人教版高中化学选修五《有机化学基础》
第三章第一节醇、酚
第一课时醇
马爽
(辽河油田第二高级中学辽宁盘锦)
摘要:课堂上学生的思维往往从任务或问题的提出开始的,本节课在建构主义理论指导下,以问题教学法为主导,创设教学情景让学生思考,加强实验探究让学生动手,注重分析归纳让学生表述,从而构建知识体系激发学生思维,培养学生能力。
关键词:建构主义;问题教学法;实验探究;醇
一、教材分析
1.教材的地位和作用
醇是人们经常接触到的一类有机物,在实际生产生活中有着广泛的用途,在烃和烃的衍生物的学习中起着桥梁的作用,是高中化学选修五《有机化学基础》第三章学习的第一个烃的含氧衍生物,学习好本节内容对学习其他烃的含氧衍生物具有指导作用。
本节内容主要学习醇的定义、醇的分类、醇的命名、醇的重要物理性质(沸点、溶解度)、醇的化学性质,学习醇的化学性质是在高中化学必修二的基础上进一步的学习,将必修二中乙醇的化学性质扩展到醇类的化学性质,并进行相应的扩展,从而把必修二和选修五联系起来,实现知识的由点到面,使学生在知识方面有更深的理解。
同时在分析醇的物理性质和化学性质时,对学生进一步进行结构决定性质的学习方法渗透,从而使学生在学习方法上有新的提高。
与第二章烃的学习稍有不同的是,在第二章烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃的学习中,学生已经具备一定的通过有机物代表物学习某类有机物的方法,了解了某类有机物的性质主要是由官能团决定的,因此在进行本节课的学习中可以培养学生自己分析归纳醇的性质,为以后轻松自主的学习其他烃的含氧衍生物打下基础。
但是学生初次通过结构分析归纳性质,有些地方肯定熟练程度不够,因此在教学过程中,老师可以采用探究式教学模式,让学生自己思考,自己总结,然后对他们进行引导,让学生完全的参与到学习中来,从而激发学生的学习兴趣,培养他们的思维能力,充分激发他们的潜能。
二、教学目标
1.知识技能:
(1)了解醇的定义,醇的分类,醇的命名
(2)能够对数据进行分析总结醇的物理性质
(3)通过乙醇的化学性质能推知醇类的化学性质
2.过程与方法:
培养学生的自主分析的能力,通过结构预测性质的研究思路,以及通过代表物推一类有机物性质的能力
3.情感、态度与价值观:
通过对生活中常见的有机物醇的研究,培养学生学习化学的兴趣对周围事物进行科学探究的意识。
三、教学重点、难点
1.重点:醇的物理性质的递变,化学性质的特点
2.难点:醇物理性质递变的解释,及发生化学反应时的断键情况,
四、教学媒体及教学方法:
多媒体教学系统,自学阅读,问题讨论与讲授相结合
五、教学用具:多媒体,实验器材
六、课时安排:两课时
七、教学过程
[教师]课题引入:有两个名句,我们看一下下句是什么?
1.借问酒家何处有
2.明月几时有
[学生] 1. 牧童遥指杏花村
2.把酒问青天
[教师]这两个名句都是关于酒的,酒的主要成分是什么呢?
[学生]乙醇
[教师]乙醇属于醇类,从元素组成上看,和烃类有什么不同?
[学生]乙醇含有氧,烃类不含氧
[教师]乙醇这种物质我们通常称为烃的含氧衍生物,那么什么叫烃的含氧衍生物呢?(介绍烃的衍生物的概念),醇、酚、醛,羧酸和酯等都属于烃的含氧衍生物,我们本节课先研究一下醇。
(介绍醇的定义,引导学生回顾第一章物质的分类中所学的醇与酚的区别。
然后通过醇与酚的区分联系深化醇的定义),知道了什么是醇,那么它是如何进行分类的呢?(让学生自习教材上醇的分类)
[学生]自习醇按所含羟基的数目进行分类的方法
[教师]我们经常研究饱和一元醇,饱和一元醇可以看作烷烃基和一个羟基相连,所以它的通式可以写作C n H2n+1OH,也可以把氢加在一起写作C n H2n+2O,但是要注意C n H2n+2O这个通式可以代表醇也可以代表醚。
除了可以按照所含羟基数目来分外,醇还可以按照羟基所连烃基的种类分为:脂肪醇、脂环醇、芳香醇。
我们知道了醇的分类,醇是如何命名的呢?大家可以自学教材资料卡片上的内容。
[学生]自习醇的命名
[教师]引导他们对简单的醇类命名进行练习
学习一类物质往往从它们的分子组成、结构、物理性质、化学性质入手,乙醇的物理性质我们在必修二中已经讲过了,这里我们将进一步学习醇类的两个重要的物理性质。
让学生观察表
[学生]总结:醇的沸点变化情况与烷烃类似,也是随分子里碳原子数的递增而逐渐升高[教师]
[学生]总结:相对分子质量相近的醇和烷烃,醇的沸点远远高于烷烃
[教师]为学生解释相对分子质量相近的醇和烷烃,醇的沸点远远高于烷烃的原因—醇分子间存在着氢键,以及氢键是如何形成的。
对含相同碳原子数、不同羟基数的醇的沸点比较
[学生]总结:羟基数目增多,分子间氢键增多,沸点升高。
[教师]简介甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比混溶,这是因为甲醇、乙醇、丙醇分子中存在羟基与水中的羟基也形成了氢键。
醇分子和水分子之间吸引力增大,易溶在一起,但随碳原子的数目增多,醇的溶解性逐渐降低。
研究一类有机物往往从它们的代表物入手,醇的代表物为乙醇,可以通过乙醇性质的学习推知醇类的性质。
结构决定性质,先复习回顾醇的结构
[学生]回顾醇的分子式、结构式、结构简式、官能团
[教师]醇的官能团是羟基,由于C—O—H中,氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子强,C—O键和O—H键的共用电子对都向氧原子偏移,因而醇中C—O键和O—H键容易断裂,发生取代反应、消去反应和氧化反应
复习回顾必修二中讲过的乙醇与钠的反应,让学生自己分析反应时的断键情况和所属反应类型。
引导学生注意发生反应的实质是羟基中的O—H键的断裂,反应相当于羟基中的氢被活泼金属置换,进而引导学生推出醇类能够与活泼金属发生取代反应。
复习回顾必修二中讲过的乙醇与乙酸的酯化反应,让学生自己分析反应时的断键情况和所属反应类型。
引导学生总结发生反应的实质是什么?
[学生] 总结:发生酯化反应的实质是醇中的—OH和酸中的—COOH之间发生了反应,—OH中的氢和—COOH中的羟基结合生成了水
得出结论:醇能够跟羧酸发生反应
[教师]给出乙醇与浓的氢溴酸之间的反应,让学生自己分析断键情况和所属反应类型。
然后根据此反应推醇的性质。
[学生] 总结:乙醇与溴化氢发生反应的实质是醇中的—OH和溴化氢中的氢的结合生成了水
得出结论:醇能够跟卤化氢发生反应
[教师]给出乙醇分子之间的反应,让学生自己分析断键情况和所属反应类型。
然后根据此反应推醇的性质。
[学生] 总结:乙醇分子间发生反应的实质是一个醇分子—OH中的氢和另一个醇分子的—OH结合生成了水
得出结论:醇分子间能发生反应
[教师]通过强调乙醇分子间发生反应生成醚的反应条件,提出问题:乙醇在浓硫酸作催化剂加热到170℃时生成什么呢?给出反应装置和溴水与酸性高锰酸钾溶液让学生自己动
手做实验
[学生] 通过实验验证生成的产物能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,推测可能为乙烯、也可能为乙炔,还可能为无机化学中学过的二氧化硫
[教师]提出问题:如何验证产生的气体是不是二氧化硫呢?
[学生]可以先通过碱石灰或氢氧化钠溶液除去二氧化硫,看溶液是否褪色
[教师]演示通过氢氧化钠溶液除去二氧化硫后,酸性高锰酸钾溶液和溴水仍然褪色
[学生]得出结论,产生的气体不为二氧化硫
[教师]那如何验证产生的气体是乙烯还是乙炔呢?能不能用酸性高锰酸钾溶液和溴水?如果不能怎么办?
[学生] 不能用酸性高锰酸钾溶液和溴水来验证产生的气体是乙烯还是乙炔,因为两者都能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。
关于如何验证产物是乙烯还是乙炔,学生提出以下可行方法①可以让乙烯和乙炔都在纯净的氧气中点燃,通过测量产生的二氧化碳和水的质量来求实验式;②可以通过质谱测相对分子质量;③可以通过红外光谱测官能团[教师](过渡)通过学生提出的方法我们可以测出:乙醇在浓硫酸作催化剂加热到170℃时生成了乙烯。
给出反应物和产物,让学生分析断键情况和所属反应类型
[学生]因为生成水和双键,所以应该是C—O键和连羟基的碳相邻碳上的C—H键的断裂
[教师]展示CH3OH和让学生思考醇发生消去反应的条件是什么?
[学生]醇发生消去反应的条件是:连-OH的碳原子相邻的碳上有氢。
[教师]接着对反应的注意事项及现象进行一下总结:
1、放入几片碎瓷片作用是什么?
2、浓硫酸的作用是什么?(讲解)
3、酒精与浓硫酸体积比?(讲解)
4、温度计的位置?
5、为何使液体温度迅速升到170℃?
6、混合液颜色为何逐渐变黑?(讲解)
7、有何杂质气体?如何除去?(讲解)
[教师]除了取代、消去反应外,醇还可以发生氧化反应,回顾必修二乙醇的氧化反应:①燃烧反应②催化氧化③被强氧化剂氧化,让学生自己分析催化氧化的断键情况。
然后展示:
让学生总结醇类发生催化氧化的规律
[学生]总结:与羟基相连的的碳上有2个氢的醇被催化氧化成醛。
与羟基相连的的碳上有1个氢的醇被催化氧化成酮。
与羟基相连的的碳上没有氢原子的醇不能被催化氧化。
[教师]进行相应的醇类发生催化氧化的相应练习
[教师]总结:醇发生的各种反应及反应的断键情况
八、板书设计
第三章第一节醇
一、醇的定义
二、醇的分类
三、醇的命名
四、醇的重要物理性质
1.沸点
2.溶解度
五、醇的代表物-乙醇
1.乙醇的结构
2.醇的性质
⑴取代反应①醇与活泼金属反应
②醇与酸反应
③醇与卤化氢的反应
④醇分子间脱水反应
⑵消去反应
⑶氧化反应①燃烧:
②催化氧化:
③强氧化剂氧化。