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1、&食品中的有机化合物-乙醇教学设计 浙江省海宁市高级中学 胡小军教材依据本节课是普通高中课程标准实验教科书化学2（必修）专题3有机化合物的获得与应用第二单元食品中的有机化合物的第一课时乙醇，所用教材是江苏教育出版社2006年6月版。设计思想1、教材分析本专题是高中化学必修模块中有机化学知识的入门篇，目的是使学生了解有机化合物与人们生活的密切关系，感受学习有机化学“有趣、有用”，为学习选修模块有机化学基础奠定基础。乙醇是烃的衍生物的典型代表，是常用饮料的主要成分之一，其内容非常贴近学生的生活，有助于学生对探究其性质产生浓厚的兴趣。教材安排把乙醇作为第一种烃的衍生物来学习是很恰当的。本课主要介绍乙
2、醇的分子结构、性质及在生活中的应用，强调官能团痉基的存在与乙醇性质的关系，为后续其它官能团的学习打好基础。2、学情分析学生在初中科学中，对一些简单的有机物，如甲烷、乙炔、糖类、蛋白质、脂肪都有了初步了解。在第一单元学习中，认识了甲烷、乙烯、苯的分子组成、结构特征、主要化学性质及应用，并学会地比较各种烃在组成、结构、性质上的差异，也初步了解了有机基团与性质的关系，对于官能团的学习有一定的基础，但毕竟高一学生刚接触有机化学，知识掌握是零乱而不系统的。从学生学习能力上看，经过近一个半学期的高中化学学习，学生已经初步具备了系统知识学习的能力，学会了分析物质结构与性质的关系，具备了一定的提出问题、分析问
3、题、解决问题的能力。从学生心理情况看，由于本单元知识十分贴近生活，都是生活中经常接触到的物质，学生的情绪与心理都会处于一种兴奋状态，会产生一种自然的探究欲望，这一点在教学中要把握好，对培养学生学习化学兴趣将会大有帮助。3、教学设计理念普通高中化学课程标准(实验)指出了课程的性质是“高中化学课程应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能，进一步了解化学学科的特点，加深对物质世界的认识；”。这与建构主义学习理念十分吻合。建构主义学习观认为学习是经验结构(包括知识、技能、态度价值观等)的建构或“生长”，就如有机体的生长一样。以这样的学习观为出发点，教学就不是简单地把知识经验装到学生的头
4、脑中，而是要通过激发和挑战其原有知识经验，提供有效的引导、支持和情境，帮助学生在原有知识经验的基础上生长(建构)起新的知识经验。本课题一个主要的内容是乙醇结构式的确定，在教师指导下学生亲自进行实验探究与分析，通过与煤油的比较，会获得乙醇结构的主动积极的意义建构，理解羟基氢与其它氢原子的区别，认识到羟基的存在对其性质的影响。本课的另一个重点是乙醇催化氧化成乙醛的性质理解，对于学生是比较难的。学生认识和解决这一知识的能力与具备的能力是存在差异的，但这种差异在教师帮助下学生通过努力是能够解决的，也就是说，教师的教学要注意学生的最近发展区，适时给学生以解决问题的“支架”。这块内容采用实验探究讨论引导分
5、析的方式，充分调动学生氧化还原反应知识及学习主动性，愉快而自主地学习。教学目标3.1 知识与技能目标(1)学生通过实验探究认识乙醇的分子结构、主要性质与应用。(2)学生通过实验探究获得化学实验的基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成乙醇的物理性质实验。3.2 过程与方法目标(1) 培养学生根据原有知识分析新问题的能力和，学会运用探究式的学习方法。(2) 培养学生化学实验的观察能力，学会运用比较、归纳等方法对获得信息进行加工。3.3 情感态度与价值观目标(1) 了解乙醇与人类生命、营养、健康的关系，使学生学会以化学视角观察社会和生活问题。(2) 培养学生积极思维、乐于探索的学习品质，提高科学
6、素养。(3) 通过生活化学工业的认识模式，帮助学生形成可持续发展的思想。教学重点乙醇的分子结构和主要化学性质(与活泼金属钠反应、催化氧化、燃烧)教学难点乙醇分子在反应中的断键方式教学准备教学手段：自制多媒体课件(PPT形式，附后)，网上下载了两个Flash动画，是关于乙醇与钠反应及催化氧化的断键方式的，形象有助于学生的理解。实验仪器及药品：金属钠(保存的煤油中)、一端绕成螺旋状的细铜丝、无水乙醇、蒸馏水、KMnO4固体、浓硫酸、酒精灯、试管、带橡皮塞的尖嘴导管、玻璃棒等。教学过程【引言1】同学们，上午第四节课快下课时，如果你们看见这幅照片最大的感觉是什么？(投影食物照片，引起学生食欲)【讲述】
7、由于人类生存与健康的需要，必须要定时摄取食物，食物中主要成分是有机物。本单元主要学习几种食物中常见的有机物。【引言2】有一样东西，当成功、快乐的时候，人们会想到它；当失败、忧愁的时候，人们也会想到它-它是什么？【引言3】我国有非常悠久的酒文化，古今往来有无数咏叹酒的诗篇，你能吟几句吗？你知道酒的主要成分是什么？你对它有哪些认识？【学生活动】交流讨论，回答问题【投影】结合学生的回答，补充乙醇在生活中应用的相关内容1、各种饮用酒里都含有乙醇。啤酒3%-5%，葡萄酒6%-20%，黄酒8%-15%，白酒50%-70%2、75%的乙醇溶液常用于医疗消毒,作消毒剂3、乙醇可用作燃料，如酒精灯、乙醇汽油等4
8、、乙醇也是一种重要的有机化工原料，如制造乙酸、乙醚等。5、乙醇又是一种有机溶剂，如用于配制碘酒等6、含乙醇99.5%以上的酒精叫做无水酒精。【学生活动】利用无水乙醇和水，小组交流讨论，设计简单实验试验乙醇的简单物理性质并作归纳。【投影】没有颜色、透明而具有特殊香味的液体，易挥发，能跟水以任意比互溶，是良好的机溶剂,能溶解多种无机物和有机物，密度比水少，20j时的密度是0.7893gcm-3,沸点是78。设计意图阐释1、利用学生对食物的感受为本单元的物质学习作引入，以激发学生的兴趣和求知欲。2、让学生感受到我国悠久的诗文化与酒文化，在文学氛围中产生对酒成分的探究期待。3、物理性质的实验，放手让学
9、生交流讨论设计，以培养学生的自主学习能力与实验设计能力。【问题解决】已知乙醇中只含C、H、O三种元素，其蒸气密度是同温同压下氢气的23倍，又测得其分子中碳、氢、氧的原子个数比是261，试求乙醇的分子式。(学生口答：乙醇的相对分子质量是232=46 其分子式为C2H6O)【交流讨论】根据所得的分子式，以及学过的碳四价、氧二价、氢一价的规则，你能写出其可能的结构式吗？ 【学生活动】学生上台书写，教师指点： 与 【设疑】这两者结构的物质是什么关系？如何确认乙醇是哪一种结构？1、金属钠保存在什么试剂中？2 、煤油是如何获得的？其主要物质成分是什么？3、你认为后一种结构物质会与钠反应吗？【讲述】煤油是由
10、烃组成的所有烃中氢都是直接与碳原子相连队，而钠是保存在煤油中，可见钠不能与其反应置换其中氢。【实验探究】完成教材P65实验1内容，仔细观察现象，结合金属钠的保存方法及煤油的成份，你能得到怎样的结论？【视频播放】乙醇与金属钠反应的规范操作，检验产生气体，进一步明确反应产物。【板书】乙醇的结构：分子式：C2H6O， 结构式： 醇的官能团羟基写作OH结构简式：CH3CH2OH 或C2H5OH乙醇分子的比例模型【展示模型】 乙醇分子的球棍模型设计意图阐释1、利用“支架”式问题的层层递进，使学生能顺利理解乙醇结构的确定方法，达到结构知识的自主建构目的。2、视频能使学生清晰观察现象，弥补实验探究中的未明问
11、题，巩固气体的检验方法。，【讲述】乙醇分子是由乙基（C2H5）和羟基（OH）组成的，羟基比较活泼，它决定着乙醇的主要性质。在分子各处均可断键反应。在后面的化学性质中要注意是在哪里断键的。【设疑】钠与水反应能生成氢气，钠与无水乙醇也能反应生成氢气，从两者结构看你有作出解释吗？【学生活动】小组交流讨论，由学生分析，教师补充。 C2H5-O-H和H-O-H均含有羟基，其中羟基上氢可以被金属钠置换，可见羟基上氢要比碳上氢要活泼，但要注意两者反应的剧烈程度是不同的，水与钠反应要剧烈。【学生活动】根据金属钠与水反应的化学方程式完成钠与乙醇的反应式。【板书】乙醇的性质1、乙醇与钠反应2C2H5OH+2Na2
12、C2H5ONa+H2【播放】钠与乙醇反应的Flash动画，微观分析电子的得失情况。设计意图阐释培养学生分析推理能力及等效类比思想，由钠与水的反应式类比出钠与乙醇的反应式。【实验探究】学生完成教材P65实验2内容，注意观察铜丝表面颜色变化并仔细感受气味的变化，分析两步反应过程并尝试完成反应式，教师适时作指导。实验略作改进：无水乙醇取用量为1mL，铜丝灼烧后伸入乙醇中后立即提起使反应在上部酒精蒸气中发生，气味变化会更明显。【分析】与学生一起分析整个反应过程中铜丝变化原因，利用氧化还原反应知识理解乙醇被氧化的事实。【板书】 2、乙醇氧化反应 (1)乙醇的催化氧化【思考分析】铜丝在整个反应中起什么作用
13、？(催化剂)【学生活动】小组交流，完成乙醇催化氧化的总反应式，并与老师的讲解对照，学会如何根据断键的机理来书写化学方程式，注意方程式的配平。【板书】2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 【播放】 Flash乙醇催化氧化微观模仿动画【交流与讨论】根据乙醇催化氧化的反应原理，推测甲醇（CH3OH）是否也能被催化氧化？为什么？【讲述】乙醛能在一定条件下继续氧化成乙酸，其反应为2CH3CHO+O2 催化剂 2CH3COOH【交流】“黄酒久置变酸”的原因你能解释吗？【设计意图阐述】1、这是本节内容的重点为，也是本节内容理解的难点，采用实验探究讨论引导分析的方式，有助于学生的理解，氧化还原反
14、应知识的迁移可降低分析的难度。2、利用动画演示微观反应机理，形象生动有助于化解难点。3、适时分析甲醇的催化氧化可能性问题，使学生对于醇催化氧化的断键方式得到巩固。【讲述】条件不同时，反应态度往往不同，我们在使用酒精灯时，酒精的燃烧就是另一种氧化反应-彻底的氧化反应，反应中放出大量的热量，为我们提供所需能量。【板书】(2)乙醇燃烧C2H5OH+3O22CO2+3H2O【练练】已知23g液态乙醇完全燃烧生成液态水时可提供683.4KJ的能量，写出该反应的热化学方程式：【投影】C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) H= -1366.8KJ/mol【事例分析】 用硫酸酸化的C
15、rO3遇酒精后，其颜色会从红色变为蓝绿色，用这个现象可以测得汽车司机是否酒后驾车。反应的化学方程式如下：2CrO3+3C2H5OH+3H2SO4 Cr2(SO4)3+3CH3CHO+6H2O此反应的氧化剂是（）A、H2SO4 B、CrO3 C、Cr2(SO4)3 D、C2H5OH【推测】高锰酸钾也是一种很强的氧化剂，那么乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化吗？【演示】趣味化学小实验“玻棒点火”，用玻璃棒蘸固体高锰酸钾与浓硫酸混合物后将酒精灯点燃。【思考】乙醇与其它试剂一起存放时要注意什么问题？【设计意图阐释】1、利用乙醇的可燃性与放出大量热，说明其在生活中的应用，并复习热化学方程式的书写。2、通过乙醇
16、被氧化的事实，联系实际，理解检测酒后驾车的方法，使学生感受生活中的化学反应。3、通过乙醇被强氧化剂氧化的现象，理解试剂存放的要求，树立安全意识。【课堂小结】 1、乙醇分子中不同的化学键，如右图：乙醇和钠反应，键断裂；在Cu或Ag催化下和O2反应，键断裂2、根据乙醇与钠反应的方程式，你能完成乙醇与金属钾的反应式吗？【想想查查】 1、根据我们前面学过的知识，你能说出几种乙醇的制备方法？ 2、从原料获得角度，用可持续发展战略眼光分析，你认为采用哪一种方法比较好？【相关网站】提供相关乙醇的网站以便学生课后查阅1、北京科普炎窗：“乙醇燃料：汽油的真正终结者”2、人民网【设计意图阐释】1、课堂小结，抓住本
17、节内容重点为，复习乙醇的分子结构特点及官能团与性质的关系，学会知识的迁移。2、通过乙醇的制备方法的查阅，理解有机物之间转化及工业生产路线。3、通过生产乙醇原料的分析，树立起可持续发展的思想。教学反思浙江省是从2006年开始实施新课程，通过近一年的钻研与磨合，逐步领会了新课程改革的实质，就是要培养学生自主学习的能力，能达到学生知识的自主建构，这样才能真正提高学生的科学素养。就本课题来说，有以下体会：1、食物中有机物的获得遵循了这样的学习线路：生活化学工业。从生活中学生熟悉的物质入手，激发起他们的学习兴趣、探究的欲望，再过渡到物质化学性质的学习，这样比较符合学生的认知规律，因为这个年龄阶段的学生学
18、习中的直接兴趣是第一位的，只有激发起直接兴趣才能维持抽象知识学习兴趣。了解了物质的性质后及时与现实生活事例结合，才能巩固学生的知识，学生体会到化学是有趣的而且是有用的时，就能使兴趣持续，从而去学习更多的化学知识。化学必须最后与工业结合才能实现其最终价值。2、教学必须要考虑到学生的最近发展区，教师要认识学生解决某些新知识的能力与其具备的能力是存在差异的，必须要时时走进学生的最近发展区，设立“支架”帮助学生克服差异，让学生能跳一跳能“摘到果子”，这样学生就会感受到学习的乐趣。3、充分利用多媒体教学手段，借助微观机理的宏观化，对于学生理解抽象的反应机理帮助很大。4、学生的实验探究，在新课程学习中得到很高的重视，使学生的自主学习能力得到提高，而且在“做中学”远比教师只做演示实验印象来得深，在以后的教学中应多设计些适合学生探究的实验，以便更好地开展探究活动，使学生更乐于学习化学。
