实验活动9 乙醇、乙酸的主要性质（教学设计）化学人教版必修第二册

实验活动9 乙醇、乙酸的主要性质 一、知识目标 1.通过分组实验探究，加深对乙醇、乙酸主要物理性质、化学性质的认识，明确官能团对有机物性质的决定作用。 2.初步掌握简单有机化合物的实验室制备方法，理解酯化反应实验中浓硫酸、饱和Na2CO3溶液的作用。 3.能根据探究目的设计简单有机实验，提高实验操作、现象分析与化学方程式书写的能力。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从羟基、羧基的结构差异解释乙醇、乙酸的性质差异，建立“结构决定性质”的有机化学核心观念。 2.证据推理与模型认知：能根据实验现象推理乙醇催化氧化、乙酸酸性、酯化反应的反应本质，构建有机性质实验探究的基本思路模型。 3.科学探究与创新意识：通过实验设计与分组操作，提升实验探究能力，体会实验设计在化学研究中的重要应用。 一、教学重点 1.乙醇、乙酸的主要性质；官能团与性质的关系；乙酸乙酯制备的原理。 二、教学难点 1.乙醇催化氧化、乙酸乙酯制备实验的原理分析；探究性实验的设计与操作。 实验活动9《乙醇、乙酸的主要性质》，是学生学习完乙醇、乙酸结构与性质理论知识后的分组探究实验课。本节内容是必修阶段有机化合物知识的重要验证性实验，既承担着巩固深化乙醇、乙酸性质认知的作用，也能让学生通过亲身体会落实“结构决定性质”的有机化学核心思想，为后续进一步学习有机化合物的制备与性质奠定基础，能有效发展学生科学探究与实验能力的化学核心素养。 学生已经在理论课中学习了乙醇、乙酸的结构与主要性质，认识了羟基、羧基两种官能团，对二者的性质有了初步的理论认知；同时学生在之前的化学学习中已经掌握了药品取用、加热、仪器连接等基本实验操作，具备分组实验的基础能力；加之乙醇（酒精）、乙酸（食醋）都是学生日常生活中熟悉的物质，学生对本次实验有较强的探究兴趣。 教学环节一 新课导入 【交互课件】乙醇、乙酸的比较 【衔接旧知抛出问题】大家的猜测都很有启发性。其实料酒的核心成分就是我们已经学过的乙醇，食醋的主要成分就是乙酸，这两种生活中常见的物质，我们之前已经了解过它们的结构：乙醇的官能团是羟基，乙酸的官能团是羧基，不同的官能团决定了二者结构和性质都有明显差异。那我们该如何设计实验来验证这些性质差异，又能不能用实验结论解开刚才“料酒加醋增香”的小疑问呢？今天我们就通过分组实验，一起探究乙醇和乙酸的主要性质。 【设计意图】 1.衔接旧知自然过渡：通过回顾官能团结构差异，唤醒学生已有的知识储备，既完成了旧知巩固，又顺理成章引出本节课“实验探究性质”的核心主题，让学生清晰明确本节课的学习方向。 2.设疑铺垫逻辑完整：导入提出的生活疑问刚好对应本节课最终的酯化反应实验，能让学生全程带着问题开展探究，课程结束获得问题解答的成就感，帮助学生构建“生活现象-实验探究-原理总结-解释生活”的完整知识逻辑。 教学环节二 乙醇、乙酸的主要性质 任务1：请同学们复习乙醇、乙酸的物理性质 【情景引入】 我们生活中经常接触酒精（乙醇水溶液）和食醋（乙酸水溶液），大家结合生活经验和之前学习的知识，我们一起梳理两种物质的物理性质。 【问题】请同学们结合已有认识，填写导学案中乙醇、乙酸的物理性质表格，填写完成后同桌互相核对 【学生思考】（学生自主填写，同桌讨论交流） 生1：乙醇俗称酒精，是无色液体，有特殊香味，密度比水小，沸点78.5∘C，易挥发，能和水以任意比互溶，还可以溶解多种有机物。 生2：乙酸是无色液体，有强烈刺激性气味，常温下是液态，熔点16.6∘C，沸点118∘C，易溶于水和乙醇，温度低于熔点时会凝结成冰状固体，所以无水乙酸也叫冰醋酸。 【讲解】老师把大家的结论整理投影出来，请大家核对修正： 【总结讲解】 一、乙醇、乙酸的主要性质 1.复习乙醇、乙酸的物理性质 ⑴乙醇的物理性质 性质 结论 俗称 酒精 颜色状态 无色液体 气味 特殊香味 密度 比水小 沸点 ，易挥发 溶解性 与水以任意比互溶，能溶解多种有机物和无机物 ⑵乙酸的物理性质 颜色 气味 状态（通常） 熔点 沸点 溶解性 无色 强烈刺激性气味 液态 16.6 ℃ 118 ℃ 易溶于水和乙醇 【设计意图】结合生活实例唤醒学生已有认知，通过自主梳理巩固基础知识，为后续实验探究搭建知识支架，降低探究难度。 任务2：请同学们复习乙醇、乙酸的化学性质 【情景引入】结构决定性质，乙醇的官能团是羟基-OH，乙酸的官能团是羧基（-COOH，官能团不同，性质也有明显差异，我们一起梳理相关反应。 【问题】请同学们梳理乙醇的典型反应，从反应物、方程式、反应类型三个维度整理。 【学生思考】（学生自主填写，同桌讨论交流） 【总结讲解】 2.复习乙醇、乙酸的化学性质 ⑴乙醇的化学性质 反应物 方程式 反应类型 与钠反应 2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ 置换反应 与氧气的反应 2CH3CH2CH2OH＋O22CH3CH2CHO＋2H2O 氧化反应 与酸性高锰酸钾溶液反应 CH3CH2OHCH3COOH 与羧酸反应 HCOOH＋CH3CH2OHHCOOCH2CH3＋H2O 取代反应 ⑵乙酸的化学性质 乙酸的酸性 CH3COOH  ⇌ CH3COO- +H+ ①与活泼金属Zn反应：________________________________________。 ②与金属氧化物CuO反应：________________________________________。 ③与碱NaOH中和反应：_______________________________________。 ④食醋浸泡含有水垢的水壶，除去水垢的化学方程式为___________________________________________________。 【答案】：2CH3COOH＋Zn→(CH3COO)2Zn＋H2↑ 2CH3COOH＋CuO→(CH3COO)2Cu＋H2O CH3COOH＋NaOH→CH3COONa＋H2O 2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O 酯化反应 【设计意图】对比乙醇、乙酸的官能团性质差异，强化“结构决定性质”的有机化学核心思想，巩固旧知为实验探究做好理论准备。 教学环节三 乙醇、乙酸的主要性质实验 任务1：请同学们分组实验乙醇的物理性质及燃烧。 【情景引入】 我们已经梳理了性质，接下来通过亲手实验验证结论，请大家分组按步骤完成实验，认真观察记录实验现象。 【实验用品】 试管、试管夹、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、试管架、 酒精灯、火柴、碎瓷片。 乙醇、乙酸、饱和Na2CO3溶液、浓硫酸、铜丝。 【实验步骤】 1. 乙醇的性质 （1）向试管中加入少量乙醇，观察其状态，闻其气味。 （2）设计实验，验证乙醇的燃烧产物。 （3）在试管中加入少量乙醇，把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上加热，使铜 丝表面生成一薄层黑色的CuO，立即将其插入盛有乙醇的试管中，这样反复操作几次。注 意小心地闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化。 【总结讲解】 二、乙醇、乙酸的主要性质实验 1.乙醇的性质 (1)向试管中加入少量乙醇，可观察到乙醇为无色透明的液体，有特殊的香味。 (2)点燃酒精灯，然后用冷而干燥的烧杯罩在上面，发现烧杯内壁有水珠生成，说明有H2O生成，迅速倒转烧杯，加入澄清石灰水，澄清的石灰水变浑浊，说明有CO2生成。 任务2：请同学们分组实验乙醇的催化氧化实验 。 【师生活动】 【总结讲解】 二、乙醇、乙酸的主要性质实验 1.乙醇的性质 (3)在试管中加入少量乙醇，把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上加热，使铜丝表面生成一薄层黑色的CuO，立即将其插入盛有乙醇的试管中，这样反复操作几次。闻到试管中的生成物有刺激性气味，铜丝插入乙醇后由黑色变成红色。 【设计意图】通过分组实验提升学生动手操作能力、观察能力，亲手实验验证结论，加深对乙醇性质的印象。 任务3：请同学们分组实验乙酸的物理性质及酸的通性。 【情景引入】 我们完成了乙醇的实验，接下来验证乙酸酸性，制备乙酸乙酯，请大家按步骤操作。 【师生活动】 【实验步骤】 2. 乙酸的性质 （1）向试管中加入少量乙酸，观察其状态，小心地闻其气味。 （2）设计实验，证明乙酸具有酸的通性，并比较乙酸与碳酸的酸性强弱。 （3）在一支试管中加入2 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入0.5 mL浓硫酸和2 mL乙酸，再加入几片碎瓷片。在另一支试管中加入3 mL饱和Na2CO3溶液，按图7-22所示把装置连接好。用小火加热试管里的混合物，产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的上方约0.5 cm处，注意观察该试管内的变化。取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管，并停止加热。振荡盛有饱和Na2CO3溶液的试管，静置，待溶液分层后，观察上层的油状液体，并注意闻气味。 【总结讲解】 二、乙醇、乙酸的主要性质实验 2. 乙酸的性质 (1)向试管中加入少量乙酸，可观察到乙酸为无色透明的液体，有强烈的刺激性气味。 ⑵乙酸的酸性 CH3COOH  ⇌ CH3COO- +H+ ①与活泼金属Zn反应：________________________________________。 ②与金属氧化物CuO反应：________________________________________。 ③与碱NaOH中和反应：_______________________________________。 ④食醋浸泡含有水垢的水壶，除去水垢的化学方程式为___________________________________________________。 【答案】：2CH3COOH＋Zn→(CH3COO)2Zn＋H2↑ 2CH3COOH＋CuO→(CH3COO)2Cu＋H2O CH3COOH＋NaOH→CH3COONa＋H2O 2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O 任务4：请同学们分组实验验证酸性：CH3COOH＞H2CO3 【师生活动】 【总结讲解】 二、乙醇、乙酸的主要性质实验 2. 乙酸的性质 ⑵乙酸的酸性 验证酸性：CH3COOH＞H2CO3 CH3COOH + NaHCO3 = CH3COONa +H2O+CO2↑ 酸性：CH3COOH＞H2CO3 任务5：请同学们分组实验乙酸与乙醇发生酯化反应 【师生活动】 【总结讲解】 二、乙醇、乙酸的主要性质实验 2. 乙酸的性质 ⑶酯化反应 在一支试管中加入2 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入0.5 mL浓硫酸和2 mL乙酸，再加入几片碎瓷片。在另一支试管中加入3 mL饱和Na2CO3溶液，按图所示把装置连接好。用小火加热试管里的混合物，产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的上方约0.5 cm处，观察到该试管中慢慢收集到无色透明油状液体。取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管，并停止加热。振荡盛有饱和Na2CO3溶液的试管，静置，待溶液分层后，观察上层的油状液体，闻到液体有香味。 【设计意图】让学生掌握酯化反应的实验操作流程，直观感受产物性质，掌握有机化合物的制备方法，提升实验探究能力。 任务6：请同学们分组讨论下列问题 【情景引入】 我们完成了所有实验，现在一起讨论几个核心问题，深化对实验的理解。 【师生活动】 1．在乙醇氧化生成乙醛的实验中，加热铜丝及将它插入乙醇里的操作为什么要反复进行几次？ 【解析】该反应的实质是氧化铜与乙醇反应生成乙醛，故重复多次进行催化效果更好，产生的乙醛更多，现象更明显。 2．在制取乙酸乙酯的实验中，浓硫酸和饱和Na2CO3溶液各起什么作用？在实验过程中，盛有饱和Na2CO3溶液的试管内发生了哪些变化？请解释相关现象。 【解析】浓硫酸的作用是作催化剂与吸水剂；饱和碳酸钠溶液的作用是中和乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度。饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的油状液体产生，并可闻到香味。乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下可生成乙酸乙酯，其在常温下为无色油状液体，有香味，不溶于饱和碳酸钠溶液。 3．写出下列反应的化学方程式。 (1)乙醇的催化氧化 (2)乙酸与乙醇的酯化反应 【解析】(1)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O (2)CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O 【设计意图】通过问题驱动深化对实验原理和操作的理解，突破本节课难点，提升学生对实验设计思路的认识。 一、乙醇、乙酸的主要性质 1.复习乙醇、乙酸的物理性质 ⑴乙醇的物理性质 ⑵乙酸的物理性质 类别 俗称/特点 核心物理性质 乙醇 酒精 无色液体、特殊香味、密度比水小、与水任意比互溶、易挥发 乙酸 醋酸 无色液体、刺激性气味、易溶于水和乙醇、低于16.6℃凝结为冰状晶体 2.复习乙醇、乙酸的化学性质 ⑴乙醇的化学性质 反应物 方程式 反应类型 与钠反应 2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ 置换反应 与氧气的反应 2CH3CH2CH2OH＋O22CH3CH2CHO＋2H2O 氧化反应 与酸性高锰酸钾溶液反应 CH3CH2OHCH3COOH 与羧酸反应 HCOOH＋CH3CH2OHHCOOCH2CH3＋H2O 取代反应 ⑵乙酸的化学性质 ①乙酸的酸性 ②验证酸性：CH3COOH＞H2CO3 CH3COOH + NaHCO3 = CH3COONa +H2O+CO2↑ 酸性：CH3COOH＞H2CO3 ③酯化反应 二、乙醇、乙酸的主要性质实验 1.乙醇的性质 2. 乙酸的性质 3. 问题和讨论 1．俗话说：“五味调和醋为先。”食醋是重要的调味品。下列反应中醋酸没有体现酸性的是 A．能使紫色石蕊试液变红 B．与乙醇发生酯化反应 C．除水垢 D．与氧化钙反应 【答案】B 【解析】酸性指物质释放H⁺的性质。 A．H⁺使石蕊变红，体现醋酸的酸性，A不符合； B．酯化反应是羧酸的特性，醋酸提供羟基(-OH)，H来自乙醇，未直接释放H⁺，故未体现酸性，B符合； C．H⁺与反应，体现醋酸的酸性，C不符合； D．H⁺与CaO反应，体现醋酸的酸性，D不符合； 故选B。 2．下列有关乙醇的说法正确的是 A．饮用的白酒是无水酒精 B．通常状况下，不能与金属钠反应 C．在加热和有银存在下，可与氧气反应生成乙醛 D．在水溶液中能够电离产生离子，呈现弱酸性 【答案】C 【解析】A．饮用的白酒含有大量水，并非无水酒精，A错误； B．乙醇中的羟基能与金属钠反应生成氢气，只是反应较缓慢，B错误； C．在加热和银催化下，乙醇可被氧气氧化为乙醛，C正确； D．乙醇是非电解质，不能在水溶液中电离出H+，D错误； 故答案选C。 3．乙酸、乙醇是生活中常见的有机物。下列说法正确的是 A．乙醇和乙酸的官能团相同 B．与足量乙酸反应，生成 C．两者都能与溶液反应 D．一定条件下，乙醇可以被氧化成乙酸 【答案】D 【解析】A．乙醇和乙酸的官能团分别为羟基、羧基，则官能团不相同，A错误； B．C2H5OH与乙酸的酯化反应是可逆反应，不能完全转化，则1molC2H5OH与足量乙酸反应，生成CH3COOC2H5的物质的量小于1mol，B错误； C．乙酸能与NaOH溶液反应，乙醇不能与NaOH溶液反应，C错误； D．乙醇可以被酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液氧化成乙酸，D正确； 故选D。 本次实验课以分组探究为核心，通过问题驱动引导学生自主设计实验、观察现象，落实了“通过实验加深对乙醇、乙酸性质认识”的教学目标，学生的实验操作能力和合作探究能力得到了有效锻炼。教学中发现，部分小组存在操作不规范问题：酯化反应加热温度过高导致副反应增多，闻气味操作方法错误，影响实验现象观察。后续教学中，需要在实验前加强操作要点强调，补充简短操作示范，同时给进度慢的小组提前做好引导预案，保证课堂节奏，提升实验探究的实效性。 / 学科网（北京）股份有限公司 $