《食品中的有機化合物——乙醇》的教學設計

《食品中的有機化合物——乙醇》是蘇教版必修2專題3有機化合物的獲得與應用第二單元的內容。

教學目的:掌握乙醇的組成、結構特征和主要性質，認識其在日常生活中的應用。學會分析乙醇的分子結構及反應中斷鍵的部位，體會結構與性質的內在聯系。

能力訓練:通過實驗探索，培養學生的觀察能力、思維能力;培養學生分析、對比和知識遷移能力。

思想教育:培養學生實事求是，嚴肅認真的科學態度和良好的實驗習慣。

教學重點:乙醇的化學性質

教學難點:乙醇發生催化氧化反應的機理

教學方法:實驗探索法。

教學用具:乙烷、乙醇的球棍及比例模型，投影儀，無水乙醇，鈉，水，煤油，肥皂水，銅絲，試管，圓底燒瓶，燒杯，導管，酒精噴燈。

教學設計與過程

[引言]1.說出與酒相關的古詩名句?

2.列舉一些常見酒精飲料中的酒精含量。

3.資料閱讀:中國的釀酒史和酒文化(見附1)

[學生活動]1.明月幾時有，把酒問青天;借問酒家何處有，牧童遙指杏花村;葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催;醉臥沙場君莫笑，古來征戰幾人回……

2.啤酒含酒精3%~5%，葡萄酒含酒精6%~20%，黃酒含酒精8%~15%，

白酒含酒精50%~70%。(以上均為體積分數)

設計意圖:通過古詩名句和生產生活中的常見現象和問題，拓寬學生的知識面，幫助學生積累生產生活方面的知識經驗，激發學生的學習興趣。

板書:第一節 乙醇

[設問]根據所學的乙醇知識及日常生活常識，你能概括出乙醇有哪些重要的物理性質及用途?

[學生]根據自己的知識積累和同學間的交流討論，得到結果。

設計意圖:在復習的基礎上加深對乙醇的物理性質和用途的理解。

[小結](1)物理性質:乙醇是無色透明、具有特殊氣味的液體，乙醇易揮發，能與水以任意比互溶，并能溶解多種有機物。

(2)用途:①做酒精燈和內燃機的燃料。②用于制造醋酸、飲料、香精、染料等。③醫療上常用體積分數為70℅～75℅的乙醇水溶液作消毒劑。

[設問]乙醇是我們日常生活中比較常見的物質，那么它的分子結構如何呢?

[展示]乙烷的球棍模型。

[探討]分子式為C2H6O的物質有幾種同分異構體?

[學生活動]學生通過分析觀察和同學間的交流討論，寫出分子式為C2H6O的物質可能的結構式:

HCHHOCHHH或

HCHHCHHOH

設計意圖:培養學生分析問題和解決問題的能力。通過分子結構模型展示，提出猜想，再設計實驗驗證猜想，讓學生體驗探究的樂趣，激發進一步深入思考的欲望。

[實驗探究]乙醇的分子結構到底是哪一種?

[學生活動]學生分組實驗步驟如下:

(1)向三支小試管中各加入1mL的水、無水乙醇、煤油;

(2)向上述三種試劑中投入同樣顆粒大小的金屬鈉，觀察并記錄實驗現象。

實驗現象:

(1)鈉+水:浮、熔、游、響，劇烈反應。

(2)鈉+乙醇:鈉塊開始沉到試管底，隨著氣泡產生，逐漸上浮。

(3)鈉+煤油:不反應。

[比較思考]通過鈉與乙醇、水、煤油反應現象的比較，水分子結構為H—O—H，而煤油是碳氫化合物(只含碳碳鍵、C-H)，據此可以推斷:

①鈉與煤油不反應，說明C-H鍵上的H原子與鈉不能置換。

②鈉與乙醇、水會反應放H2，說明O-H鍵上的H原子能被鈉置換。

③通過定量實驗可證明，1mol鈉只能從乙醇置換出0.5mol氫氣，是O-H鍵上的H原子，而不是C-H鍵上的H原子。

④通過鈉與乙醇、水反應劇烈程度的比較，可證明水分子中氫原子比乙醇分子里羥基氫原子活潑，由此可得出:“CH3CH2-”原子團和H原子對O-H鍵的影響不同。

設計意圖:通過對比水、乙醇、煤油與鈉接觸的不同實驗現象，再聯系分析水、乙醇、烴三種物質的不同結構，得出乙醇分子里的氫跟烴分子里的氫不同，從而推斷出乙醇分子的合理結構，較易被學生接受。

[學生]分析討論后，寫出乙醇的分子式、結構式、結構簡式。

[設問]你能用化學方程式表示上述實驗原理嗎?

[學生活動]寫出水、乙醇分別與金屬鈉反應的方程式:

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，

2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+H2↑。

設計意圖:通過對比反應，使學生真正理解乙醇與鈉反應的實質。

[小結](3)化學性質

①乙醇與鈉反應

說明:C2H5OH和K、Mg、Al等有類似的反應，該反應屬于有機反應中的取代反應。

[過渡]要求學生敘述酒精燈燃燒的現象，寫出反應方程式。

[學生]回答:淡藍色火焰，放熱;CH3CH2OH+3O2→2CO2+3H2O

[議一議]在乙醇的燃燒反應中乙醇被氧化，若條件改變，有催化劑Cu或Ag參加反應，產物還是CO2和H2O嗎?

[實驗探究]按課本P69圖3-12設計實驗，把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精噴燈外焰中加熱，使銅絲表面生成一薄層黑色的CuO，立即把它伸入盛有乙醇的試管中，這樣反復操作幾次。

[學生]仔細觀察實驗操作步驟和現象，實驗結束后，聞一聞反應后試管中液體的氣味，并與另一只裝有乙醇的試管中的氣味作比較。

得出現象:有刺激性氣味的液體生成(該氣味與乙醇氣味不同)，同時加熱變黑的銅絲伸入乙醇后又變為光亮的紅色。

[議一議]銅絲的顏色為什么會由紅變黑、由黑變紅反復變化?刺激性氣味的氣體是什么物質?

[學生]交流討論回答:該反應的催化劑是Cu，有刺激性氣味是因為生成了易揮發的有機物乙醛。

設計意圖:借助實驗讓學生對乙醇的氧化反應有比較清楚的了解。然后通過酒精燈這一常用的實驗儀器同時完成乙醇的催化氧化和完全氧化的實驗，大大激發了學生學習的積極性，拓展其思維，同時鞏固已有的知識(氧化還原反應和催化劑)。

[小結]②乙醇催化氧化反應

2Cu+O2=2CuO

CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O

或寫成:2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O

[課件演示]乙醇催化氧化反應機理:脫氫氧化——脫去羥基上的氫及與羥基相連碳上的氫。

設計意圖:通過課件模擬演示，加深學生形象化理解和記憶。

[思考討論]閱讀課本P70資料卡，寫出甲醛的結構式、用途、危害。

[學生]看書并回答:甲醛的結構式 ，甲醛的用途 ，危害 。吊蘭和龍舌蘭可吸收甲醛。

設計意圖:培養學生自學能力和分析問題、解決問題的能力。

[課堂小結]:

與水互溶飄清香;電離水比乙醇強;鈉粒投入放氫氣;氧化成醛銅幫忙。

[課堂回味]

1.掌握三個反應:(1)乙醇與鈉;(2)乙醇燃燒;(3)乙醇催化氧化。

2.學會三種方法:(1)聯系生活學習化學的方法;(2)類比實驗，歸納總結的學習方法;(3)有機物結構決定性質的學習方法。

3.構建一種理念:生活走向化學，化學走向生活。

設計意圖:總結歸納新知識，鞏固舊知識，突出重難點。明確本節知識內容及要求。

附1:資料

(1)我國釀酒工藝的歷史源遠流長。據我國《周禮》記載，早在周朝就有釀酒和制醋作坊，應用霉菌糖化谷物釀酒，可見人類制造和使用有機物有很長的歷史。

(2)石油資源緊張制約著中國汽車事業的發展。2001年中國宣布推廣車用“乙醇汽油”。乙醇汽油是用90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調和而成。乙醇汽油的優點是:首先，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃燒更充分，有效地降低了尾氣中有害物質的排放;第二，有效提高汽油的標號，使發動機運行更平穩;第三，可有效消除火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器部位的積炭，可以延長主要部件的使用壽命。

(3)李白斗酒詩百篇——難

李白，唐代大詩人，傳說他非常愛喝酒，且酒后詩興大發，故有“李白斗酒詩百篇”(斗，古代一種計量器具)之說，就是說李白喝得越多，寫的詩也越多。其實喝酒，特別是大量喝酒，能刺激人的神經，使人處于一種不能自己的狀態，往往表現為頭昏腦漲，醉語連篇，嚴重者甚至會昏迷，損傷大腦神經，哪里還能寫詩?青少年正處于生長發育期，酒精的刺激會影響大腦發育，所以青少年一定不要飲酒，也應該勸告大人少飲酒。

附2:兩則常識

(1)工業酒精中往往含有一種稱為甲醇(CH3OH)的有機物，飲用含甲醇的酒有害人體健康，可造成失明，甚至使人中毒死亡，所以不能用工業酒精配制含酒精的飲料。

(2)司機酒后駕車容易肇事，因此，交通法規禁止酒后駕車。

酒精檢測儀的反應

原理:人呼出的氣體(含乙醇蒸氣)+三氧化鉻(硫酸酸化)=乙醛+硫酸鉻

利用三氧化鉻與硫酸鉻顏色不同，即可知駕車人是否喝了酒。世界衛生組織的事故調查顯示，大約50%-60%的交通事故與酒后駕駛有關。

附3:課堂練習

1.如何分離水和酒精?

2.工業上如何制取無水的乙醇?

3.1998年山西朔州發生假酒案，假酒中嚴重超標的有毒成分主要是()。

A.CH3CH2OHB.CH3OH

C.CH3CHOD.CH3COOH

(責任編輯 廖銀燕)