高中一年级下学期化学《有机化合物 第三节 乙醇和乙酸》教学设计

第七章有机化合物第三节乙醇和乙酸第3课时官能团与有机化合物的分类同学们大家好，今天我们进入第七章有机化合物第三节乙醇和乙酸的第3课时官能团与有机化合物的分类。这是本节课的学习目标。通过对乙烯、乙醇、乙酸性质的学习，我们认识到官能团对有机物的性质具有决定作用，含有相同官能团的有机物在性质上具有相似之处。因此我们常常从组成、所含官能团不同对有机化合物进行分类。例如，我们把有机化合物分为烃和烃的衍生物，烃又分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃。烃的衍生物又分为卤代烃和含氧衍生物，含氧衍生物中我们已学习过的包括醇、醛、酸、酯。可以发现，在对烃和烃的衍生物进行分类时，我们是根据其组成进行分类，再往下细分时，由于烃的组成都相同，因此我们又是以官能团为依据进行分类。值得注意的是，烃当中，烷烃和芳香烃没有官能团，也就是说碳碳单键和苯环并不是官能团。接下来我们详细看一下有机化合物类别和官能团之间的对应关系。烷烃没有官能团，代表物质时甲烷。烯烃的官能团是碳碳双键，代表物质时乙烯；炔烃的官能团是碳碳三键，代表物质时乙炔。芳香烃不含官能团，代表物质是苯。卤代烃的官能团名称为碳卤键，例如一氯甲烷中的官能团名称为碳氯碱，如果是二溴乙烷，则官能团为碳溴键。醇的官能团为羟基，代表物质乙醇，醛的官能团为醛基，代表物质乙醛，酸的官能团为羧基，代表物为乙酸，酯的官能团为酯基，代表物质乙酸乙酯。其中我标红色字的部分是同学们的易错点，一定要仔细辨认。下面我们做一个小的练习，请同学们按下暂停键，分别判断上述15种有机物属于哪个类别。请完成的同学核对答案。第一个是烷烃，第二个是烷烃，第三个是烯烃，第四个是烯烃，第五个是炔烃，第六个是炔烃，第七个是卤代烃，第八个时卤代烃，第九个是醇，第十个是醇，第十一个是羧酸，第十二个是芳香烃，第十三个是芳香烃，第十四个是环烷烃，第十五个是环烷烃。最后两个物质属于烷烃，但由于他们成环，因此他们的通式和普通烷烃的通式并不相同，这种环烷烃的命名也很简单，有几个碳则为环某烷，例如第十四个物质有五个碳，名称为环戊烷，第十五个有机物为环己烷。请同学们在完成下列六个判断题，判断正误并说明原因。第一题错，有可能该物质不止含有碳氢元素，不一定为烃。第二题是错的，苯环不是一个官能团。第三题是错的，乙醇含有羟基，乙酸的官能团为羧基，只是他们在组成上有相似的地方，但不属于同一个官能团，也不属于同一个物质。第四题为错，羧基也含有上述结构，右侧基团如果直接连接氢原子，则是羧基，如果链接碳链，则为酯基。第五题为错，该物质只含有羧基，苯环不是官能团。第六题为错，该物质属于羧酸没有问题，但它的元素组成除了碳氢外还有氧，因此不属于烯烃。接下来我们看一下第二点，常见官能团的简单反应。这里主要是对我们以前学过的反应进行简单总结。首先是烯烃，我们以乙烯为例，她可以发生氧化反应，能直接在空气中点燃，生成二氧化碳和水，他的现象还记得吗？对，火焰明亮并伴有黑烟。乙烯还能与酸性高锰酸钾溶液发生反应，该反应的现象是溶液紫红色褪去。乙烯也能发生取代反应，但是由于它的取代条件非常困难，因此在高中阶段我们不去研究它。比较重要的是乙烯的加成反应，例如他能够与溴水或者溴的四氯化碳溶液发生反应生成二溴乙烷，这一步可以很好地实现碳碳双键到碳卤键的官能团的转化。，乙烯还能与氢气、水进行加成，不过这两个加成反应所需条件更加苛刻。乙烯还能发生加聚反应生成有机高分子聚乙烯，方程式如下所示，聚乙烯的相关性质在前面我们已经学习过，这里就不再赘述。炔烃的性质与烯烃的性质相似，只是在加成反应中，1摩尔乙炔可以与2摩尔氢气或者溴水发生加成。第二个我们要复习的是醇，首先醇能与空气中氧气发生反应生成二氧化碳和水，他还能在铜或者银作为催化剂的环境下进行催化氧化反应生成醛，这是醇的特征反应，他还能与酸性高锰酸钾溶液发生反应直接生成乙酸。乙醇还能发生取代反应，我们重点学习的取代反应是酯化反应，乙醇与乙酸在浓硫酸的催化下反应生成乙酸乙酯。醇还能与溴化氢发生取代反应生成溴乙烷和水。乙醇羟基中的氢也具有一定活泼性，可以与钠反应生成乙醇钠和氢气。接下来是醛，醛我们了解到他可以在一定条件下与氧气反应生成酸，也能与酸性高锰酸钾溶液反应直接生成酸。醛还有自己的特征反应，是银镜反应和与新制氢氧化铜的反应，我们将在第四节基本营养物质中进行学习。乙酸的性质主要包括她的弱酸性和乙酸的酯化反应，同学们主要掌握酯化反应的实验装置和操作即可。我们会发现醇、醛和酸三者之间存在一个关系，醇可以被氧化为醛，醛还可以继续被氧化为酸，当然，醇也可以直接被氧化为酸，那酸能否被还原为醛甚至直接被还原为醇呢？当然是可以的，请同学们继续期待。最后我们了解了酯的反应，酯需要我们掌握的就是她的水解反应，水解反应也属于取代反应的一种，分为酸性水解和碱性水解，并且两种条件下水解产物不同、程度也不相同。下面请同学们完成下列习题。首先看第一小问，答案是羟基和羧基，通过分析结构简式我们会发现这个物质包含两个羧基和一个羟基。第二小问答案如下。第三小文答案为33.6升。我们需要分析该物质中那些官能团可以和那发生反应，我们发现羟基和羧基都能与钠发生反应，1摩尔羟基能生成0.5摩尔氢气反应，1摩尔羧基也能生成0.5摩尔氢气反应，则1摩尔该物质包含1摩尔羟基和2摩尔羧基，能生成1.5摩尔氢气，也就是标准状况下的33.6升。第四小问我们需要判断苹果酸可能发生的反应，特征反应就找该物质有哪些官能团，再对应看这些官能团能否与该物质反应。A选项，羧基能与氢氧化钠溶液反应，正确，B选项羧基欧弱酸性，能与石蕊溶液作用，正确，C选项羟基能与乙酸酯化，正确，D选项羧基能与乙醇酯化，正确。第三点为官能团的相互转化。我们重点分析两个官能团，首先是能转化为卤素原子的有哪些反应？是的，烷烃的取代反应可以，例如甲烷与氯气在光照条件下反应，烯烃和炔烃与溴水、溴化氢等物质的加成也可以得到，醇与氰化氢的取代反应也可以得到。那哪些反应可以转化为羟基呢？卤素原子在一定条件下与水的取代反应可以，烯烃与水的加成反应可以，还有酯的水解反应可以生成。请同学们按下暂停键，分别完成上述方程式。下面请完成下列试题。完成的同学请核对答案。这道题中还有很多价值，例如反应一二三四分别属于哪类反应？他们的方程式分别是什么？感兴趣的同学可以课下完成。以上就是本节课的主要内容，请同学们做好课后巩固，下课。下面请同学们完成这道选择题。这道题的答案是A。首先来看A选项，我们要知道这个物质可以发生那些反应，就必须知道这个物质含有哪些官能团，它有羧基、碳碳双键、羟基，还有一个官能团我们不认识，它叫醚键。题目中的氧化反应羟基可以完成，加成和加聚反应碳碳双键可以完成，取代反应羟基和羧基都能完成，因此A正确。B选项问它能与多少氢氧化钠发生反应，能与氢氧化钠发生反应的官能团有哪些？对，羧基，而1摩尔该物质只有1摩尔羧基，只能与1摩尔氢氧化钠发生反应，因此B错误。C选项中，他说这两种物质一定互为同系物，我们分析原本的物质中除了苯环外，还有两个不饱和度，这两个