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葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催等】
[推进新课]
那么你知道酒的主要成分是什么?
【多媒体】酒是多种化学成份的混合物,酒精是其主要成份,酒精的学名是乙醇,啤酒中乙醇含量为3-5%,葡萄酒含酒精6%~20%,黄酒含酒精8%~15%,一些烈性白酒中含乙醇50-70%。
(均为体积分数)。
探索练习1:
某有机物中只含C、H、O三种元素,其蒸气的密度是同温同压下H2的23倍,2.3克该物质完全燃烧后生成0.1摩尔CO2和27克H2O,求该化合物的分子式?
(学生分组训练,对照讨论结果)
小结:
分子式C2H6O
启发思考:
根据C、H、O元素在有机物中的价键特征,你能否推测乙醇具有可能的结构式呢?
(学生讨论练习,分组汇报结果,教师总结):
(Ⅰ式)(Ⅱ式)
设问:
这两种结构哪种表现乙醇分子呢?
如何通过简单的实验来证实,常见无机物中含有-OH基团的物质(如H2O,H2SO4等),它们常有哪些典型性质呢?
实验探究2:
将一小粒金属钠投入无水乙醇中,观察现象。
演示实验:
观察现象
解析:
钠与乙醇反应能产生气体,那此气体是什么?
如何检验?
收集产生的气体,检验其是否可燃烧产生蓝色火焰。
这样检验就能证明产生的气体肯定是H2吗?
点燃后依次用干燥洁净的小烧杯和蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰
上方,看是否有水珠和变浑浊现象。
现象:
有气体放出,能燃烧,火焰呈淡蓝色,烧杯壁有水滴,加石灰水不变浑浊。
结论:
乙醇与钠反应生成H2
数据处理:
1摩尔无水乙醇与足量钠反应时收集到H211.2升(已换成STP)
探究3:
乙醇与钠反应产生氢气的H是来自于乙醇分子结构中的哪一部分?
根据事实证明乙醇结构是(I)式,那么你能否根据其它事实证明C-H中的氢不能置换呢?
师点拨:
金属钠保存在什么物质中——煤油
【煤油是各种低级烃的混合物,也就是说,金属钠不是置换出烃中的氢】
刚才我们推导过程正是科学家发现乙醇分子结构的过程
视频:
乙醇的分子结构视频剪辑(同时展示乙醇的分子结构模型)
先展示乙烷的球棍模型,再在一个C—H键之间加一个氧原子球模型,变成乙醇分子的模型。
让学生观察后,写出乙醇的分子式、结构式、电子式、结构简式。
[学生活动,教师巡视]指出学生的书写错误。
板书:
一、乙醇
1、乙醇的分子结构
(1)分子式:
C2H6O
(2)电子式:
(3)结构式:
(4)结构简式:
CH3CH2OH或C2H5OH
如何看待乙醇的分子结构呢?
【乙醇分子是由乙基C2H5-和羟基-OH构成的,可看作乙烷分子里的氢原子被羟基所取代的产物,乙醇是衍生物或是水分子中氢原子被乙基取代的产物】
板书:
2、烃的衍生物:
烃分子中的氢原子被告其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。
乙烷不能与钠反应,而乙醇能与钠反应,说明—OH决定了乙醇不同于乙烷的化学特性,像这种决定有机物主要化学特性的原子或原子团,叫做官能团。
3、官能团:
决定有机物主要化学特性的原子或原子团。
常见的官能团:
卤素原子:
—X,羟基:
—OH,硝基:
—NO2,碳碳双键:
醛基:
—CHO,
羧基:
—COOH
[讨论]⑴.乙醇是极性分子还是非极性分子?
什么事实可以证明?
⑵.乙醇溶于水是否导电?
为什么?
[学生讨论后得出结论]
⑴.乙醇是极性分子。
它与水任何比互溶就是因为相似相溶。
⑵.乙醇溶于水不导电。
因为乙醇是非电解质。
我们知道,乙醇的性质主要由官能团-OH决定,那么乙醇有哪些性质首先通过实验来研究有关乙醇的物理性质
4.物理性质
学生实验:
观察酒精灯内的酒精,观察色、态、闻气味
(请一名同学总结乙醇的物理性质,其它同学补充)
总结:
乙醇俗称酒精。
无色透明具有特殊香味的易挥发液体,密度比水小,熔点:
-117.3℃,沸点78.5℃,可与水以任意比互溶。
如何检验市场销售的乙醇是否含有水分呢?
走进生活:
谁能帮帮我――老王的烦恼(老王几次买到的都是劣质酒精,含水很多,这一次找同学帮助检验酒精的真伪,同学现场表演用无水硫酸铜检验水分存在的实验)。
刚才实验中的不纯酒精如何除去水分提纯呢?
【可以利用蒸馏的方法分离。
】
过渡:
从刚才的乙醇结构的推倒过程及以前所学的知识,你能推测出乙醇具有哪些典型的化学性质吗?
5.乙醇的化学性质
(1)与金属钠(活泼金属)反应
(回忆乙醇和钠反应的实验现象,并与以前学习的钠和水反应的实验现象比较)
你能否完成本实验涉及的化学方程式呢?
【2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑】
与钠和水反应的实验现象比较,你能够得到什么结论?
投影:
(空白表格)
实验
钠与水的反应
钠与乙醇的反应
钠的现象
钠浮在水上,熔化成光亮的小球
钠沉入酒精中,未熔化成小球
声的现象
有“嘶嘶”的响声
无声音
气的现象
观察不到气体的现象
有无色、无味气体生成
气体燃烧现象
点燃收集的气体,能安静燃烧,发出淡蓝色火焰,用烧杯罩住火焰,烧杯内壁有水珠,用沾有澄清石灰水的烧杯罩住火焰,无明显现象。
滴入酚酞后的现象
加酚酞试液后,溶液变红色
结论
钠的密度小于水的密度,熔点低,钠与水反应剧烈,并放出热量,反应生成氢气和NaOH,水分子中氢原子相对较活泼。
钠的的密度大于乙醇的密度,钠与乙醇缓慢反应,生成氢气和CH3CH2ONa,乙醇分子中羟基上的氢原子相对不活泼。
化学方程式
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
(学生讨论后投影结果)
探究问题4:
根据原电池的构建条件,把乙醇与钠的反应设计成原电池。
(学生讨论展示实验设计方案,互相交流、讨论,教师用多多媒体展示参考实验装置)
(2)氧化反应
①常用的燃料CH3CH2OH+3O2
2CO2+3H2O
②催化氧化——生成乙醛。
动画模拟:
乙醇催化氧化的断键方式
探究问题5:
实验室只有铜丝和酒精灯,请设计简便的方法实现上述反应。
【P74实验3-3】
交警怎样查酒后驾车的操作?
实验:
酒精检测仪原理之一(乙醇与三氧化铬硫酸溶液的反应)
生:
记录反应现象,探讨结论,思考完成方程式。
乙醇还可以被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,直接生成乙酸。
③被KMnO4(H+)溶液或K2Cr2O7(H+)溶液氧化
2K2Cr2O7(橙色)+3C2H5OH+8H2SO4→2Cr2(SO4)3(绿色)+2K2SO4+3CH3COOH+11H2O
[知识拓展1]
(3)乙醇的消去反应——分子内脱水,生成乙烯
[知识拓展2]
如果制乙烯时温度较低,将发生分子间脱水反应,生成乙醚。
(4)乙醇的取代反应
①分子间脱水,生成乙醚
[知识拓展3]
②与HX反应:
探究6:
乙醇在化学反应中有哪些键会发生断裂?
分子结构
化学性质
化学键断裂位置
氢被活泼金属取代
①
催化氧化
①③
消去(脱去水分子)
②④
分子间脱水
①②
与HX发生取代反应
②
(学生回答后投影结果)
因乙醇性质的多样化,则乙醇在生活中的用途很广泛,它有哪些用途呢?
你能否尝试用乙醇的性质来解释呢?
(学生联系实际讨论乙醇的用途)
6、乙醇的用途:
饮料、燃料、化工原料
[资料:
李白斗酒诗百篇——可能吗?
]李白,唐代大诗人,传说他非常爱喝酒,且酒后常诗兴大发,故有“李白斗酒诗百篇”之说。
就是说,李白酒喝的越多,写的诗越多。
其实喝酒,特别是大量饮酒,能刺激人的神经,使人处于一种不能自已的状态,往往表现为头昏脑胀、醉语连篇,严重者甚至会昏迷、损伤大脑神经,哪里还能写诗!
青少年正处于生长发育期,酒精的刺激会影响大脑发育,所以同学们一定不要饮酒,也应该劝告大人少饮酒!
知识链接:
乙醇燃料电池
1.正、负极材料:
铂电极
2.电解质溶液:
KOH溶液
3.电极反应:
负极(氧化反应):
C2H6O+16OH--12e-→2CO32-+11H2O
•正极(还原反应):
6H2O+3O2+12e-→12OH-
【例题剖析】
【例1】将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,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.盐酸
这是一个实验问题,需要大家结合所学知识,用想象完成,究竟是哪一个答案呢?
(学生讨论完成)
【铜片灼烧后生成CuO,硝酸、盐酸使生成的CuO溶解,铜丝的质量减少;
乙醇可实现CuO
Cu转变,铜丝的质量不变:
C2H5OH+CuO
CH3CHO+Cu+H2O;
石灰水不能使CuO还原为Cu,铜片质量增加。
答案:
C
【例2】.实验室常用NaBr、浓H2SO4与CH3CH2OH共热来制取溴乙烷,其反应的化学方程式如下:
NaBr+H2SO4====NaHSO4+HBr,C2H5OH+HBr
C2H5Br+H2O。
试回答:
(1)第二步反应实际上是一个可逆反应,在实验中可采取和的措施,以提高溴乙烷的产率。
(2)浓H2SO4在实验中的作用是,其用量(物质的量)应于NaBr的用量(填“大”“小”或“等”)。
(3)实验中可能发生的有机副反应(用化学方程式表示)是和。
本题涉及到实验设计等,关键要明确反应的顺序及机理。
【
(1)乙醇的溴代反应是可逆的,要提高溴乙烷的产率,应设法使平衡向生成物的方向移动。
【
(2)浓H2SO4在第一个反应里是反应物;
在第二个反应里它可作吸水剂。
因此它的用量应大于NaBr的用量(物质的量),以利于减少反应体系中的水,使平衡向生成物方向移动。
【浓H2SO4具有脱水性,乙醇在浓H2SO4的作用下可以有两种脱水方式,分别生成乙醚和乙烯。
(1)增加任一种反应物移去生成物可使平衡向正方向教学。
(2)反应物和吸水剂大
140℃
(3)2C2H5OH
C2H5—O—C2H5+H2O
170℃
CH3CH2OH
CH2==CH2↑+H2O
【例3】乙醇分子中不同的化学键如图:
关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是()
A.乙醇和钠反应键①断裂
B.在Ag催化下和O2反应键①③断裂
C.乙醇和浓H2SO4共热,在140℃时,键①或键②断裂;
在170℃,时键②⑤断裂
D.乙醇完全燃烧时键①②断裂
本题涉及化学键与物质性质之间的关系,请四位同学逐个解析。
【乙醇的钠反应:
2CH3-CH2-OH+2Na
2CH3-CH2-ONa+H2↑,断裂①键,A正确。
【
乙醇的催化氧化:
2CH3CH2OH+O2
,断裂①③键。
【乙醇和浓H2SO4140℃共热:
2CH3CH2OH
CH3-CH2-O-CH2CH3+H2O,断裂①②键。
【乙醇和浓H2SO4170℃共热:
CH3-CH2OH
CH2==CH2↑+H2O,断裂②⑤键。
乙醇的燃烧:
分子中的化学键完全断裂。
所以A、B、C正确,D错误。
D
课堂小结
本节课通过对我们熟悉的乙醇的结构和性质的探究,不仅要求我们要掌握这些知识,更重要的是要求我们善于用化学的视角看待周围生活中的一些常见问题,并能用实事求是的科学态度和主动探究的科学方法了解社会、认识自然、发现奥秘、开拓创新。
布置作业:
P76-T1、T2、T8
【板书设计】
第三节生活中两种常见的有机物-乙醇
一、乙醇(酒精)
1.乙醇的分子结构
结构简式:
2、烃的衍生物
3、官能团
4、乙醇的物理性质
5、乙醇的化学性质
(1)与Na反应
2CH3CH2OH+2Na
2CH3CH2ONa+H2↑
①燃烧:
C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O
②催化氧化
③被KMO4(H+)或K2Cr2O7(H+)氧化
(3)消去反应
(4)取代反应:
①分子间脱水:
②与HX反应
6、乙醇的用途
【活动与探究】:
1.你能利用下列药品设计出两组对比实验,用来证明乙醇可使蛋白质变性吗?
鸡蛋白溶液、硫酸铵溶液、水、碘水、无水乙醇、淀粉溶液、淀粉酶
2.课后搜集有关乙醇的益处和弊处的材料,以备交流!
【参考练习】
1.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量增加的是
A.HNO3B.无水乙醇C.石灰水D.盐酸
2.甲醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量金属钠产生等量的氢气(相同条件),则上述三种醇的分子个数比为
A.6∶3∶2B.4∶3∶2C.2∶3∶6D.3∶2∶1
3.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同的条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为2∶6∶3,则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是
A.3∶2∶1B.3∶1∶2C.2∶1∶3D.2∶6∶3
4.某有机物蒸气,完全燃烧时需三倍于其体积的氧气,产生二倍于其体积的二氧化碳,该有机物可能是()
A.C2H4B.C2H5OHC.CH3CHOD.CH3COOH
5.山西发生假酒案,假酒中严重超标的有成分是()
A.丙三醇B.CH3OHC.HOCH2CH2OHD.CH3COOH
6.用分液漏斗可以分离的一组混合物是()
A.溴苯和水B.甘油和水C.丙醇和乙二醇D.溴和乙醇
7.若分子组成符合CnH2n+1OH的醇与浓H2SO4共热时,最多生成3种烯烃,则醇分子中的n值为()
A.2B.3C.4D.5
8.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO2、CO和H2O的总质量为27.6g,其中H2O的质量为10.8g,则CO的质量是()
A.1.4gB.2.2gC.4.4gD.在2.2g和4.4g之间
9.某醇的分子式为C5H12O,解析数据表明分子中有2个-CH3、2个-CH2-、1个和1个-OH,它的可能结构只有4种,它们的结构简式分别是:
①______________,②______________,③______________,④______________。
10.把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯火焰上加热,看到铜丝表面生成黑色的__________,再迅速把铜丝插入盛有乙醇的试管里,看见铜丝表面__________,反复多次,试管内有__________气味的生成,其反应的化学方程式为______________________;
反应中乙醇被_________(填“氧化”或“还原”)。
[参考练习答案]
1.C2.A3.B4.AB5.B6.A7.C8.A
9:
CH3CH(OH)CH2CH2CH3CH3CH2CH2(OH)CH2CH3
CH2(OH)CH(CH3)CH2CH3CH3CH(CH2OH)CH2CH3
10:
CuO变红刺激性乙醛CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+Cu+H2O氧化
第三节生活中两种常见的有机物-乙酸
(第2课时)
1.掌握乙酸的分子结构,理解羧基的结构特征;
2.使学生掌握乙酸的酸性和酯化反应等化学性质,理解酯化反应的概念。
乙酸的酸性和乙酸的酯化反应。
教学难点:
.酯化反应的概念、特点及本质
乙酸分子的比例模型、投影仪;
冰醋酸、乙酸水溶液、乙醇、浓H2SO4、水垢、饱和Na2CO3溶液、乙酸乙酯、稀H2SO4、
稀NaOH溶液、蒸馏水、冰水混合物;
试管、烧杯、铁架台、酒精灯。
1课时
[引言]
为何在醋中加少许白酒,醋的味道就会变得芳香且不易变质?
厨师烧鱼时常加醋并加点酒,为何这样鱼的味道就变得无腥、香醇、特别鲜美?
通过本节课的学习,大家便会知道其中的奥妙。
二、乙酸
乙酸是日常生活中的常见物质,我们饮用的食醋,其主要成分就是乙酸,因此乙酸又叫醋酸,普通醋含醋酸3%~5%,山西陈醋含醋酸7%。
下面我们进一步学习乙酸的结构和性质。
1.分子结构
在初三化学中我们已经学习了乙酸的简单性质,也知道性质决定于结构,那么乙酸的结构如何呢?
【展示】乙酸分子的比例模型
请同学们写出乙酸的分子式、结构式、结构简式、官能团。
(2)结构式:
(3)结构简式:
(4)官能团:
请一位同学到黑板上写。
【分子式:
C2H4O2
CH3COOH
官能团:
—COOH(羧基)】
【讲述】乙酸分子是由甲基和羧基组成的。
羧基是由羰基和羟基相连而成的。
这两个基团连在一起,相互影响,结果不再是两个独立的官能团,而成为一个统一的整体。
所以羧基表现的性质跟羟基和羰基都不同,而是羧基特有的性质。
结合生活知识,请思考乙酸有哪些典型的物理性质呢?
展示乙酸样品,让学生观察其颜色、状态,并闻其气味。
结合初中所学知识概括出乙酸的重要物理性质及用途。
2、物理性质
【乙酸是一种有强烈刺激性气味的无色液体,沸点是117.9℃,熔点是16.6℃,易溶于水和乙醇。
强烈刺激性气味、无色液体、沸点是117.9℃、熔点是16.6℃、密度比水大、与水或乙醇以任意比互溶。
将一瓶纯乙酸和一瓶乙酸的水溶液同时放入冰水浴中,片刻后同时取出,让学生观察现象。
观察实验现象:
纯乙酸立即变为冰状固体,而醋酸的水溶液无明显变化。
乙酸的熔点是16.6℃,当温度低于16.6℃时,乙酸就凝结成像冰一样的固体,所以无水乙酸又称冰醋酸。
冰醋酸一定是指固态醋酸吗?
【不是,只要是纯醋酸,不论处于液态或固态,都称冰醋酸】
[过渡]乙酸的官能团是—COOH,其化学性质主要由羧基(—COOH)决定。
乙酸有什么化学性质呢?
3、化学性质
初中学过乙酸有什么重要的化学性质?
【具有酸的通性。
(1)酸的通性:
CH3COO-+H+
醋酸是一元弱酸,在水中部分电离生成CH3COO-和H+,那么酸性有哪几方面的表现呢?
请看练习。
【多媒体】实验设计:
根据下列药品设计实验方案证明乙酸的确有酸性
药品:
镁粉、Na2CO3粉未、Na2SO3粉未、水垢、CuO、乙酸溶液、酚酞、石蕊。
①方案一:
往乙酸溶液中加石蕊,使酸碱指示剂变色。
②方案二:
往镁粉中加入乙酸溶液,和活动性顺序表中H前金属发生置换反应生成H2。
③方案三:
分别往Na2CO3粉未、Na2SO3粉未中加入乙酸溶液,和盐反应。
④方案四:
将CuO加入乙酸溶液
⑤方案五:
在水垢中加入乙酸溶液
下面我们用实验证明醋酸是否具有这些性质。
学生分组完成上述实验,互相合作,共同讨论乙酸的性质。
通过以上实验得出什么结论?
【醋酸显酸性,根据以上反应确定CH3COOH酸性比H2CO3强,比H2SO3弱。
请大家写出各反应的方程式。
【②2CH3COOH+Mg====Mg2++H2↑+2CH3COO-
③2CH3COOH+CO32-====CO2↑+H2O+2CH3COO-
④2CH3COOH+CuO====Cu2++2CH3COO-+H2O
⑤Mg(OH)2+2CH3COOH====(CH3COO)2Mg+2H2O
2CH3COOH+Mg(OH)2====Mg2++2CH3COO-+2H2O
CaCO3+2CH3COOH====(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
2CH3COOH+CaCO3====Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O】
[过渡]乙酸除具有酸的通性外,还可以发生酯化反应。
(2)酯化反应
[P75实验3-4]在大试管里加入3mL乙醇、2mL冰醋酸,再缓缓加入2mL浓硫酸,边加边振荡。
在另一支试管中加入饱和碳酸钠溶液。
按投影片上的装置(制乙酸乙酯的装置)组装好。
注意组装顺序,导管口不能伸入饱和碳酸钠液面下。
装有碳酸钠的试管里有什么变化?
生成新物质的色、态、味怎样?
请一位同学讲述看到的现象。
①现象:
饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体产生,并可闻到香味。
②结论:
在有浓H2SO4存在、加热的条件下,乙酸与乙醇发生反应,生成无色、透明、不溶于水、有香味的油状液体。
这种有香味的油状液体就是乙酸乙酯。
该反应为可逆反应。
③方程式
像这种酸和醇起作用,生成酯和水的反应,叫做酯化反应。
红葡萄酒储
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