烃的含氧衍生物 醛 教案

第三章烃的含氧衍生物第二节醛教学设计思路分析教材分析醛是有机化合物中一类重要的衍生物，由于醛基很活泼，醛可以发生多种化学反应，在有机合成中起着重要作用，是各种含氧衍生物相互转化的中心环节，也是后面学习糖类知识的基础。乙醛是醛类的代表物。教材在简单介绍了乙醛的分子结构和物理性质之后，从结构引出乙醛的两个重要化学反应：乙醛的加成反应和乙醛的氧化反应，把乙醛与乙醇联系起来，并结合乙醛的加氢还原，从有机化学的反应特点出发，定义还原反应；通过乙醛的氧化反应，又把乙醛和乙酸联系起来，同时结合乙醛的氧化，给出有机化学中的氧化反应定义。从而使学生对无机化学中所学氧化还原反应的定义和范围在这里得到了扩展和延伸。学好乙醛的性质，明确乙醛和乙醇、乙酸之间的相互转化关系，能更好地掌握醛类及其与醇类、羧酸的关系，建立有机知识网络。因此本节课在这一章中起着承上启下的作用。二、学情分析本节课学习的是选修五有机化学基础第三章烃的含氧衍生物中的第二节：醛。由于在初中化学中，已经简单地介绍了乙醇和乙酸的用途，虽然没有从组成和结构角度认识其性质和用途，但是由于上节课我们已经学习了第一节醇酚，对乙醇地组成、结构、性质、用途已经有所了解。对于学生建立“（组成）结构决定性质，性质决定用途”的有机物学习模式可以说已经具备了一定地知识基础。通过上节课的学习已经知道乙醇可以催化氧化得到乙醛，所以本节课的导入比较容易；并且通过分组探究实验学生也能比较轻松的得出乙醛的化学性质。只是乙醛与银氨溶液、新制氢氧化铜反应的化学方程式的书写，学生要想在这节课中掌握好难度比较大。三、设计思路在必修课本中对乙酸(醋酸)已作了初步介绍，对乙酸的性质学生有一定程度的了解。根据诱思探究理论，本着注意知识的系统和拓展的原则，对本节课进行如下设计，希望既可以帮助学生回忆和巩固羧酸的性质，又能帮助学生认识新醛的性质。本节课的设计主要分为三个认知层次：1、生活常识，激发兴趣。通过日常生活中同学们很熟悉而又很困惑的一个问题引出要学习的内容，激发学生的学习兴趣。在复习乙醇性质的基础上，再次让学生认识乙醛结合其球棍模型使学生从感性上认识乙醛的结构。2、实验探究，总结性质。乙醛的化学性质分为醛基被氧化和醛基被还原两个方面。醛基不仅能被强的氧化剂氧化，而且还能被弱的氧化剂氧化。银镜反应和与新制氢氧化铜的反应是醛类的特征反应，在该反应中醛基表现为强还原性。设计让学生通过实验探究活动来了解醛基的强还原性的同时，认识银氨溶液和新制氢氧化铜的制备以及反应条件的控制。从结构上，结合氧化还原的化合价升降的观点帮助学生认识醛基的被氧化和被还原。关于重要的有机物之间的相互转化教学，根据学生的能力水平以及对知识掌握的熟练程度，采取多种方法和途径，让学生对各类化合物进行相互关联，使他们在探究学习中，逐渐达到前后贯通，触类旁通，举一反三，最终在认识上产生理性飞跃。3、迁移应用，拓展提高。这一认知层次设计了三个活动：1.知识拓展，让学生根据乙醛的性质结合课本相关内容，总结醛及甲醛的有关知识。培养学生自学能力以及对知识进行迁移应用的能力。2.阅读课本相关内容，从实验室和工业（或生活中）两个方面总结银镜反应、与新制氢氧化铜反应的应用。让学生意识到这两个反应实际上体现的是醛基的性质，通过该性质在生活和生产中的应用，使学生更好的掌握好乙醛的这一性质。3.最后通过几个典型题目，使学生进一步巩固本节所学知识。教学方案设计【教学目标】1、知识目标（1）了解乙醛的物理性质、用途和危害。（2）掌握乙醛的结构式、官能团的书写。（3）掌握乙醛的加成反应和氧化反应，银镜反应实验的探究方法。2、能力目标(1)通过实验、观察、分析、对比等方法，进一步培养学生综合运用所学知识解决问题的能力。(2)培养学生科学的探究精神，提高学生对有机物学习的兴趣。(3)培养学生重视运用化学实验手段解决疑问，增加学生对具体化学事物的感性认识到理性认识的学习方法。3、情感目标（1）培养学生的学习兴趣，关注与社会生活有关的化学生活。（2）通过乙醛银镜反应实验现象，培养学生科学探究的态度和团队合作精神。（3）初步确立透过现象看本质的化学学科思想。【重点】乙醛的加成反应和乙醛的氧化反应【难点乙】醛的氧化反应方程式的书写【教学方法】假设→实验→观察→思考→讨论→归纳总结。四．教具准备多媒体电脑、课件、烧杯、试管、滴管、酒精灯、试管夹、乙醛、硝酸银溶液、稀氨水、新制Cu(OH)2溶液五．教学过程导课生活常识激发兴趣（一）创设情境导入新课（课件投影）在日常生活中我们都会有这样的疑问,为什么有的人喝酒“千杯万杯都不醉”，而有的人喝一点酒就面红耳赤，情绪激动甚至酩酊大醉？这说明人的酒量的大小是不同的。那么同学们想知道这到底是为什么吗？人的酒量大小与酒精在人体内的代谢产物和过程有很大关系。乙醇进入人体内，首先在乙醇脱氢酶的作用下氧化为乙醛，接着生成的乙醛又在酶的作用下被氧化为乙酸，最后转化为CO2和H2O。如果人体内这两种酶的含量都很大的话，酒精的代谢速度就很快。但如果人体内这两种酶的含量不够大,特别是缺少将乙醛氧化成乙酸的酶，饮酒后就会引起体内乙醛积累，导致血管扩张而脸红，同时作用于人的神经系统因此人就会醉。（设计意图：通过日常生活中我们很熟悉而又很困惑的一个问题引出要学习的内容，激发学生的学习兴趣。）（简要实录：对于这个问题，学生很感兴趣，但是又不会回答，迫切的想要知道原因，这时教师及时用多媒体投影出正确解释，学生恍然大悟原来是这么回事，很希望知道乙醛的有关知识。）（二）（课件投影）复习旧知推进新课【引入】师：前面学习了乙醇的知识，乙醇在加热和Cu做催化剂的条件下，氧化成什么物质呢？写出反应的化学方程式。【学生活动】回忆，思考，回答并写出有关化学方程式：（设计意图：通过对乙醇催化氧化性质的回顾，让学生进一步了解乙醛是怎样得到的，更好的激发学生探求乙醛性质的兴趣。）（简要实录：教室内马上安静下来，学生迅速进入思考状态。不一会儿有学生主动站起来回答该问题，其他学生纷纷表示赞同。由于上节课刚学过乙醇的性质，学生对该知识点掌握的比较熟练。）师：今天我们将学习乙醛的结构与性质。2.（展示模型）边回顾边展示球棍模型：乙醇球棍模型（脱H原子）→乙醛球棍模型，展示乙醛的球棍模型和比例模型。（设计意图：让学生从直观上感受由乙醇到乙醛变化的特点，特别是对乙醛的结构首先有一个感性的认识。）（简要实录：对教师展示的模型，学生表现出浓厚的兴趣，根据模型学生能迅速写出乙醛的分子式、结构式和结构简式，投影出正确的写法，让学生加以对照，加深对乙醛结构的认识。）【板书】第二节醛一、乙醛1．乙醛的结构分子式：C2H4O结构式：结构简式：CH3CHO官能团：—CHO或（醛基）【设问】乙醛的结构简式为什么不能写成CH3COH？引导学生分析比较：【回答】因为在乙醛的分子结构中，不含有羟基。【思考】在乙醛中有一个碳氧双键，大家结合我们以前学过的碳碳双键的构型。思考在乙醛中最多有多少个原子共面？（5个）【板书】2．乙醛的物理性质（展示一瓶纯净的乙醛溶液，打开瓶盖，观察乙醛溶液的色、态及嗅一下气味。）【学生活动】观察、闻气味，说出一些物理性质。如无色、有刺激性气味。【指导阅读】乙醛的物理性质，引导学生将分子量、沸点、溶解性与丙烷和乙醇进行比较。密度比水小，沸点20.8℃【过渡】师：从结构上分析可知，乙醛分子中含有官能团—CHO，它对乙醛的化学性质起着决定性的作用。试推测乙醛应有哪些化学性质？【教师】请同学们观察醛基得结构，看看它有什么特征？在前面我们学过碳碳双键，请大家回忆一下碳碳双键具有哪些性质？【实验验证】在乙醛溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液。【现象】观察到酸性高锰酸钾溶液褪色了。【追问】既然乙醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色，那它也应该能与氢气发生加成反应。【追问】当乙醛和氢气发生加成反应时应如何进行呢？请一位同学到黑板上写出化学方程式。通过类比的方法请同学写出乙醛与氢气加成的反应方程式。（引导学生总结出醛基发生加成反应的规律：C=O中的双键中的一个键打开。）【学生】探讨，练习写出化学方程式。CH3CHO+H2CH3CH2OH【板书】3．乙醛的化学性质加成反应（碳氧双键上的加成）【板书】CH3CHO+H2→CH3CH2OH【讲解】乙醛除了能与氢气加成外，还能和HCN加成。【投影】【讲解】在有机化学中，可以用此反应增加主链上碳的个数。乙醛的加成反应和乙烯的加成反应很类似，但由于碳氧双键有极性，碳碳双键没有极性，故存在一定的差差异，比如乙醛难与Br2等加成。【师】根据前面所学的有机物的氧化反应和还原反应的特点可知，乙醛的催化加氢也是它的还原反应。【教师】通过乙醛与氢气的加成反应引出有机化学中的还原反应。【投影】还原反应：在有机化学中，把有机物分子中的加入氢原子或失去氧原子的反应叫还原反应。【教师】在刚才的实验结论中可以得出，乙醛具有还原性，能被氧化剂氧化。那常见的氧化剂除了个高锰酸钾以外，还有哪些氧化剂呢？【板书】（2）氧化反应点燃点燃【板书】a、燃烧反应2CH3CHO+5O24CO2+4H2O【教师】在前面我们学习了乙醇与氧气氧化反应除了发生燃烧反应以外，在有催化剂存在的条件下还能发生催化氧化。而乙醛也是一样，在有催化剂条件下也能被催化氧化反应而生成乙酸。【板书】b.催化氧化2CH3CHO+O22CH3COOH【引导］这一反应与乙醇的催化氧化有何不同？【教师】通过这个反应引出有机物中的氧化反应。【投影】氧化反应：在有机化学反应中，通常把有机物分子中加入氧原子或失去氢原子的反应叫做氧化反应。【引导】注意：【教师】那这样同学们就要注意烃的含氧衍生物衍变关系：醇→醛→羧酸，醛既有氧化性又有还原性。【教师】氧气和高锰酸钾都是强氧化剂，那乙醛能与弱氧化剂发生反应吗?【演示实验3-5】（此过程中要引导学生认真观察，了解银氨溶液的配制，银镜反应的条件和现象。）第一步：在洁净的试管里加入1mL2%的硝酸银溶液，边摇动试管，边逐滴滴入2%的稀氨水。现象：生成沉淀。第二步：继续滴加稀氨水，至最初产生的沉淀刚好溶解为止。第三步：在银氨溶液中滴入3滴乙醛，振荡后放在热水中温热。实验现象：试管壁内壁附上了一层光亮如镜的银。【教师】这说明了乙醛与银氨溶液发生反应生成了银镜。那它们是怎样发生反应的呢？也就是说它们反应的原理是什么？【指导学生】根据实验步骤写出化学方程式。①银镜反应【板书】AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O（银氨溶液的配制）CH3CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O【讲解】乙醛在反应中得到1个氧原子被氧化升2价，Ag+→Ag被还原降1价，根据电子转移守恒故Ag(NH3)2OH计量数配2，4个NH3分子有1个成盐，剩3个NH3分子，2个OH-提供一个氧原子给醛成酸，剩2个氢原子，1个氧原子成1分子水。这样就可以让学生在利用氧化还原原理分析的过程中科学地掌握一个有机化学中很难的化学方程式，避免了死记硬背。[讲解]从反应断键情况来看，还是中C—H键断裂，相当于在C—H键之间插入1个氧原子。并且当有1mol被氧化时，就会有2mol单质银生成。因此银镜反应不仅可用于检验醛基的存在，也常用于测定有机物中醛基的数目。此实验的主要用途：[投影]a、用于检验醛基的存在b、醛基定量测定CH3CHO～2Ag【讲解】此实验的注意事项：1．试管内壁应洁净。2．必须用水浴加热，不能用酒精灯直接加热。3．加热时不能振荡试管和摇动试管。4．配制银氨溶液时，氨水不能过量（防止生成易爆物质）。【教师】工业上可采用该原理制水瓶胆，不过是用葡萄糖（含醛基）代替乙醛，这为以后葡萄糖的学习奠定基础。【教师】在这个反应中，还原生成的银附着在试管壁上，形成银镜，所以又将这个反应叫做银镜反应。【教师】乙醛除了能被银氨溶液氧化以外，还能被另一种弱氧化剂新制Cu(OH)2溶液氧化。【过渡】乙醛不仅能被氧气氧化，还能被弱氧化剂氧化。【演示实验3-6】（此过程中要引导学生认真观察，了解乙醛发生此反应的条件和现象。）实验现象：溶液由蓝色逐渐变成棕黄色，最后变成红色沉淀。【引导】这种红色沉淀是Cu2O。请同学们写出该反应涉及到的化学方程式。【板书】②乙醛被另一弱氧化剂——新制的Cu（OH）2氧化CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4CH3CHO+2Cu(OH)2→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O【讲解】该实验很灵敏，常用于检验醛基的存在；也可用于定量测定CH3CHO～Cu2O。医学上常用此实验来判断某人是否患有糖尿病，在生物课中也将这个反应称为斐林反应【分析】由于Cu(OH)2是微溶物，刚制备的Cu(OH)2为悬浊液，放置稍长时间就可生成沉淀。因此实验中所用Cu(OH)2必须是新制的，且NaOH适当过量，因为本实验需在碱性条件下进行。【设问】分析上述两个实验的共同点是什么？说明乙醛有什么性质？如何检验醛基？师:乙醛能被弱氧化剂氧化，有还原性，是还原剂。可用银氨溶液或新制的氢氧化铜检验醛基的存在。此两个反应需要在碱性条件下进行。【讨论】通过对乙醛化学性质的分析，请同学们思考乙醛能否使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色？能。因为溴和酸性高锰酸钾都是强氧化剂，可以把乙醛氧化。[板书]（3）使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色[活动]最后请同学们看书，总结乙醛的用途【板书】四、乙醛的用途 【小结】这节课学习一种新的物质——乙醛。乙醛的官能团是醛基，—CHO中的C==O键和C—H键都能断裂。在乙醛和氢气的加成反应中，是C==O键断裂；在乙醛被氧化的反应中是C—H键断裂。通过乙醛性质的学习，我们也知道了有机反应中加氧或去氢称为氧化反应，加氢或去氧称为还原反应，虽然和无机化学中对氧化还原反应的定义不同，但本质是一样的【板书设计】第五节乙醛一、乙醛（一）乙醛的分子结构分子式：C2H4O结构简式：CH3CHO或（二）乙醛的性质1、物理性质乙醛是一种无色，有刺激性气味的液体，易挥发、易燃烧，能给水、乙醇、氯仿等互溶。2、化学性质a.乙醛的加成反应CH3CHO+H2CH3CH2OHb．乙醛的氧化反△2CH3CHO+O22CH3COOH△△△CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O△△CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O教学反思：教学中抓住结构决定性质这一宗旨，从结构分析醛的化学性质，用实验来验证。这样学生容易掌握知识。★第二课时【复习提问】师：乙醛的分子式及结构简式应怎样书写？（学生思考回答：C2H4O，CH3CHO。）【设问】如果结构简式为CH3CH2CHO，CH3CH2CH2CHO应叫什么名称？你能否概括出什么是醛？（学生思考回答：丙醛、丁醛。并让学生讨论、总结出醛的概念）【板书】二、醛类1．概念及结构特点：分子里由烃基和醛基相连而构成的化合物。【设问】①饱和一元脂肪醛的结构式的通式应如何表示？②醛类的分子式通式应如何表示？（学生讨论，分析，推测）【根据学生的回答板书】①醛类的结构式通式为：或简写为RCHO。②分子式通式可表示为CnH2nO【追问】③醛类分子中都含有什么官能团？它对醛类的化学性质起什么作用？④醛类物质应有哪些化学性质？【提示】结合乙醛的分子结构及性质分析。（学生热烈讨论后回答，教师根据学生的回答给予评价并板书）【板书】2、