化学必修 第二册饮食中的有机化合物教学设计

这是一份化学必修 第二册饮食中的有机化合物教学设计，共8页。教案主要包含了参考答案等内容，欢迎下载使用。
1．知道乙醇的物理性质
2．认识乙醇的分子结构及主要用途
3．掌握乙醇的主要化学性质
4. 体会发生化学变化时乙醇分子中化学键的断裂情况
教学重点：乙醇的化学性质
教学难点：化学性质与分子结构的关系
教学过程：
【师】酒与诗词的关系源与流长，“明月几时有? 把酒问青天”“劝君更尽一杯酒,西出阳关无故人”“醉卧沙场君莫笑,古来征战几人回”翻阅中国诗歌史的章章节节，随时都能闻到扑鼻的酒香。同学们知道，酒的主要成分是什么吗？
【生】乙醇
【师】我们这节课就来把酒话乙醇
【师】这是本课的学习目标
1．知道乙醇的物理性质
2．认识乙醇的分子结构及主要用途
3．掌握乙醇的主要化学性质
4. 体会发生化学变化时乙醇分子中化学键的断裂情况
【师】同学们，经酿造而得的酒，乙醇含量比较低，经过蒸馏可以得到浓度较高的乙醇溶液，最高可以得到无水乙醇。下面请阅读李时珍在本草纲目中的记载，观察面前放置的无水乙醇试剂，结合你的课前预习和生活经验，完善乙醇的物理性质。请一组同学派一位代表汇报，乙醇的物理性质有哪些？除此之外，乙醇的沸点为78.5°C，低于水的沸点。
【师】问题二，燃烧分析法是测定有机物中碳和氢质量分数的常用方法。哪个小组的同学能给我们分享你在确定乙醇的分子组成时的分析思路？同学预习地非常充分，其他小组的同学是否同意他的分析过程和结论？在研究有机物时，确定分子结构是非常重要的环节。我们已经有了乙醇的分子式，那乙醇的分子结构是什么样的呢？
【师】下面请同学们结合 C、H、O三种原子的成键规律，思考乙醇可能存在几种结构，并利用球棍模型拼出乙醇可能的结构式，计时 1分钟。我看到大部分小组都已经拼出这两种结构，我们观察这两种结构，第一种，氧原子和氢原子直接相连；第二种，氧原子和碳原子直接相连那么哪一种才是乙醇的结构呢？实践出真知，让我们通过实验来验证吧。
【师】金属钠被保存在煤油中，说明煤油不与金属钠反应，煤油的主要成分是烃类，进而说明 C-H键不易断裂，根据钠与水反应，水中含有 O-H键，说明 O-H键容易断裂那么乙醇和钠会发生反应吗？请同学们认真观察老师的演示实验首先用镊子夹取存放在煤油中的钠，事先已切成了绿豆粒大小，用滤纸吸干表面的煤油，放进盛有无水乙醇的试管中。同学们看，试管中发生了什么变化？
【师】我们通过一个小动画从微观视角领略这个过程。
【师】对比相同条件下，乙醇与钠反应、水与钠反应的现象，我们会发现：乙醇与钠的反应比较平缓。说明，乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。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。像这种决定有机化合物特性的原子或原子团叫做官能团。羟基是醇类物质的官能团。
【师】“酒香熏脸，粉色生春”，这是描写醉酒后的状态，我们知道酒的主要成分是乙醇，那乙醇进入人体内会发生怎样的转化呢？
【师】我们通过一个小视频了解一下。
【师】刚刚视频中提到，乙醇进入人体后，会在乙醇脱氢酶的作用下发生催化氧化反应变成乙醛。下面我们通过实验来模拟，乙醇在人体内的转化。实验方案：向试管中加入 3~4滴管无水乙醇，取一根光洁的铜丝置于酒精灯外焰上加热，然后伸入无水乙醇中，反复几次，观察铜丝的变化并闻一闻液体的气味。
【师】在刚刚的实验过程中观察到了什么现象？现在我们来分析这个现象对应的反应历程：铜丝由红变黑，在这个过程中铜丝发生了什么反应？
【生】铜变为氧化铜。
【师】我们知道由铜变为氧化铜，铜丝会变黑，把变黑的铜丝插入乙醇中，又会重新变为红色，那这个过程中发生了什么转化呢？
【生】氧化铜变为铜。
【师】刚刚同学们还闻到了刺激性气味的气体，这就是乙醛。请同学们观察乙醇和乙醛的结构，分析这个过程的断键位置。
【师】通过乙醇和乙醛分子结构对比可以看出，乙醇分子中氧氢键以及羟基所连碳原子的碳氢键断开，进而形成了碳氧双键。断下来的两个氢原子结合了氧分子中的氧原子生成了水分子。
【师】在了解这个反应的断键过程后，请同学们完成这个反应的化学方程式。那请同学们思考，这种结构的醇可以发生催化氧化反应吗？【生】不能
【师】“欲饮琵琶马上催”、“风笙龙管行相催”，古人不仅骑马坐车喝酒，而且都有一个“催”字，速度还不慢，若是古人生活在我们的时代，估计这些豪放的诗词是不会出现的，因为酒驾是违法行为，会受到严厉的处罚。交警是如何判断驾驶员是否酒驾的？
【师】下面请同学利用手中的化学试剂，模拟交警检验酒驾。向小试管中滴加 1~2滴 K2Cr2O7，再滴加 1滴管无水乙醇，观察并记录实验现象。交警查酒驾的时候，使用到一种仪器是酒精检测仪，检测仪内的重铬酸钾（K2Cr2O7）与人体呼出的气体接触，重铬酸钾与乙醇发生氧化还原反应，重铬酸钾将酒精氧化生成乙酸，而重铬酸钾自身被还原为硫酸铬。如果对驾驶员进行酒精检测时，仪器有变色指示，则说明该司机酒驾。
【师】“行车不规范，亲人两行泪”同学们也一定要提醒自己周围的亲朋好友，千万不能酒驾。
【师】那我们一起回顾一下这节课关于乙醇，我们认识到了哪些内容。首先，由 C、H、O三种元素组成，三种原子的个数比是 2:6:1，根据分子式，我们做出了猜想假设，继而通过实验验证分子的结构，其中，官能团羟基是乙醇活泼的原子团，氧氢键是乙醇中容易断裂的化学键，结构决定性质。
【师】当乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气时，1号位置断键。当乙醇与氧气发生催化氧化反应生成乙醛和水时，1号和 3号位置断键。当乙醇在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水时，分子中全部化学键都断键。对比乙醇的催化氧化反应和燃烧反应，我们可以发现“化学反应的条件不同，产物也不同”。
【师】通过一首诗加深对乙醇性质的理解
【生】与酸互溶飘清香，氧化成醛铜帮忙。钠粒投入放氢气，橙红遇酒显灰绿。
【师】乙醇的性质又决定了它的用途，可以做溶剂，溶解香料配置香水，也调出不同度数的酒类饮料，也可以做燃料，采用乙醇汽油作为汽油的替代品可以有效降低汽车尾气产生的污染。除此之外，75% 的酒精是我们常用的消毒剂之一。
【师】希望同学们的青春如酒，可清纯可浓烈。生活如诗，可恬淡可壮丽。
附《把酒话乙醇》评测练习
1、下列关于乙醇的说法中，不正确的是（ ）。
A. 乙醇密度比水小，故可以用分液的方法除去乙醇中的水
B. 乙醇是很好的溶剂，故可以用乙醇来提取某些中药中的有效成分
C. 乙醇能与水以任意比例互溶，故可以勾兑出不同酒精度的酒
D. 乙醇易挥发，故有“好酒不怕巷子深” 的说法
2、关于乙醇结构与性质方面的说法中正确的是()
A. 乙醇结构中含有６个完全相同的氢原子
B. 乙醇结构中有—OH，所以乙醇溶解于水，可以电离出 OH－
C. 乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇显酸性
D. 乙醇与钠反应平缓，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
3、乙醇分子中的各种化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是（ ）
A．和金属钠反应时键①断裂
B．在铜催化共热下与 O2反应时断裂①和③
C．在铜催化共热下与 O2反应时断裂①和⑤
D．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
4．将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别趁热插入下列反应物中，放置片刻铜片最终质量增加的是()
A．硝酸 B．无水乙醇 C．石灰水 D．CO或 H2
5、酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性 K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成绿色的 Cr3＋。下列对乙醇的描述与此原理有关的是()
①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小 ③乙醇有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④ B.②③ C.①③ D.①④
【参考答案】
1、答案 A解析 由于乙醇与 H2O互溶不分层，故不能用分液法除去乙醇中的水。
2、答案 D解析 A项，乙醇结构中的六个氢原子不完全相同，为三种氢原子；B项，乙醇结构中有—OH，所以乙醇溶于水，但是不可以电离出 OH－，显中性，错误；C项，乙醇与钠发生取代反应可以产生氢气，不是乙醇电离产生 H＋，因此不能说乙醇显酸性，错误；D项，乙醇与钠反应平缓，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼，正确。
3、答案 C解析：乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的 O－H 键断裂，A正确；乙醇催化氧化成乙醛时，断裂①和③键，B正确，C错误；乙醇完全燃烧时，①②③④⑤键全部断裂。
4、答案 C解析铜片在酒精灯上加热后，表面被氧化成氧化铜，乙醇和 CO(或 H2)能使 CuO还原为 Cu，铜片的质量不变；硝酸能使 CuO溶解，使铜片的质量减少；石灰水与 CuO不反应，则铜片的质量增加。
5、答案 C
解析 乙醇沸点低，易挥发，可以随呼吸呼出，故易被检测。K2Cr2O7具有强氧化性，可以氧化乙醇，自身生成 Cr3＋，说明乙醇具有还原性。
《把酒话乙醇》课后反思
高中学生对有关诗酒文化的了解相对广泛，且诗酒文化中有关乙醇性质的描述易激发学生的学习兴趣，因此将诗酒文化作为本节课教学的情境线。酒是学生非常了解的生活常用物质，诗酒文化是中国的传统文化，本节课将诗文贯穿前后，以诗酒文化作为乙醇教学的情境线，教学思路清晰，教学方式新颖，在化学教学中学习人文领域的知识，在诗酒文化体会其中蕴含的化学知识，充分发挥古诗文中蕴含的独特的化学育人功能，综合体现乙醇教学中诗酒文化所包含的化学知识，以及在学习、理解、运用化学知识时所形成的基本能力、情感态度和价值取向等综合育人价值。教学从新课引入→性质→结构→性质层层深入，以诗酒情境线引出乙醇的物理性质、人体的醉酒现象、酒驾后酒精检测仪的使用等教学的探究线索，从物质结构、性质、用途的关系引出对乙醇结构和化学性质的探究，逐步达到学生对乙醇知识的自主建构，培养学生的自主学习能力，真正提升学生的化学核心素养。整堂课从学生熟悉的物质入手，结合诗酒文化进行乙醇相关知识的学习，易于激发起学生的学习兴趣、探究的欲望，学生从中体会物质结构、性质、用途的关系，可以培养学生的人文素养和化学核心素养。