7.3.1乙 醇 教案 2024-2025学年高一下学期化学人教版必修第二册

人教版必修二 第七章 第三节 乙醇与乙酸 乙 醇 【教学目标】 （1） 通过探究乙醇的结构和性质，建构学习典型有机物的思维模型：结构决定性质，性质决定应用。 （2） 通过认识生物燃料乙醇的发展和乙醇在人体的代谢，感受化学物质性质及其变化的价值，建立环保意识和健康意识。 【教学重、难点】重点：乙醇的结构和性质；难点：乙醇的催化氧化 【教学过程】情境引入：生物燃料乙醇 去年底，联合国气候大会把生物燃料乙醇作为未来实现零碳排放的重要可再生能源。我们都知道，乙醇俗称酒精，它不仅是一种重要的燃料，还是非常重要的化工原料，它究竟有哪些性质和应用呢？本节课我们将对它进行一个较为深入的探究。 学习任务1 探究乙醇的物理性质 活动探究1： 三瓶无色液体分别是水、乙醇、乙酸，如何区别出它们？ 大家首先看到这边有三瓶无色液体，分别是水、乙醇、乙酸，你能帮我挑出其中的乙醇吗？有哪位同学愿意上来试一试？说说你的理由（学生：乙醇有酒的香味，水是无色无味的，那这瓶呢，刺鼻气味是醋酸的气味，所以乙醇又称酒精。）通过观察和闻气味我们可以得到乙醇的以下几点物理性质，大家还了解乙醇其他的一些物理性质或者日常应用吗？（密度比水小，并能与水以任意比例互溶；能够溶解多种有机物和无机物，是一种重要的有机溶剂；75%的乙醇溶液可作消毒剂。）除了医用酒精外，日常生活中我们还能接触到度数各不相同的饮用酒，大家了解一下，一般来说啤酒度数最低，白酒度数最高，那我来考考大家的生活常识，酒的度数指的是什么？（是指酒中乙醇的体积分数，1度指的就是100ml酒中含有1ml乙醇） 问题1：酒的度数指的是？ 学习任务2 探究乙醇的分子结构 活动探究2： 乙醇的分子式为C2H6O，其结构有哪几种？ 初中我们学习过乙醇的分子式C2H6O（板书），和前面学习过的烃乙烷分子式相比只比乙烷多一个氧原子。请大家想想，这多出来的一个氧原子可以有怎样的连接方式呢？接下来就请同学们自己动手接接看（分组动手搭建模型）老师巡视，差不多了，挑一个小组展示一下你们搭建的模型，说说这两种模型有什么不同的地方？（小组展示）根据你们搭建的模型表达出它们的结构式。这两种结构有没有内在的一些联系呢？（同分异构体）以上两种结构到底哪一种才是乙醇的结构呢？你是用什么证据来判断的呢？要回答这个问题，首先请大家一起思考下面这个问题 实验探究1： 金属钠与乙醇的反应。（P77 实验7-4） 反应 现象 结论 鈉与水 鈉与乙醇 问题2： 煤油的主要成分是什么？金属钠为什么可以保存在煤油中？ 煤油的主要成分是什么？金属钠为什么可以保存在煤油中？（煤油的主要成分是各种烃的混合物。说明金属钠不和煤油反应，也就是说如果是烃，分子内的碳碳键、碳氢键遇到鈉不断裂发生化学反应；但我们都知道鈉是和水发生反应的，而且还比较剧烈，鈉和水反应的本质是鈉置换了水分子中的H原子。）我们发现这个原子团在另一种分子中也存在，这个原子团称为羟基，与我们熟悉的离子氢氧根离子是有差别的。从预测的角度看，乙醇能与金属钠反应吗？（能）你觉得反应是更剧烈呢还是可能比水弱一些呢？（可能弱一些） 眼见为实，那接下来我们来验证同学们的实验预测。我们根据以上实验装置图来完成实验，仔细观察金属钠与乙醇的反应现象，并对比金属钠与水的反应现象。请同学来描述一下观察到的现象（反应温和，钠沉在试管底部——说明乙醇的密度小于鈉，更小于水，缓慢放出气泡，可以点燃肥皂泡——氢气，滴入酚酞显红色——生成了同样碱性的物质）以上现象验证了大家的猜想，同时也证明了鈉不仅可以置换水中的羟基氢，也能置换出乙醇中的羟基氢，但是这两个分子中的羟基氢哪个更活泼些？我们可以表达出这个反应方程式。（板书） 我们通过宏观实验证明了乙醇分子中是含有羟基的（板书），除此外，我们还可以通过现代技术手段测出分子中的微观结构，例如用红外光谱仪我们可以测出乙醇中的O-H键，用核磁共振氢谱仪我们测出乙醇分子中含有三种氢，且这三种氢的个数比为1:2:3。因为羟基的存在，我们发现乙醇的性质与乙烷不同，像这样决定有机物特性的原子或者原子团，我们称之为官能团。除了羟基，之前我们学习烯烃中的碳碳双键、三键也可以称为官能团。而乙醇也可以看做是乙烷中的一个氢原子被羟基取代后衍生出的有机物，我们把乙醇称为烃的衍生物，前面我们学习甲烷被氯气取代后生成的一氯甲烷等也是烃的衍生物。（乙醇的结构式、结构简式） 学习任务3 探究乙醇的化学性质 实验探究2： 乙醇的催化氧化（P78 实验7-5） 实验现象 加热前 加热后 遇乙醇后 铜丝的颜色变化 溶液的气味变化 乙醇中羟基的存在使乙醇还有哪些特性呢？接下来我们继续探究——乙醇的催化氧化。我们都知道乙醇能够燃烧，这就是乙醇发生了氧化反应，可以写一下这个反应吧。（板书）现在这个是催化氧化，条件不一样了，我们一起来看一下实验的操作方式。演示实验，反复操作几次，请大家观察铜丝的变化，请刚刚鉴别过乙醇气味的同学来再次感受一下。。。。（难鉴别出气味，但是有一点确定的是：试管中的乙醇肯定发生了变化，是被氧化铜氧化了对吧） 实验探究3：乙醇中生成了什么新的物质呢？ 乙醇究竟被氧化成什么物质了呢？为了回答这个问题，我们需要先呈现一个资料给大家，请同学们仔细阅读以下资料卡片，卡片中信息告诉我们乙醛能与银氨溶液发生反应，生成银镜。乙醛是不同于乙醇的另一种烃的衍生物，乙醛分子中存在醛基这一官能团，而银镜反应就是醛基的特征反应。难道乙醇被氧化成乙醛了吗？我们可以用实验再次检验（演示实验。。。。。）的确通过实验我们发现，乙醇中产生了银镜，那说明乙醇被氧化成了乙醛。 活动探究3：从分子结构的角度分析，乙醇是如何转变成乙醛的？ 请同学们讨论，从分子结构的角度分析，乙醇是如何转变成乙醛的？（请同学描述。。。。） 问题3：为什么以上反应过程称为乙醇的催化氧化？ 为什么以上反应过程称为乙醇的催化氧化呢？谁催化了这个反应过程呢？请同学们思考并作出回答。。。（最终的总反应我们可以表达为。。。。。板书） 学习任务4 探究乙醇在人体中的代谢 问题4：服用头孢后为什么不能喝酒？ 乙醇除了在铜、银的催化作用下可以被催化氧化为乙醛，在人体酶的催化作用下也能被氧化，接下来我们来了解一下乙醇在人体内的代谢情况，每个人酒量大小主要和体内的脱氢酶有关。这个环节中乙醇和乙醛对人体都是会有一些毒副作用的，如心跳加速、脸红等，之前医学上有过提醒：吃头孢是不能喝酒的，这是为什么呢？这主要是头孢会抑制乙醛脱氢酶的活性，导致乙醛积累在体内影响身体的原因。我们看一则视频。。。。所以大家要有健康意识，一般服药后尽量不要喝酒。乙醇除了可以被催化氧化外，还可以被一些强氧化剂直接氧化成乙酸，如：KMnO4(H+)、K2Cr2O7(H+) 实验探究4： 乙醇与K2Cr2O7(H+)溶液反应 活动探究4：写出乙醇与KMnO4(H+)反应生成乙酸和Mn2+的离子方程式 我们在酸性重铬酸钾溶液中滴加乙醇，观察到的现象。。。。（这是检查酒驾通常使用吹气法的原理，有法令规定的警戒线）同样，酸性高锰酸钾也可以被乙醇还原而褪色，我们一起试着写一写这个反应过程的离子方程式。。。。 自主小结：乙醇的结构、性质和应用 以上我们重点探究了乙醇的氧化反应，通过今天的学习，我们可以了解到羟基作为乙醇的官能团，决定了乙醇的特征性质，如与鈉的置换反应，催化氧化反应。请同学们结合结构式分析这两个反应中断键方式分别是？？同时结合今天对乙醇的学习，自主小结乙醇在日常生活中的应用。。。。（讨论。。。。）可以看出来，有机物学习的思路和典型无机物学习思路有着异曲同工之处，我们都可以遵循这样的一条线来展开研究：结构决定性质，性质决定用途！ 知识拓展：生物燃料乙醇的发展 作为一种重要的可再生能源，生物燃料乙醇的未来前景非常光明，全世界各国都在朝着开发生物燃料乙醇，实现净零碳排放的目标出发。我们国家也不例外，知网上的相关文献高频出现。从以上文献可以大致了解生物燃料乙醇经历了三个发展阶段，从粮食到植物纤维再到生物的海藻， 与普通汽油比较，生物燃料乙醇汽油作为可再生能源，可以减少温室气体排放，其根本原理是：种植玉米等农产品的过程中，农作物吸收了大量二氧化碳，农作物被制成乙醇后，其燃烧所排放的二氧化碳大致相当于被吸收的二氧化碳，达到了碳排放平衡，实现了碳中和。 我相信未来还有更新的技术，在此我也真诚希望同学们能开发新型燃料，实现碳中和，为保护环境做出自己的贡献。 最后请大家一起来完成2020年江苏省学业水平测试题：。。。。。 目标任务评价：乙醇的结构与性质 （2020江苏省学业水平测试）27.(6分)乙醇(CH3CH2OH)既是生活中常见的有机物，又是重要的化工原料。 (1) 工业上可用乙烯制备乙醇，其反应的化学方程式为： CH2 = CH2 + H2O CH3CH2OH 该反应属于__________反应(填“加成”或“取代”)。 (2) 官能团决定有机物的性质。乙醇中含有的官能团名称是__________。 (3) 为探究乙醇的性质，某学生向试管中加入3 mL乙醇，将下端绕成螺旋状的铜丝在酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速插入乙醇中，可观察到铜丝表面由黑色变成红色，说明乙醇具有__________性。 (4) 萃取是物质分离的一种方法。某学生拟用乙醇萃取溴水中的Br2，判断该方法是否可行：______(填“是”或“否”)，判断的理由是________________________________________。 演示实验支持： 1. 三瓶不贴标签的无色液体：水、乙醇、乙酸 2. 金属钠与乙醇的反应（铁架台、铁夹、金属钠、无水乙醇、大试管、橡胶管、蒸发皿、洗涤剂、水、小刀、滤纸、酚酞） 3. 乙醇的催化氧化：大试管、双股螺旋铜丝、无水乙醇、酒精灯、打火机、硝酸银、氨水、滴管、试管和试管夹 分组实验支持： 1. 球棍模型（每组一个乙烷球棍模型、1个—O原子） 2. 酸性重铬酸钾、乙醇、试管、滴管 2 学科网（北京）股份有限公司 $