生活中两种常见的有机物教学案例

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生活中两种常见的有机物教学案例

    教学目标:
    1.了解认识乙醇和乙酸在日常生活、工农业生产、科学研究等方面的重要作用;
    2.通过对乙醇和乙酸性质和用途的学习,激发学习化学的兴趣,提高学习化学的积极性;
    3.实验探究:乙醇、乙酸的主要化学性质;
    4.讨论乙烯制备乙酸的合成路线。
    重点、难点
    教学重点:(1)官能团的概念
    (2)乙醇的组成、乙醇的取代反应与氧化反应
    (3)乙酸的组成、乙酸的酸性和酯化反应。
    教学难点:(1)建立乙醇和乙酸分子的立体结构模型
    (2)乙醇的氧化反应、取代反应、酯化反应的实质
    (3)乙酸酯化反应的实质。
    教学过程:
    1.回忆初中所学内容,回答下列问题:
    (1)怎样证明乙醇中含有C元素和H元素?
    答案:在酒精火焰上方罩一干冷的烧杯,烧杯内壁有水珠,证明酒精中含有H元素;然后迅速将烧杯倒转,加入少量澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明酒精中含有C元素。
    (2)醋酸是强酸还是弱酸?醋酸是否具有酸的通性?醋酸对皮肤有没有腐蚀作用?
    答案:醋酸是弱酸,醋酸具有酸的通性,醋酸或其浓溶液对皮肤有腐蚀作用。
    2.询问爱喝酒的人,或咨询酒厂的调酒师,回答下列问题:
    (1)粮食酒是新的好,还是陈的好?
    答案:粮食酒越陈越好。
    (2)夏天用食用酒精勾兑的白酒,冬天易浑浊,是何原因?
    答案:冬天寒冷,加入的乙醇不能完全溶解,故出现浑浊现象。
    2.乙醇的物理性质
    乙醇是一种无色、有醇香味的液体,密度比水的小,具有挥发性,能溶解多种有机物和无机物,能与水以任意比混溶。乙醇俗称酒精,在酒类饮品中都含有一定量的乙醇。某白酒标签上注有“38°”字样,试说明其涵义。近年来,假酒中毒事件时有发生,你知道假酒中有毒的物质是什么吗?
    3.乙醇的分子结构
    乙醇的分子式为C2H6O,结构简式为CH3CH2OH。—OH是乙醇的官能团。从乙醇的结构入手进行分析推导乙醇的化学性质。要抓住官能团羟基(—OH)的特性,同时注意乙基对羟基的影响,如受乙基对羟基的影响,使得乙醇与金属钠的反应不如水与金属钠的反应剧烈;乙醇能被催化氧化,是因为羟基上的氢原子与所在碳原子上的氢原子一同脱去,结合作氧化剂的氧生成水,同时碳原子与氧原子再形成一个共价键,形成羰基( )。
    在乙醇的分子中共存在哪几种共价键?在乙醇的化学反应中,共价键的断裂情况如何?
    根据乙醇在空气中燃烧的化学方程式思考,为什么在实验室中通常用酒精灯作热源?酒精在生活中还有什么应用?
    4.乙酸的分子结构和性质
    乙酸的分子式为C2H4O2,结构简式为CH3COOH,官能团 叫羧基。 是一个整体,具备特有的性质:
    (1)具有酸性
    ①哪些事实可证明乙酸是弱酸?
    ②比较下列酸的酸性强弱:CH3COOH、HCl、H2CO3
    (2)酯化反应
    在乙酸乙酯的制备实验中:
    ①向反应器中加入药品的顺序如何?应如何操作?
    ②浓硫酸的作用是什么?
    ③制取装置中玻璃长导管的作用是什么?导管末端不能伸入到饱和Na2CO3溶液下面的原因是什么?
    ④饱和碳酸钠溶液的作用是什么?
    ⑤在酯化反应中乙酸和乙醇有几种可能的断键方式?如何确定实际发生的是哪种断键方式?
    (3)酯化反应中生成的乙酸乙酯具有什么性质?由此你能否联想到酯的其他性质?
    5.规律总结
    (1).醇的氧化反应规律
    醇在有催化剂(铜或银)存在的条件下,可以发生催化氧化(又称去氢氧化)反应生成醛,但并不是所有的醇都能被氧化生成醛。
    ①凡是含有R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇,在一定条件下都能发生“去氢氧化”生成醛:2R-CH2OH+O2 2R—CHO+2H2O
    ②凡是含有 结构的醇,在一定条件下也能发生“去氢氧化”,但生成物不是醛,而是酮( )。
    ③凡是含有 结构的醇通常情况下很难被氧化。
    (2).碳酸、水、乙醇、乙酸中羟基氢的活动性比较(酸性强弱顺序)
    碳酸、水、乙醇、乙酸的分子组成中,均含有羟基氢,它们有相似的性质,如:易溶于水、能与活泼金属反应产生氢气等。但由于与羟基相连的原子或原子团的不同,它们也呈现不同的性质,它们的酸性强弱不同。其酸性强弱顺序为:乙酸>碳酸>水>乙醇。
    (3).实验室制取乙酸乙酯的反应原理及实验注意事项
    实验室将乙酸和乙醇混合,加入少量浓硫酸作催化剂,在加热条件下起酯化反应制取乙酸乙酯:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
    反应是可逆的,生成的乙酸乙酯如果留在反应液里将抑制反应向正方向进行。加热的目的不只是为了加快反应速率,同时使反应生成的乙酸乙酯(沸点77.1℃)变成蒸气与反应物及时分离。可是乙醇的沸点(78.5℃)和乙酸的沸点(117.8℃)都较低,当乙酸乙酯形成蒸气被导出时,其中会混有少量乙醇和乙酸蒸气。冷却后的乙酸乙酯和乙醇、乙酸都互溶而难于分离。
    实验室里用饱和碳酸钠溶液冷却乙酸乙酯的原因:一是利用碳酸钠溶液中的水溶解乙醇(乙醇在水里的溶解度大于乙酸乙酯),二是碳酸钠能跟乙酸反应吸收乙酸,便于闻到乙酸乙酯的香味,而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,这样就可以获得较为纯净的乙酸乙酯液体。导管口在饱和碳酸钠溶液液面上,而不是插入液面下是为了防止倒吸。
    6.习题评讲
    【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,铜片质量增加的是
    A.硝酸                                                            B.无水乙醇
    C.石灰水                                                               D.盐酸
    思路:铜片灼热后生成氧化铜,硝酸、盐酸能使氧化铜溶解,铜片的质量减少;乙醇可实现氧化铜到铜的转变:C2H5OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O,铜片的质量不变;石灰水不与氧化铜反应,铜片质量增加。
    答案:C
    【例2】 某有机物分子式是C3H4O2,它的水溶液显酸性,既能跟碳酸钠溶液反应,能使溴水褪色。写出这种有机物的结构简式。
    思路:分子中含有两个氧原子,水溶液呈酸性,能跟碳酸钠溶液反应,应属于羧酸。从分子中氢原子数看,烃基不饱和,使溴水褪色发生的是加成反应。可判断分子中含有不饱和碳碳键和羧基。
    答案:CH2==CHCOOH
    补充习题:
    1.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构简式为: ,它属于                                     (    )

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