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1、
2022年高中化學(xué) 專題四第二單元 醇 酚教案 蘇教版選修5
【教學(xué)目標(biāo)】
1.了解醇、酚的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
2.掌握醇的取代反應(yīng)、消去反應(yīng)、氧化反應(yīng)原理。
3.掌握酚結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),取代反應(yīng)。
4.學(xué)習(xí)根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)推斷化學(xué)性質(zhì)的方法。
【教學(xué)重點(diǎn)】
醇的取代反應(yīng)、消去反應(yīng)、氧化反應(yīng)原理
【教學(xué)難點(diǎn)】
醇的催化氧化、消去反應(yīng)原理
【課時(shí)安排】
2課時(shí)
【教學(xué)過(guò)程】
★ 第一課時(shí)
【引入】師:我們?cè)诟咭痪徒佑|過(guò)的乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯等,它們從結(jié)構(gòu)上說(shuō),都可以看作是烴分子里的氫原子被含有氧原子的原子團(tuán)取代而衍生成的,它們又被稱為烴的含氧衍生物。當(dāng)
2、然,除了這些,我們?cè)谶@一章中還會(huì)了解酚、酮等烴的含氧衍生物。這一節(jié)我們先進(jìn)一步了解我們比較熟悉的有機(jī)物——乙醇及醇類。
【板書(shū)】第三章 烴的含氧衍生物
第一節(jié) 醇 酚
師:大家回憶我們?cè)诟咭粫r(shí)所學(xué)的乙醇的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
(學(xué)生回答,老師給予評(píng)價(jià)并板書(shū))
【板書(shū)】一、乙醇
1.分子結(jié)構(gòu)
分子式:C2H6O 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH3CH2OH或C2H5OH(官能團(tuán)—OH)
2.化學(xué)性質(zhì)
(1)與鈉的反應(yīng)
2CH3CH2OH + 2Na →2 CH3CH2O Na + H2↑
師:乙醇分子可看作是乙烷分子中的H被—OH取代的產(chǎn)物,也可看作是水分子中的H被所乙基取代的產(chǎn)物,
3、乙醇和水分子中都有羥基,但由于羥基所連結(jié)的基團(tuán)不同,所以其化學(xué)性質(zhì)不同。由于乙基CH3CH2—的影響,使O—H鍵的極性減弱,即:使羥基—OH上的H原子的活性減弱,沒(méi)有H2O分子里的H原子活潑。
【講解】其它活潑金屬如K、Mg、Al等也能夠把乙醇羥基里的H取代出來(lái)。
【強(qiáng)調(diào)】斷鍵部位
【板書(shū)】(2)氧化反應(yīng)
a、燃燒
b、乙醇的催化氧化
【提問(wèn)】根據(jù)高一所做的乙醇的催化氧化的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,分析銅絲在實(shí)驗(yàn)中的作用(提示:銅絲先變黑又變?yōu)榧t色)
【總結(jié)】 在乙醇的催化氧化反應(yīng)中,乙醇是還原劑,氧氣是氧化劑,銅是催化劑,氧化銅是中間產(chǎn)物,O2把乙醇氧化成了乙醛。
【板書(shū)】
4、
【結(jié)論】乙醇的催化氧化又證明了官能團(tuán)決定有機(jī)物的性質(zhì)
【演示實(shí)驗(yàn)】(邊實(shí)驗(yàn)邊引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)
【板書(shū)】c、乙醇能被KMnO4 或K2Cr2O7酸性溶液氧化
氧化
氧化
CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH
【結(jié)論】在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,通常把有機(jī)物分子中失去氫原子或加入氧原子的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)。與此相反,有機(jī)物分子中加入氫原子或失去氧原子的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。
師:我們?cè)趯W(xué)習(xí)烯烴的時(shí)候有提到,乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法是用乙醇來(lái)制取的。接下來(lái)我們就來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。
【演示
5、實(shí)驗(yàn)3】
(邊實(shí)驗(yàn)邊引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)
【提問(wèn)】1.兩種反應(yīng)物的體積比是多少?(酒精∶濃硫酸 = 1:3)
2.為什么要加入幾塊碎瓷片?(防止暴沸)
3.為什么要使用溫度計(jì)?其水銀球的位置如何?(反應(yīng)必須較精確地控制反應(yīng)溫度,在液面以下,但不能接觸燒瓶底部)
4.用什么方法收集乙烯?(用排水法)
【板書(shū)】(3)乙醇的脫水反應(yīng)
a、消去反應(yīng)——分子內(nèi)的脫水
CH2—CH2 CH2=CH2↑+ H2O
| |
H OH
師:此反應(yīng)是消去反應(yīng),消去的是小分子——水
在此反應(yīng)中,乙醇分子內(nèi)的羥基與相鄰碳原子上的氫原子結(jié)合成了水分子,結(jié)
6、果是生成不飽和的碳碳雙鍵
如果此反應(yīng)只加熱到140℃則乙醇發(fā)生分子間脫水生成另一種物質(zhì)——乙醚
b、分子間的脫水
CH3CH2—OH + H—O—CH2CH3 CH3CH2—O—CH2CH3 + H2O
【設(shè)問(wèn)】通過(guò)反應(yīng)過(guò)程比較,乙醇的兩種脫水方式有什么不同?
【回答】前者是乙醇的一個(gè)分子內(nèi)脫掉一個(gè)水分子,后者是兩個(gè)乙醇分子間脫掉一個(gè)水分子。前者是消去反應(yīng),后者是取代反應(yīng)。
【小結(jié)】由此可見(jiàn),在化學(xué)反應(yīng)中,相同的反應(yīng)物在不同的條件下,可能生成不同的產(chǎn)物,內(nèi)因(—OH)決定了反應(yīng)物的性質(zhì),外因(條件)通過(guò)內(nèi)因影響了反應(yīng)產(chǎn)物,也不可忽視,所以說(shuō)在化學(xué)反應(yīng)中
7、,控制反應(yīng)條件是很重要的。乙醇的脫水反應(yīng)在一次證明了官能團(tuán)對(duì)有機(jī)物性質(zhì)的決定性作用。
【板書(shū)】4.乙醇的取代反應(yīng)——與氫鹵酸的反應(yīng)
師:在加熱條件下,乙醇可以跟氫鹵酸反應(yīng),乙醇分子里的C—O鍵斷裂,羥基—OH被鹵素原子取代,生成鹵代烷和水。
【設(shè)問(wèn)】請(qǐng)寫(xiě)出乙醇和氫溴酸反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型。
CH3CH2—OH + H—Br → CH3CH2—Br + H2O
(強(qiáng)調(diào)斷鍵部位)
【過(guò)渡】
師:乙醇中的官能團(tuán)是羥基,它決定了乙醇的主要化學(xué)性質(zhì)。除乙醇外,還有一些在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上跟乙醇很相似的物質(zhì),如甲醇(CH3OH)、丙醇(CH3CH2CH2OH)等,它們都屬于醇類。
8、【板書(shū)】二、醇類
(讓學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容并完成自學(xué)提綱)
【板書(shū)】
1.醇的定義
2.醇的分類
3.飽和一元醇的組成及結(jié)構(gòu)通式
4.醇的命名:
5.常見(jiàn)醇的物理性質(zhì)(甲醇、丙醇、乙二醇、丙三醇)及碳原子數(shù)的遞變與物理性質(zhì)的關(guān)系(低級(jí)醇與高級(jí)醇物理性質(zhì)的差異性比較)
6.飽和一元醇的化學(xué)性質(zhì):
(1)與金屬Na作用→H2
(2)
(3)消去反應(yīng)(分子內(nèi)脫水)→C=C 鄰碳無(wú)氫不消去
(4)分子間脫水→醚
(5)與HX作用→R—X
(教師根據(jù)學(xué)生完成上面所設(shè)問(wèn)題的情況給予適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià),并進(jìn)行必要的講解和說(shuō)明,最后總結(jié))
★ 第二課時(shí)
【引入】師:上
9、節(jié)課我們學(xué)習(xí)了乙醇和一些在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上跟乙醇很相似的醇類有機(jī)物,我們已經(jīng)知道醇類物質(zhì)的共性主要是由羥基決定的。換言之,醇分子里都含有羥基官能團(tuán)。但是,含有羥基的有機(jī)物都屬于醇嗎?請(qǐng)同學(xué)們分析下列化合物:
CH3—OH
【回答】第一種化合物屬于醇,第二種不屬于醇。
師:醇是分子里含有的羥基跟鏈烴基直接連接的有機(jī)化合物。在第二種化合物中,跟羥基連接的是苯環(huán)。這類烴的含氧衍生物叫做酚。苯分子里只有一個(gè)氫原子被羥基取代所得的生成物,是最簡(jiǎn)單的酚,叫苯酚。接下來(lái)我們學(xué)習(xí)苯酚。
【板書(shū)】三、苯酚
一、酚和苯酚的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
【設(shè)問(wèn)】從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分析,苯酚和乙醇的結(jié)構(gòu)有什么相
10、似和不同之處?
相同點(diǎn):它們都有羥基,都由烴基和羥基組成。
不同點(diǎn):烴基不同,乙醇分子里是鏈烴基(乙基),苯酚分子里是芳烴基(苯基)。
(指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)酚的定義部分。)
師:在這里,羥基跟苯環(huán)連接是什么意思?
【練習(xí)】在下列幾種化合物里,屬于酚類的是( )
師:請(qǐng)同學(xué)們小結(jié)酚的分子結(jié)構(gòu)特征。
【小結(jié)并板書(shū)】
(1)具有苯環(huán)結(jié)構(gòu),
(2)具有羥基官能團(tuán),
(3)羥基跟苯環(huán)連接。
【設(shè)問(wèn)】酚和醇有哪些不同的性質(zhì),這是本節(jié)課要解決的主要問(wèn)題。
【板書(shū)】二、苯酚的性質(zhì)
1.苯酚的物理性質(zhì)
【展示】苯酚樣品請(qǐng)同學(xué)們觀察未被氧化的苯酚的色、態(tài),并小心聞它的氣味
11、。在日常生活中,哪里能聞到類似的氣味?
苯酚是無(wú)色晶體,有刺鼻的氣味。醫(yī)院里的消毒液、日常生活中用的藥皂中可聞到這種氣味。
【說(shuō)明】純凈的苯酚是無(wú)色晶體。實(shí)驗(yàn)室中的苯酚常因它跟空氣接觸時(shí)部分被氧化而呈粉紅色。它的氣味通常被描述為具有特殊氣味。醫(yī)院里的消毒液、藥皂和漿糊中都含有苯酚,這是利用苯酚的殺菌作用。含水量達(dá)10%以上的苯酚,在常溫下呈液態(tài),這在下面的實(shí)驗(yàn)中能看到。
【演示】(1)向試管中加入苯酚的晶體再加入一些乙醇,振蕩。
(2)取少量苯酚晶體,放在試管里,加入4~5mL水,振蕩。
苯酚溶于乙醇,溶液澄清。在冷水里苯酚不易溶解,呈渾濁狀態(tài)。
【指導(dǎo)閱讀】請(qǐng)學(xué)生閱讀教材中苯酚的
12、物理性質(zhì),并標(biāo)出重點(diǎn)內(nèi)容。
說(shuō)明以下幾點(diǎn)::
(1)在常溫下,苯酚在水里的溶解度不大,溫度升高時(shí)溶解度增大。高于70℃時(shí),苯酚能跟水以任意比例互溶。所以不能講苯酚不易溶于水,只能說(shuō)在常溫下苯酚在水里的溶解度不大。
(2)苯酚的熔點(diǎn)較低。含水的苯酚熔點(diǎn)更低,在常溫下就呈液態(tài)。所以實(shí)驗(yàn)中得到的渾濁液,實(shí)際上是苯酚水溶液和液態(tài)苯酚的混合液,因?yàn)椴荒芡耆ト?,所以呈渾濁狀態(tài),而不是析出的晶體。
(3)苯酚易溶于乙醇、乙醚等有機(jī)物,所以可以用乙醇洗滌沾有苯酚的試管。皮膚上不慎沾上苯酚,要立即用酒精洗滌,以免受到苯酚的腐蝕。
【板書(shū)】2.苯酚的化學(xué)性質(zhì)
【演示實(shí)驗(yàn)】(此過(guò)程中要引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)
13、現(xiàn)象)
【分析并板書(shū)】1.苯酚的弱酸性
離子方程式是
【講解】這個(gè)反應(yīng)說(shuō)明苯酚有弱酸性。它在水分子的作用下能電離出少量的H+。
酸性:H2CO3 > > HCO3-
這是苯酚不同于乙醇的重要性質(zhì)。
【說(shuō)明】要注意以下各點(diǎn)。
(1)苯酚的酸性表現(xiàn)在可以跟堿反應(yīng)。但是它的酸性較弱,不能使指示劑變色。
(2)苯酚酸性較弱,所以它的電離方程式用表示。
(3)苯酚有酸性,它能從煤焦油中提取,因此俗稱石炭酸。
【設(shè)問(wèn)】 苯環(huán)會(huì)不會(huì)受羥基的影響?苯酚分子里苯環(huán)的性質(zhì),跟苯有什么不同?
【演示實(shí)驗(yàn)】 向盛有苯酚溶液的試管里滴加過(guò)量濃溴水。
現(xiàn)象::試管中立即生成白色沉
14、淀。
師:大家可以觀察到:這個(gè)反應(yīng)很迅速,既不要加熱,又不用催化劑。經(jīng)分析,析出的白色沉淀是三溴苯酚。
【板書(shū)】 2.苯環(huán)上的取代反應(yīng)
【強(qiáng)調(diào)】三個(gè)溴原子在羥基的鄰、對(duì)位。
對(duì)比苯和苯酚跟溴的反應(yīng),
苯和溴發(fā)生取代反應(yīng)的條件:用液態(tài)溴,并用鐵屑作催化劑,生成一元取代物。苯酚的取代反應(yīng)條件:溴水,不需要催化劑,生成三元取代物。
【小結(jié)】羥基對(duì)苯環(huán)的影響,使苯酚分子中苯環(huán)上的氫原子易被取代。
師:苯酚跟溴水的取代反應(yīng)很靈敏,常用于苯酚的定性檢驗(yàn)和定量測(cè)定。苯酚還可與氯化鐵溶液作用。
【演示】向苯酚溶液里滴加幾滴氯化鐵溶液,振蕩。發(fā)生什么現(xiàn)象?
【板書(shū)】3.顯色反應(yīng)
氯化鐵
苯酚 → 紫色
【強(qiáng)調(diào)】注意溶液顯紫色,沒(méi)有沉淀析出。這個(gè)反應(yīng)也能用來(lái)檢驗(yàn)苯酚。
【小結(jié)】1.苯酚的分子結(jié)構(gòu)特征。
2.苯環(huán)對(duì)羥基的影響(分子中各原子或原子團(tuán)間是相互影響的)
羥基對(duì)苯環(huán)的影響。
3.苯酚的化學(xué)性質(zhì)