试管底部提供乙醇，铜丝放在试管中间，气唧鼓入空气提供氧气，乙醇用量减少。（2）       用蘸有无水硫酸铜粉末的棉花放在具支试管口检验是否有水生成，用装有新制氢氧化铜悬浊液的小试管在支管口收集并检验生成的新物质，现象明显。（3） 改进后的实验装置【演示实验】教师演示改进后的实验提醒学生认真观察实验时铜丝颜色的变化，实验结束后观察无水硫酸铜粉末的颜色，加热小试管时观察颜色的变化。1、按装置图组装好仪器，并检查装置的

4、气密性。2、加热铜丝，1-2分钟后用气唧有节奏的鼓入空气，反复多次。熄灭酒精灯，停止加热，继续鼓气，反应继续一会儿，然后赶走装置中残留气体。减少环境污染。3、 加热盛有新制氢氧化铜悬浊液的小试管。【学生活动】实验过程中可以让学生自己动手鼓气，近距离观察实验，感受实验的趣味性。【学生归纳实验现象】鼓入空气铜丝变黑，迅速变红，交替出现黑-红现象，无水硫酸铜粉末变蓝，加热小试管，生成砖红色沉淀。【讲述】新制氢氧化铜悬浊液加热后生成砖红色沉淀，说明上面实验中有新物质生成，这种物质是乙醛，结构简式CH3CHO。【学生讨论】请同学们根据刚才观察到的实验现象和反应物分析、讨论，写出化学反应方程式。

5、  【学生活动】请学生将方程式写在黑板上 【教师总结归纳】该反应的实质是2CH3CH2OH + O2   =    2CH3CHO + 2H2O，铜是催化剂，也可以用银。 【知识拓展】进一步探究反应的本质，由实验现象很容易得出反应过程分两步：        铜丝变黑2Cu + O2   = 2CuO 铜丝变红CuO + CH3CH2OH    =  

6、; CH3CHO + H2O + Cu 总反应：2CH3CH2OH + O2    =    2CH3CHO + 2H2O，对比两个实验，我们觉得改进后的实验现象更加明显，不仅增强了实验的可观性和趣味性，符合化学实验的节约性和绿色化原则，更有利于培养学生的科学探究意识和创新意识，我们只要敢于创新、敢于探索，一个小小的改变都会给我们带来很多的收获。【动画模拟演示】用多媒体课件制作Flash动画模拟演示乙醇与氧气反应的微观过程，使学生进一步了解反应的本质，搞清楚有机反应中的断键和成键情况。从而掌握这一类反应的原理。五、

7、 小结通过对乙醇的催化氧化反应的实验教学，学生不仅掌握了乙醇的重要性质，感受到了化学实验的趣味性，更体会到了创新的乐趣。同时也能激发学生的学习兴趣，增强学生的创新意识，培养了学生的科学探究能力、观察及分析推理能力。启发学生从小事做起，从身边的事做起，进行创新活动。乙醇（第一课时）周至五中 任哲学习目标：（一）知识与技能目标1.使学生认识教材所涉及乙醇的组成、主要性质和主要应用。2.引导学生常识性地了解人类生命、营养、健康密切相关的知识。（二）过程与方法目标1.通过“联想·质疑”引导关注学生食品中的营养成分，激发他们对相关物质的组成、结构、性质等知识学习和探究的兴趣。2.通过

8、“观察·思考”、“活动·探究”培养学生的观察能力、思维能力、动手能力、设计能力。（三）情感态度与价值观目的1.通过 “交流·研讨”，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣，提高他们的科学素养。2.帮助学生学习和树立辩证唯物主义的基本观点。教学重点、难点：乙醇的化学性质及其与分子结构的关系，乙醇的催化氧化教学方法：问题激疑、实验探究、交流讨论教学过程：教学内容及教师活动学生活动设计思路【引入】“借问酒家何处有，牧童遥指杏花村。”从杜牧诗句可知，在古代我国劳动人民就已掌握了酿酒的方法。酿酒在我国已有几千年的历史了。设问同学们可知酒的主要化学成份是什

9、么？它的分子式如何写？它有哪些主要性质？这节课我们一起来学习和研究。【展示】各种含有酒精的饮料和调味品（图片）。【质疑】你能从中得到酒精的哪些物理性质？【展示】展示乙醇的比例模型和球棍模型。引导学生分析乙醇分子结构：在乙醇分子中存在哪些我们熟悉的原子团？【质疑】这些原子团还存在于哪些分子中？它们与乙醇在结构上有何不同？【讲述、板书】从乙醇的分子结构不难看出：乙醇分子既可以看成是乙烷分子中氢原子被水分子中羟基（OH）取代；又可看成是水分子中氢原子被乙基（C2H5）取代。因此，乙醇既具有与有机物相似的性质，又具有与无机物相似的性质。一、乙醇1.分子结构化学式：C2H6O  &#

10、160;    结构式：略       结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH【过渡】分析乙醇分子中存在哪些化学键？推测发生化学反应时，乙醇分子中的哪些化学键可能发生断裂？【演示实验】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的断键位置及可能出现的现象，再动手实验、观察、记录、解释实验中出现的现象。【实验分析、讨论】1：你认为在上述实验中乙醇分子可能的断键位置在哪儿？2：实验中出现了哪些现象？3：上述现象与你的预测是否一致？你如何解释这些现象？【质疑】与水对比，乙醇

11、与金属钠的反应要缓慢得多，说明了什么？练习【质疑】1：实验1说明乙醇分子中的OH键易断裂，那么CH、CC键能否断裂呢？如果可以，请你举例。2：燃烧属于什么反应？【交流、板书】氧化反应     燃烧   现象：方程式：【过渡】现在我们改变实验条件，布置学生完成教材实验2，观察铜丝的变化并闻液体的气味。【质疑】1：铜丝变黑是什么变化？又变红是什么变化？你怎样看待铜丝的作用？2：乙醇液体保持沸腾说明什么？3：CuO被还原，乙醇被氧化成什么物质呢？【讲述、板书】在这个反应中，CH3CH2OH中与OH相连的CH键发生断裂，同时羟基上的OH发生断

12、裂，形成了原子团HC=O，称之为醛基，生成的有机物含有两个碳原子，故称之为乙醛。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【质疑】乙醇的催化氧化生成乙醛的反应，与乙醇的燃烧反应有何异同？ 【小结】【作业】           【讨论、交流】学生观看含有酒精的饮料和调味品，从中得到酒精的一些物理性质，如呈液态、可溶于水、有香味。  学生观察并思考回答：

13、在乙醇分子中存在C2H5和OH。 【讨论、交流】学生分析得出：在C2H6中存在C2H5，在H2O分子中存在OH。                    【讨论、交流】学生根据水与乙醇结构具有一定的相似性及金属钠与水反应的原理，预测可能的断键位置及可能出现的现象，解释实验中出现的现象。根据刚才的实验现象，完成反应的化学方程式。 与Na反应（置换反应或取代反应）2CH3CH2OH+

14、2Na2CH3CH2ONa+H2   【讨论、交流】通过与水结构的比较。         【讨论、交流】氧化反应   学生观察并思考回答   【讨论、交流】铜丝在酒精灯外焰加热后变黑，伸入乙醇中变成亮红色，乙醇液体保持沸腾，在试管口闻到刺激性气味。【讨论、交流】学生回答：铜丝在外焰上加热后变成黑色的CuO；伸入乙醇后又变成Cu，说明铜丝在反应中充当了催化剂的作用。乙醇液体保持沸腾说明此反应是放热反应。 &#

15、160;  【讨论、交流】乙醇催化氧化反应与燃烧反应的共同点：这两个反应都是放热反应，在反应中碳元素的化合价都升高了，故都称为氧化反应。不同点：不同的反应条件使得前者是部分氧化，后者是完全氧化。 引起学生感情上的共鸣通过诗歌引入可以使学生感受诗境的美，了解乙醇发展的化学史，激发爱国主义热情。通过设问造成学生心理上“认知冲突”，使学生处于愤悱状态。     引导学生得出乙醇的相关物理性质。   通过现象分析本质，培养探究能力，形成良好的思维习惯        【点评】加深对乙醇分子结构中既有有机碳链结构（C2H5）又有OH原子团的认识。   通过引导使学生关注到CH3CH2OH与CH3CH3和H2O在结构上的相似与不同。            归纳综合能力  通过现象分析本质，培养探究能力，形成良好的思维习惯