2019-2020年高中化學(xué) 6.2《乙醇 醇類》教案 舊人教版必修2.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 6.2乙醇 醇類教案 舊人教版必修2教學(xué)目標(biāo):1、使學(xué)生掌握乙醇的主要化學(xué)性質(zhì);體會官能團在有機物中的作用;2、常識性介紹乙醇的生理作用和乙醇的工業(yè)制法;3、使學(xué)生了解醇類的一般通性和幾種典型醇的用途。教學(xué)重點:乙醇的化學(xué)性質(zhì)。教學(xué)難點:化學(xué)性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。教學(xué)方法:用實驗探究的方法學(xué)習(xí)乙醇的性質(zhì);用閱讀歸納的方法學(xué)習(xí)醇類。教學(xué)過程:第一課時寫出溴乙烷水解反應(yīng)、消去反應(yīng)的化學(xué)方程式:溴乙烷與水的反應(yīng)是一個取代反應(yīng),產(chǎn)物中的乙醇是又一種烴的衍生物,本節(jié)將學(xué)習(xí)它的結(jié)構(gòu)與有關(guān)性質(zhì)。一、乙醇的物理性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)1、乙醇的物理性質(zhì)乙醇俗名酒精,請同學(xué)們根據(jù)已知的有關(guān)酒精的知識,描述乙醇的物理性質(zhì)。酒精是無色透明、具有特殊香味的液體,密度比水小,沸點比水低,易揮發(fā),可以以任意比溶于水,能溶解多種無機物和有機物。工業(yè)酒精約含乙醇96%(體積分?jǐn)?shù))。含乙醇99.5%以上的酒精叫無水酒精,制無水酒精時,通常需要把工業(yè)酒精跟新制的生石灰混合,加熱蒸餾才能制得。各種飲用酒里也都含有酒精。2、乙醇的分子結(jié)構(gòu)a、化學(xué)式:C2H6OHCCOHH HH Hb、結(jié)構(gòu)式:O:Hc、官能團:OH(羥基) 電子式: ;說明:羥基與氫氧根離子不同d、結(jié)構(gòu)簡式:CH3CH2OH或C2H5OH,可看作由兩個部分組成C2H5OH乙醇可以看作OH取代乙烷的產(chǎn)物。通過鹵代烴的學(xué)習(xí)我們知道,鹵代烴的性質(zhì)主要是由官能團鹵素原子決定的,鹵代烴發(fā)生反應(yīng)時,斷裂的都是CX鍵;那么,乙醇的化學(xué)性質(zhì)是不是由OH決定的呢?它發(fā)生反應(yīng)時,化學(xué)鍵又從哪斷裂呢?演示實驗62現(xiàn)象:鈉放入乙醇中,沉在乙醇液體的底部,表面有氣泡產(chǎn)生,然后逐漸上升到乙醇表面,鈉塊形狀不變,體積逐漸減小,最后消失,產(chǎn)生的氣體是H2。二、乙醇的化學(xué)性質(zhì)1、乙醇與鈉反應(yīng) 2CH3CH2OH +2Na 2CH3CH2ONa+H2與乙醇的反應(yīng)中,斷裂的是什么鍵?我們再來看一下鈉與水的反應(yīng)。與水的反應(yīng)中,斷裂的是什么鍵?為什么鈉能和水反應(yīng),也能和乙醇反應(yīng)。你從中獲得什么啟示?(水和乙醇中都含有羥基,因此都能和鈉反應(yīng),凡是含有羥基的物質(zhì)應(yīng)該都能和鈉反應(yīng)。)鈉與水的反應(yīng)和鈉與乙醇的反應(yīng)現(xiàn)象有什么不同,可能的原因是什么?(鈉與乙醇的反應(yīng)比鈉和水的反應(yīng)緩和得多,因為和OH相連的另一部分結(jié)構(gòu)不同)鈉與乙醇的反應(yīng)是什么反應(yīng)類型?(置換反應(yīng),鈉置換H)如果把乙醇和水都看成酸的話(都能電離出H+)誰的酸性強?結(jié)論官能團決定了有機物的性質(zhì);連接官能團的其它部分對性質(zhì)也有一定影響。乙醇分子中羥基中的H原子不如水分子中羥基中的H原子活潑(或更難電離)。乙醇鈉是一種鹽。如果將乙醇鈉加入水中可以溶解。溶液顯酸性、堿性還是中性?CH3CH2ONa + H2O C2H5OH+NaOH點燃2、乙醇的氧化反應(yīng)a、燃燒C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O常用作燃料b、催化氧化補充實驗現(xiàn)象:a、黑色的氧化銅變成亮紅色的銅b、在試管口可以聞到刺激性氣味c、最后黑銅絲還沒有和乙醇混液體接觸就變成了紅色Cu/Ag2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2OCH3CHO+OCH3CH=O+H2OH H乙醇的催化氧化還是發(fā)生在羥基上。又證明了官能團決定有機物的性質(zhì)。在這個反應(yīng)中,乙醇是還原劑,氧氣是氧化劑,銅是催化劑,氧化銅是中間產(chǎn)物,O2把乙醇氧化成了乙醛。工業(yè)上利用此原理可生產(chǎn)乙醛。 3乙醇的脫水反應(yīng)請同學(xué)們回憶,實驗室制乙烯的反應(yīng)原理,并寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式濃H2SO4170CH3CH2OH CH2=CH2+H2O在此反應(yīng)中,乙醇分子內(nèi)的羥基與相鄰碳原子上的氫原子結(jié)合成了水分子,結(jié)果是生成不飽和的碳碳雙鍵。此反應(yīng)是消去反應(yīng),消去的是小分子水如果此反應(yīng)只加熱到140又會生成另一種物質(zhì)乙醚濃H2SO4140C2H5OH+HOC2H5 C2H5OC2H5+H2O乙醇的兩種脫水方式前者是乙醇的一個分子內(nèi)脫掉一個水分子,后者是兩個乙醇分子間脫掉一個水分子。前者是消去反應(yīng),后者不是。由此可見,在化學(xué)反應(yīng)中,相同的反應(yīng)物在不同的條件下,可能生成不同的產(chǎn)物,內(nèi)因(OH)決定了反應(yīng)物的性質(zhì),外因(條件)通過內(nèi)因影響了反應(yīng)產(chǎn)物,也不可忽視,所以說在化學(xué)反應(yīng)中,控制反應(yīng)條件是很重要的。乙醇的脫水反應(yīng)在一次證明了官能團對有機物性質(zhì)的決定性作用。根據(jù)下圖所示的乙醇分子結(jié)構(gòu)判定在以下反應(yīng)中分子中化學(xué)鍵的斷裂情況 1、與金屬鈉反應(yīng)時_鍵斷裂2、與濃H2SO4共熱至170時_鍵斷裂3、在Cu或Ag催化下與氧氣反應(yīng)時_鍵斷裂小結(jié)本節(jié)介紹了乙醇的幾種化學(xué)性質(zhì),如:能與鈉發(fā)生置換反應(yīng),被氧化以及消去反應(yīng)等,所有這些性質(zhì)表現(xiàn)都是由乙醇分子結(jié)構(gòu)中“OH”官能團決定的。作業(yè)完成課本相關(guān)內(nèi)容的習(xí)題。第二課時寫出乙醇分子的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式及化學(xué)式,并指出官能團名稱展示乙醇的分子模型、結(jié)構(gòu)式及可斷鍵部位。由學(xué)生說出對應(yīng)的反應(yīng)。小結(jié):乙醇的分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系 分子結(jié)構(gòu)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)鍵斷裂位置氫被活潑金屬取代催化氧化消去(脫去H2O分子)分子間脫水三、乙醇的工業(yè)制法自學(xué)提綱: 1、主要制法的種類2、原料3、相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)乙醇的兩種制法從成本、產(chǎn)量的角度看,用乙烯水化法好,但從人類可持續(xù)發(fā)展的角度看,還是用發(fā)酵法好。四、乙醇的生理作用1、乙醇的生理作用的表現(xiàn)2、判斷酒后駕車的方法,分析方法中反應(yīng)的方程式,乙醇被氧化。3C2H5OH + 2CrO3 + 3H2SO43CH3CHO + Cr2 ( SO4 )3 +6H2O 3、能證明乙醇分子中有一個羥基的事實是A、乙醇完全燃燒生成CO2和H2OB、0.1mol 乙醇與足量的Na反應(yīng)生成0.05mol 氫氣C、乙醇能溶于水D、乙醇能脫水5、將銅絲放在酒精燈外焰加熱后,其表面變_色,然后放在酒精燈的焰芯加熱,其表面變?yōu)開色,以上兩反應(yīng)的方程式為_第三課時乙醇中的官能團是羥基,它決定了乙醇的主要化學(xué)性質(zhì)。還有一些在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上跟乙醇很相似的物質(zhì),如甲醇(CH3OH)、丙醇(CH3CH2CH2OH)等,它們都屬于醇類。五、醇類1、醇的定義2、醇的分類3、飽和一元醇的組成及結(jié)構(gòu)通式及碳原子數(shù)的遞變與物理性質(zhì)的關(guān)系(低級醇與高級醇物理性質(zhì)的差異性比較)分析低級醇的沸點比其相對應(yīng)的烷烴要高得多的原因。4、常見醇的物理性質(zhì)(甲醇、丙醇、乙二醇、丙三醇)5、化學(xué)通性 與乙醇相似,可與Na反應(yīng),可發(fā)生氧化反應(yīng)、消去反應(yīng)等。 6、幾種重要的醇 甲醇:甲醇有毒,人飲用約10mL就能使眼睛失明,再多則能致死。 乙二醇和丙三醇。 討論:1、 OH CH2OH以上兩種結(jié)構(gòu)的有機物是否為醇類?試用醇的定義加以解釋2、根據(jù)乙醇的消去反應(yīng)歷程分析醇 能否發(fā)生消去反應(yīng)而生成不飽和烴?能發(fā)生消去反應(yīng)的醇應(yīng)有怎樣的結(jié)構(gòu)特點?3、根據(jù)醇氧化成醛的反應(yīng)歷程分析能否被催化氧化?被氧化后的生成物是否成醛?由此推測成醛成酮的規(guī)律。醇的催化氧化發(fā)生的條件和規(guī)律發(fā)生條件:醇分子結(jié)構(gòu)中與OH相連的碳原子上至少要有一個氫原子,即具有的結(jié)構(gòu)。因為醇的催化氧化,其實質(zhì)是“去氫”。 在有機反應(yīng)中,氧化反應(yīng)是指有機物去氫或加氧的反應(yīng)。上述氧化反應(yīng)也可通過碳元素的平均價態(tài)的變化來理解。規(guī)律 OH連在鏈端點碳原子上的醇,即RCH2OH結(jié)構(gòu)的醇,被氧化成醛。 與OH相連碳原子上只有一個氫原子的醇,即 結(jié)構(gòu)的醇,被氧化成酮(,其中R、R為烴基,可同,可不同)。 與OH相連碳原子上沒有氫原子的醇,即 結(jié)構(gòu)的醇(R、R、R為烴基,可相同可不同),不能被催化氧化。 不能形成。醇消去反應(yīng)發(fā)生的條件醇分子結(jié)構(gòu):與OH相連的碳必須有相鄰的碳原子,且此相鄰的碳原子上還必須連有氫原子時,才能發(fā)生消去反應(yīng)。 即:如: 都不能發(fā)生消去反應(yīng)。 反應(yīng)條件:濃H2SO4,加熱 第四課時典型例題例1 某有機物6g 與足量鈉反應(yīng),生成0.05mol氫氣,該有機物可能是 思路分析 :能和鈉反應(yīng)生成氫氣的物質(zhì)必含OH,從而可迅速排除D,其余幾種選項中的物質(zhì)均為一元醇,一元醇與鈉反應(yīng)的通式為:2ROH + 2Na 2RONa + H2,即2mol一元醇可生成1mol H2,若生成0.05molH2 ,則該一元醇的物質(zhì)的量應(yīng)為0.1mol,而其質(zhì)量為6g,所以該醇的摩爾質(zhì)量應(yīng)為6g/0.1mol=60g/mol,從而可迅速選出正確答案B。例2 有兩種飽和一元醇組成的混合物0.91g與足量的金屬Na作用,生成224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,該混合物可能是 ACH3OH和CH3CH2CH2OH BC2H5OH和CH3CHOHCH3CC2H5OH和CH3OH DCH3CH2CH2OH和CH3(CH2)3CH2OH解析 飽和一元醇2 mol與Na反應(yīng),生成1mol H2所以 混合物的平均摩爾質(zhì)量為:=45.5gmol10.91g(0.224L/22.4Lmol1)2(一)相對分子質(zhì)量小于45.5的飽和一元醇只有CH3OH所以,混合物中一定有甲醇,則應(yīng)選A、C(二)設(shè)混合物的平均分子組成為CnH2n+2O,平均相對分子質(zhì)量為14n18則有:14n1845.5,n1.96所以,混合物中一定有一種分子內(nèi)碳原子數(shù)為1的醇,應(yīng)選A、C例 寫出C4H9O屬醇類的同分異構(gòu)體。 書寫思路是:先寫碳鏈異構(gòu),再寫位置異構(gòu)。 啟示:同分異構(gòu)現(xiàn)象 由于碳鏈異構(gòu)、官能團位置異構(gòu)、不同類烴的衍生物(即類別異構(gòu))造成醇的同分異構(gòu)現(xiàn)象普遍存在,如醇的類別異構(gòu)可以是醚類物質(zhì)(ROR,其中R、R為烴基),但在書寫時,主要是要求能正確書寫出醇類的同分異構(gòu)體。 例1下列醇類能發(fā)生消去反應(yīng)的是 A甲醇 B1-丙醇 C2,2-二甲基-1-丙醇 D1-丁醇解析 醇的消去反應(yīng)生成物為,所以能發(fā)生消去反應(yīng)的醇必須具備兩個條件:主鏈碳原子至少有2個;與OH相鄰的碳原子上必須有H原子,所以A不能選(它不具備條件);C不能選(它不具備條件),而應(yīng)選B、D例2下列物質(zhì)既能發(fā)生消去反應(yīng),又能氧化成醛的是A、CH3CH2 CH2OHB、(CH3)3CCH2OHC、CH2CHCH3D、 CH2OH思路分析:要根據(jù)消去反應(yīng)的化學(xué)鍵斷裂的位置,體會消去反應(yīng)的條件:不管是醇的消去還是鹵代烴的消去都須具備兩個條件: 與官能團直接相連的C原子還有相鄰的碳原子 這個相鄰C原子上還要有H原子。選項B、D中,羥基碳的相鄰C原子上均無H原子,故不能發(fā)生消去反應(yīng),而根據(jù)醇氧化成醛的機理可總結(jié)出只有與羥基直接相連的C原子上有兩個H原子時,這個醇才能被氧化為醛,選項C中雖然含有這種結(jié)構(gòu),但其氧化后的產(chǎn)物應(yīng)是 ,不是醛,而是溴代醛,故只有A符合題意。例3 今有組成為CH4O和C3H8O的混合物,在一定條件下進行脫水反應(yīng),可能生成的其它有機物的種類為A.3種B.4種C.7種D. 8種思路分析:首先要熟悉飽和一元醇的通式CnH2n+2O,這樣就可迅速判斷出CH4O為甲醇,C3H8O為丙醇,還要注意飽和一元醇從三個C原子以上有同分異構(gòu)體,C3H8O的醇可以是CH3CH2CH2OH,也可以是 ,同時要抓住醇有兩種脫水方式,且不是所有的醇都能發(fā)生分子內(nèi)脫水,但所有的醇都能發(fā)生分子間脫水,才能正確解答本題。分子內(nèi)脫水:CH3OH不發(fā)生分子內(nèi)脫水,1-丙醇、2-丙醇分子內(nèi)脫水均得到CH3CH=CH2是一種產(chǎn)物。分子間脫水可生成:CH3OCH3 ,CH3CH2CH2OCH2CH2CH3,( CH3 )2 CHOCH (CH3 )2 ,CH3OCH2CH2CH3,CH3OCH (CH3 )2 ,CH3CH2CH2OCH ( CH3 )2六種,一共有七種產(chǎn)物。例4 某有機物X的蒸氣完全燃燒時需要三倍于其體積的氧氣,產(chǎn)生二倍于其體積的CO2和三倍于其體積的水蒸氣,有機物X在適宜條件下能進行如下一系列轉(zhuǎn)化:有機物X的蒸氣在Cu或Ag的催化下能被O2氧化成YX能脫水生成烯烴Z ,Z能和HCl反應(yīng)生成有機物SS和NaOH水溶液共熱生成溶于水的有機物Q 。試回答下列問題:寫出X的結(jié)構(gòu)簡式_用化學(xué)方程式表示轉(zhuǎn)化過程。思路分析:確定X的化學(xué)式是解決本題的關(guān)鍵。由X的蒸氣完全燃燒生成的CO2和水蒸氣的數(shù)量關(guān)系,可寫出X燃燒的化學(xué)方程式CxHyOz + 3O2 2CO2 +3H2O ,由質(zhì)量守恒定律可推知 x=2 ,y=6 ,z=1 ,即X的化學(xué)式為C2H6O ,再由的實驗事實不難確定X的結(jié)構(gòu)簡式為C2H5OH。啟示:在解答有關(guān)有機物燃燒反應(yīng)的計算題時,可根據(jù)有機物燃燒的產(chǎn)物來設(shè)其化學(xué)式,因為一般來說有機物完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和水,則可設(shè)有機物為CxHyOz (若是烴,則z=0),若燃燒產(chǎn)物為CO2、H2O和N2,則可設(shè)為CxHyOzNw 。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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