高中一年级下学期化学《乙醇》教学设计

第七章有机化合物第三节乙醇同学们好，今天我们来继续学习第七章有机化合物的第三节第一课时，乙醇。这是本节课的学习目标。早在几千年前，人类就掌握了发酵法酿酒的技术，各种酒类都含有浓度不等的乙醇，故乙醇俗称酒精。提问：酒精是否是纯净物？是否是电解质？对的，酒精是纯净物，他不是电解质。乙醇在我们生产与生活当中占据着重要地位，例如他能作为良好的溶剂溶解多种物质、75%的乙醇溶液还是常用的消毒剂、同时它也是一种清洁燃料。乙醇是无色、有特殊香味的液体，其密度比水小，易挥发。他能够与水以任意比例互溶，沸点为78.3摄氏度。请问，如果我要分离水和酒精可以怎么办呢？对，蒸馏，利用的是他们沸点不同，但蒸馏能否得到无水乙醇呢？答案是不能，因为酒精可以和水形成共沸物，无法得到纯净的乙醇，因此要得到无水乙醇我们需要加氧化钙后再蒸馏。乙醇的分子式为C2H6O，结构式如下所示，结构简式是在结构式的基础上省略单键，可以有两种表达形式。球棍模型和比例模型均如下所示。为了帮助大家更好地了解乙醇的空间结构，我们来看一下下列视频。我们发现乙醇和乙烷的结构主要区别在于最右侧的基团，我们可以看作乙醇在乙烷的基础上将其中一个氢替换成氧氢，这样的原子团称为羟基，乙烷为烃，乙醇为烃的衍生物，即烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代生成的一系列化合物。例如常见的四氯化碳就是将甲烷的四个氢原子取代为氯原子，与之对应的还有一氯甲烷、二氯甲烷等，我们之后还会学习到溴苯、硝基苯等烃的衍生物，他们与其母体化合物相比，其性质因分子中取代基团的存在而不同。例如乙醇因为有羟基的存在导致性质与乙烷不同，今天我们主要来学习乙醇的性质。首先，他能够与钠反应，实验涉及的试剂有无水乙醇、澄清石灰水、钠，仪器有试管、带尖嘴导管的橡胶塞、干燥小烧杯。在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一小块新切的、用滤纸吸干表面煤油的钠，在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞，用小试管收集气体并检验其纯度，然后点燃。再将干燥的小烧杯罩在火焰上，待烧杯壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向其中加入少量澄清石灰水，发现澄清石灰水没有变浑浊。我们将乙醇和钠的反应与水和钠的反应进行对比，发现他的现象是沉、不熔、不游、不响。这些现象能说明乙醇的那些性质呢？沉说明乙醇密度小于水，不熔、不游和不响说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，实验表明乙醇与钠的反应比相同条件下水和钠的反应缓和得多。与烷烃不同，乙醇由于分子中羟基的存在，可以与那发生反应，这个反应中钠置换了羟基中的氢，生成氢气和乙醇钠我们进一步对这个反应的微观本质进行分析，发现是羟基中的氢氧键发生断裂生成的乙醇钠，从分子结构角度分析，是因为取代氢原子的羟基对乙醇的性质产生了影响，像这种界定有机化合物特性的原子或原子团叫做官能团。我们之前学过的烯烃的官能团是碳碳双键、炔烃的官能团是碳碳三键、醇的官能团是羟基，这些官能团分别代表了不同的特性，请同学们回忆，我们学过的烯烃和炔烃分别能发生哪些反应？是的，烯烃可以发生加成反应、取代反应和氧化反应，炔烃同样如此，当然还有形成高分子的加聚反应，在这里我们就不进行探讨。醇可以与钠反应，还能发生取代反应和氧化反应。那羟基和氢氧根离子之间又有什么相同点与不同点呢？我们对他进行简单的辨析。首先他们电子式不相同，氢氧根具有10个电子，而羟基只有9个电子，正因为氢氧根多的一个电子让他的电性为负，而羟基为电中性。氢氧根离子是能够独立存在于溶液或离子化合物之中的，但是羟基不能独立存在，必须与其他原子或基团在一起。他们的共同点是组成元素相同。接下来我们看一下乙醇的氧化反应，我们知道有机物都能在空气中燃烧，你能否完成这个方程式的培平？请大家核对答案。除了在空气中燃烧外，乙醇还能在一定条件下被氧化为其他产物，我们称之为乙醇的催化氧化。乙醇的催化氧化所使用的试剂有无水乙醇、铜丝，仪器有试管、酒精灯。向试管中加入少量乙醇，取一根铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧后插入乙醇，小心地闻试管中液体产生的气味，发现有刺激性气味。这个实验中发生的反应可以分为两个步骤，首先是铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，氧化铜与乙醇反应生成乙醛、铜和水，该反应的总反应如下所示，铜或者银作为该反应的催化剂。微观分析是碳氢键和氧氢键断裂，与氧结合生成水，我们可以通过下列视频直观感受。该反应生成的乙醛在适当条件下可以被氧气进一步氧化生成乙酸。除此之外，乙醇还能够与酸性高锰酸钾、重铬酸钾溶液反应直接氧化为乙酸，其现象分别为溶液由紫色变为无色、由橙色变为绿色，这个反应还常被用于交警酒驾检测