2.2 醇和酚 第1课时 教学设计 -2024-2025学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修3

教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 高二年级 学期 春季 课题 醇概述 教学目标 1. 知道醇、酚的组成及结构特点，能辩识常见的醇、酚，并能用系统命名法对简单的饱和一元醇进行命名。 2. 知道简单的醇的物理性质，以及氢键在醇类物质中起到的相关作用，了解相应的用途。 教学重难点 教学重点： 1. 醇的分类。 2. 醇的系统命名法。 3.醇的物理性质及氢键在醇类物质中起到的相关作用。 教学难点： 1. 醇的系统命名法。 2. 醇的物理性质及氢键在醇类物质中起到的相关作用。 教学过程 【导入】同学们大家好！今日，我们共同踏入醇的奇妙领域，探寻其无尽奥秘。我是来自山西大学附属中学校的彭铎，非常荣幸能在基础教育精品课这个平台上与大家共享此刻。 醇，这一古老而又现代的化合物，早已深深融入了我们日常生活的方方面面。 回顾历史长河，醇的身影在文人墨客的笔下熠熠生辉。苏轼的“明月几时有，把酒问青天”，李白的“五花马，千金裘，呼儿将出换美酒，与尔同消万古愁”，这些脍炙人口的诗句，无不透露出酒——既乙醇溶液，在古人心中的重要地位。它既是欢聚时分的珍品，也是情感流淌的催化剂。而在现代社会，醇的应用更是广泛而深入。乙醇汽油以其环保节能的特性，成为加油站的新宠；乙二醇在防冻液中发挥着关键作用；甘油，这一醇类化合物，则以其卓越的保湿性能应用在化妆品中，赢得了众多消费者的青睐。这些实例，都充分证明了醇类化合物在我们生活中有着不可或缺的角色。 因此，让我们一同踏上这场探索之旅，深入醇的世界，揭开它神秘而迷人的面纱吧！ 【学习任务一】醇的定义 【提出问题】醇和酚都是重要的有机化合物。这里给大家提供了4组分子结构和他们的名称，请同学们思考，什么是醇什么是酚，他们又有什么不同？ 【自主阅读】阅读教材P59页，了解醇和酚结构的区别。 【投影、讲述】 前两组分子结构属于醇，最直观的区别就是，他们的羟基没有直接链接在苯环上，而酚呢是羟基直接连接在了苯环上，因此我们将脂肪烃分子中的氢原子或芳香烃侧链上的氢原子被羟基取代后的有机化合物称为醇 后两组分子结构属于酚，他们是芳香烃分子中苯环上的氢原子被羟基取代后的有机化合物，，这类有机物称为酚 【讲述】接下来我们来了解醇的分类，根据醇分子所含羟基数目的不同，可以将其分为一元醇、二元醇和三元醇等，一般将一元醇以外的醇统称为多元醇。比如甲醇分子中含有一个羟基称为一元醇，乙二醇分子中含有2个羟基称为二元醇，丙三醇分子中含有3个羟基称为三元醇；也可将乙二醇和丙三醇共同分类为多元醇。 除此之外，也可根据所含烃基类别进行分类，如乙醇可分类为脂肪醇，而苯甲醇可分类为芳香醇。 【学习任务二】醇的分类 【投影、讲述】 我们一起了解一下生活中常见的醇 甲醇（methanol）是组成最简单的一元醇；最早由木材干馏得到，故也称木醇。甲醇是无色、具有挥发性的液体，沸点为 65 ℃；有毒，误服会损伤视神经，甚至会致人死亡。十几年前市场上有一些售价便宜的假酒售卖，有些就是不法分子用工业酒精冒充真白酒卖，工业酒精里就含有甲醇，曾出现过致人死亡的情况。甲醇是一种重要的化工原料，广泛用于化工生产，也可直接用作燃料。 乙二醇 （glycol）是无色、无臭、具有甜味的黏稠液体，熔点为 -16 ℃，沸点为 197 ℃，能与水以任意比例互溶，能显著降低水的凝固点。乙二醇是目前汽车发动机防冻液的主要化学成分，也是合成涤纶等高分子化合物的主要原料。 丙三醇（glycerol）俗称甘油，是无色、无臭、具有甜味的黏稠液体，沸点为 290 ℃，能与水以任意比例互溶，具有很强的吸水能力。丙三醇主要用于制造日用化妆品和三硝 酸甘油酯。三硝酸甘油酯俗称硝化甘油，主要用于制造炸药，还是治疗心绞痛药物的主要成分之一。 如果醇分子中的烃基是烷基，这种醇称为饱和醇，如甲醇、乙醇等。饱和一元醇可以看成是烷烃分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物，其组成可用通式CnH2n+1OH（n≥ 1）表示。 【学习任务三】常见的醇 【投影、讲述】 【学习任务四】醇的命名 【讲述、投屏】醇的命名原则： 接下来我们来学习醇的命名，简单的醇可以用习惯命名法命名，在“醇”字前加上烃基名称，通常“基”字可省略，比如：甲基连接羟基称为甲醇，第二个分子大家都认识，他是乙基连有羟基称为乙醇，正丙基连有羟基称为正丙醇。 【提出问题】那第四个分子应该怎么命名啊？ 【学生思考】 【给出答案和原因】大家都能命名出来，他是异丙基连有羟基，所以称为异丙醇 【引入醇的系统命名法并举例讲解、投影】 有时醇分子的结构复杂时通常用系统命名法命名，本册课本中给出了醇的系统命名方法，我们一起来看知识支持这部分内容 第一步，选择分子中连有羟基的碳原子在内的最长碳链做主链，按主链所含碳原子数称为某醇。比如：该分子中含羟基的碳原子在内最长的链标注为橙色 第二步，再对主链碳原子的编号由接近羟基的一端开始。 比如：该分子中主链应由右向左碳原子分别编号为1,2,3,4 第三步 命名时，羟基的位次号写在“某醇”的前面，其他取代基的名称和位次号写在母体名称的前面，阿拉伯数字、取代基名称和母体名称用短线隔开。 比如：该分子命名为3 - 甲基 -2-丁醇 我将醇的命名简称为选主链、编序号、写名称 【提出问题、投屏】请大家暂停视频并思考如下几个醇分子该如何命名？ 【学生思考】 【给出答案和原因】第一个分子羟基连接在1号碳原子的位置，称为1-丙醇，可简称为丙醇；第二个分子羟基连接在1,2,3号碳原子的位置，并且分子中有三个羟基，称为1,2,3-丙三醇，可简称为丙三醇； 第三个分子选择含羟基所连碳原子最长碳链作为主链，用红色方框框住的部分，主链含有7个碳原子，并且从靠近羟基一端开始编号，甲基连接在5号碳原子上，羟基连接在3号碳原子上，因此可命名为5-甲基-3-庚醇 【学习任务五】醇的物理性质 【讲述、投屏】醇类的物理性质 接下来我们来了解醇类的物理性质，同学们看看能给我们带来什么提示？ 大家一定都看出来了，请看上边一组，甲醇、乙烷和乙烯的相对分子质量相近但甲醇的沸点较高，再看下边一组，乙醇，丙烷，和丙烯的相对分子质量相近，但乙醇的沸点较高，同学们思考一下，这是什么原因呢？ 【学生思考】 【给出答案并讲解氢键、投屏】 由这些数据可以 看出，饱和一元醇的沸点比与其相对分子质量接近的烷烃或烯烃的沸点要高。 这主要是因为一个醇分子中羟基上的氢原子与另一个醇分子中羟基上的氧原子相互吸引形成氢键，增强了醇分子之间的相互作用。氢键是一种特殊的分子间作用力氢键的键能为 10 ~40 kJ·mol-1，比化学键弱很多，但比普通的分子间作用力（也就是范德华力）强。氢键是指一个分子中与电负性大、半径小的元素原子 X 以 共价键相连的氢原子，和另一个分子中电负性大、半径小的元素原子 Y 之间所形成的一种较强的相互作用，常用 X- H...Y 表示。 原子X由于半径小，电负性大，使X原子和H原子之间的共用电子对偏向于X原子，则X原子呈现负电性，而H原子呈现了正电性，那么氢原子的正电性与其他分子中电负性大而半径小的具有负电性的Y原子存在电性作用，使得它们分子之间存在一种超过了分子间作用力的一种特殊的力，会使分子间拉开距离更困难并且需要更高的能量，因此可以提高该物质的熔沸点。 X、Y 都是电负性大、半径小的原子，常见的有氟、氧、氮原子。例如如上所示，醇分子之间可以形成 氢键，醇的水溶液中水分子和醇分子之间也可以形成氢键，导致醇类沸点高且易溶于水。 【讲解氢键、投屏】 饱和一元醇也可以看成是水分子中的一个氢原子被烷基取代后的产物。当烷基较小时，醇分子与水分子形成氢键使醇与水互溶；随着分子中烷基所含碳原子数的增多，醇 的物理性质逐渐接近烷烃。常温、常压下，饱和一元醇分子中碳原子数为 1~3 的醇能与 水以任意比例互溶；分子中碳原子数为 4~11 的直链醇为油状液体，仅可部分溶于水；分 子中碳原子数更多的高级醇为固体，难溶于水。 【课后小结、投屏】 最后，我们来小节下本节课，本节课我们一起学习了醇的基本概念和分类、常见的醇和 醇的命名、以及醇的物理性质。 【结束语】化学的世界浩瀚无垠，醇类化合物只是其中的冰山一角。未来，我们还将继续探索更多有机化合物的性质和应用，揭开更多自然界的秘密。希望同学们能够保持对化学的热爱和好奇心，勇于探索未知领域，用化学的知识和智慧去创造更加美好的未来。 最后，我想用一句话来结束今天的课程：“让醇厚的化学之香弥漫四方，引领我们携手并进，在未知的世界中尽情探索吧”。 学科网（北京）股份有限公司 $$