乙醇

 

 

[上课]

师：今天上新课之前，请同学先做个练习。同学们把练习本拿出来。[出示小黑板：完全燃烧4．6克某有机物，在标准状况下得到4．48升CO2和5．4克H2O，并知其最简式即为分子式。（1）求该有机物的分子式；（2）写出该有机物可能有的同分异构本的结构式。][教师出示小黑板后，读一遍题目。]

[学生做题目：教师巡视旨导。]

我看了一些同学做的练习，有些同学做错了。我请个同学来启发，启发。×××，[指定学生]请你讲讲你的解题思路。你是怎么考虑的？

生（1）：燃烧某有机物4．6克，因此首先要求出它的由哪几个元素组成。

师：大家听好。我黑析上写的是燃烧有机物，不是燃烧某一个烃。好了，你坐下，大家再做下去。

[学习练习：教师巡视指导。]

师：刚才启发了一下，我看好多同学都已解决了。有少数同学还在思考。

师：我们请×××同学。

师（1）：这一有机物有可能是烃，有可能不是烃。

师：那么它可能不是烃，又是什么呢？

生：它在完全燃烧时，得到二氧化碳和水，也可能是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物。

师：有可能是。那么你是怎么解决的呢？用什么方法来计算的呢？

生：利用各元素的摩尔数之比呢？

师：为什么各元素的摩尔数之比呢？

生：因为最简式是分子式。

[简述：某有机物可能是烃，也可能是是烃的含氧衍生物。怎样知道这个有机物分子是是含有氧，这是问题的关键所在。都可直接引导学生寻找解决途径：从生成物中的碳、氢含量，跟反应物的质量相比较。暂时不必把用各元素的摩尔数之比来确定分子式的问题，与上述问题混在一起了。]

师：对了，这个问题是，最简式就是它的分子式，因此我们和它的摩尔数之比来解决问题，那么碳的摩尔数很容易求，氢的摩尔数也很容易求，其中关键在哪里呢？氧的摩尔数怎么求

生（1）：有机物是4．6克，它的碳的摩尔数是0．2摩尔，乘上碳的质量，再加上氢的摩尔数0．6，乘上氢的摩尔质量，再加上设氧的摩尔数为X，氧的摩尔质量是16g/mol，乘上X，加起来是4．6克，就可以求出X，氧的摩尔数。

师：好！对！她答得很好。大家听清楚了吗？解题的思路是：利用题目中的最简式就是它的分子式这一前提，求出它的最简的摩尔数之中，这样就可以得到它的分子式。在这中间，有个氧元素的求法，4．6克减掉0．2乘12再减掉0．6×1，留下的就是氧的质量。除以氧的摩尔质量，就是氧的摩尔数。然后三个摩尔数之比得到一个最简式，也就是每一个元素原子组成它的分子应该有的个数。它的分子式，我们求出来了，应该是多少呢？

生（部分）：C2H6O。

师：对吗？这是第一个小题。

[以上9分钟]

第二个小题，要你写出这个有机物可能有的同分异构体的结构式。我看大家已写好了，现在请××同学在黑板上写起来。

师：能不能给大家讲讲，你写这两个同分异构体，是按照什么原则写的。

生（2）：根据化合价。

师：也就是说碳是4价，氧是2价，氢呢？

生：1价。

师：氢是1价。是按一原则来写的，对吗？坐下。我们得到这两个结构式。（以上1分钟）

接下来，我们看第三个小题。

[出示小黑板，如果取这一有机物4．6克与足量的金属钠反应，放出标准状况下体积为1．12升的氢气，那么该有机物应是上述哪一个结构式？][学生练习；教师巡回指导]请×××同学[指定学生]，讲一讲他的思路，两个中哪一个？

生（3）：第一个。

师：你讲讲为什么？

生（3）：根据计算，1摩尔该有机物可得到1摩尔氢气。

师：1摩尔氢气吗？

生（3）：噢！1摩尔氢原子。

师：好，我看大家计算很快，两个摩尔数很快就求出来了。你请坐。有机物是0．1摩尔，氢气是0．05摩尔，说明这个有机物中1摩尔的氢原子被置换出来，根据以上两个结构式分析，这一个结构中有一个氢原子，和其它的氢原子不同，而这个结构的氢原子，都处在同等位置，是吗？因为金属钠给的是足量的，要取代的话都能取代，因此这个有机化合物的结构式应是这一个。这一个结构式，我们以前碰到过吗？

生：[点头示意]

师：好！你讲讲看，不要紧张。你讲讲看，这是什么？

生：乙醇。

（以上4分钟）

[评述，向学生提供反应的摩尔数关系，从而推断乙醇的结构的可能性，这是一种基本的科学研究方法，引导学生去体验，去实践，很有利于提高学生的学习能力。当然，这种探讨还是很初步的。因为，在这个时候，学生对官能团知识的了解还很肤浅，不可能独立得到明确的结论，教师宜从旁协助。]

师：好！今天我们就是来研究乙醇。这个物质有没有，以后再说。我们今天研究教材中第二节。我们研究的第一个大问题是：[边讲边板书：一、乙醇的分子组成和分子 色，1．分子组成，分子式是结构式]往往还是写结构简式，怎么写吗？[边讲边板书：结构简式：CH3CH2OH]或者写成[边讲边板书：C2H5OH]。乙醇的俗名怎么讲？

生：酒精。

师：酒精的性质，你们应该是熟悉的。我想，没有一个地说没有看到过酒精。那么请你们讲讲看，你对酒精了解了多少？它是怎样的一种物质呢？你们可以三三两两地讨论讨论看，先不忙于看书，根据你现在掌握的知识，并且现在你们桌上的实验盘内，就有一瓶酒精，你们拿出来对着看看，酒精到到底怎样的一种物质？[学生互相讨论]请×××同学讲讲看[指定学生]。你能讲多少？

生（5）：无色的。

师：无色的。

生（5）：透明的。

师：嗯！透明的。

生（5）：容易挥发。

师：容易挥发。

生（5）：易燃烧。

师：好！易燃烧。还有吗？尽量讲。

生（5）：有气味。

师：这个气味怎样？很难闻吗？[学生笑声]

生（5）：不。

师：噢！有特殊香味， 是吗？否则就没人喝酒了，是吗？[学生笑声]还有吗？

生（5）：溶于水。

师：溶解于水。它的溶解情况怎样？

生（5）：[低头未答]

师：它的溶解情况怎样？桌上有试管，你们可以试试看。你坐下，大家试试看。[学生在试管中滴入乙醇，并加一些水]怎么样？分层吗？它是有机物吗？溶解情况怎样？×××你讲讲看。

生（6）：不分层。

师：那么，说明它的溶解情况怎样？

生（6）：是互溶。

师：对，和水是互溶。书上有句话：“乙醇和水可以以任何比例互溶。”

(以上4分钟)

那么我要问，刚才讲了很多，但是你们是否总感到对乙的了解描述不完整。第二呢，就是讲了一些，也没有从本质上去掌握它。这节课就是研究如何能比较完整地、而且从本质上去掌握乙醇。这就要研究的分子结构，你们学过辩证法，内因是变化的根本，外因是条件，因此我们就要研究的结构。乙醇的分子结构，大家都写过了。与烃中乙烷对照一下，它有什么特点？我想大家都能看出，它有一个氧原子，根据上一节课讲的，在讲烃的衍生物，一开始我们就讲了。烃的衍生物中有一个在固，它是什么基团呢？

生（集体）：－－OH。（羟基）。

师：所以说它的分子结构有一个羟基，这是比较突出的。那么我们研究的主攻方向，就是抓住它不放，好好地加以研究。由于这个羟基的存在，从结构上分析、分析，看经将会产生什么样的？××同学，你说说看。

生（7）：氧和碳相比，氧的电负性来得比碳大。

师：是否我们先从部分[指O和H之间的键]讨论。

生（7）：氧和氢的电负性比较，氧的电负性大，因此电子云都偏向于氧。

师：那么这根氢氧键的特点怎样？

生（7）：容易断裂。

师：为什么容易断裂。

生（7）：因为它有较强的极性。

师：对了。这个键的极性比较强，就比较容易断裂，这是结构中特点的第一点。羟基中的氢原子有一定的活泼性，为什么要强调羟基中的氢呢？我不讲是氢原子的活泼性呢？

生（7）：因为羟基中的氢和其它氢原子不一样。

师：噢！不一样。它和氧之间的极性，要比其它氢和碳之间的键的极性要强。好，请坐。它的结构特点是这样，那么联系我们刚才讲的金属钠和乙醇反应放出氢气。这是符合我们从结构特点来分析的。

现在我们再通过实验来证实一下，是不是有这样的特点。先在试管中加入1．5毫升到2毫升的乙醇，然后切割一小块金属钠，用滤纸擦干煤油，大小大概是绿豆那样大小。这样一小颗放入试管。注意！另外做一个对照，另取一个试管放水，也加一小块金属钠。这两块金属的大小差不多。然后检验氢气。怎么检验？请同学回忆初中时是怎样检验的。我们知道水和金属纳是会剧烈反应的，因此要正确地看清乙醇和金属钠反应会放出氧气，那么做实验用的试管必须怎样？

生（8）：试管要干燥的。

师：对！试管要干燥，不能有水，否则说明不了问题。

[学生实验：教师指导，不断发生爆鸣声，讨论很热烈，教师提醒学生，酒精灯不要靠近易燃的有机药品（乙醇）停下来了。请个同学来讲讲实验现象，××同学。]

生（9）：放出氢气。

师：都放出氢气？我请你们做对照实验，那你就要比较钠和水反应、钠和乙醇反应情况怎样？

生（9）：放出氢气。

师：都放出氢气？我请你们做对照实验，那你就要比较内和水反应、钠和乙醇反应情况怎样？

生（9）：水激烈。

师：水和金属钠反应比较激烈，而乙醇和金属钠反应比较缓慢。好，请坐。下面这个反应的方程式怎么表示？请××同学上来写，下面同学自己也写。

生（10）：写。

师：写得很好。乙醇和金属反应，生成的物质叫什么呢？并放出氢气。这里有一个问题了，以水作对照，为什么？书上有这么一顺话，我请你们做个对照实验，书上讲它比水和钠反应来得缓慢，水和金属钠反应比较激烈，这是为什么呢？这个问题我们是否思考、思考，在下节课进行讨论。好。现在我们已经进入了第二个大问题性质的讨论了。

（以上14分钟）

[边讲边板书：二、性质1、物理性质2、化学性质]

第一个性质是物理性质。刚才同学大致都讲了，我们也不再重复了。我们研究化学性质，乙醇能和活泼金属反应，金属钠是不是活泼金属呢？是的。其它象钾、钙等，都能发生这样的反应。为什么能发生反应呢？我们从结构上来分析，由于这一根共价键的极性较大，因此，氢可被金属钠等所取代。这是我们仅仅分析了一点。再分析分OH羟基结构上，还有什么其它的特点？动动脑筋，大家可以商量。

（以上1分钟）

刚才分析是由于氧原子的电负性比氢大，因此把氢上的电子云拉向干氧，使这个健的极性增强了，化学反应发生了，你就接着他讲的再讲下去。

生（11）：氧的电负性比碳大。

师：氧的电负性和碳比较，氧的电负性大。因此这一根键极性也比较强；因此这一根键也可能断裂。当条件不同时，化学反应发生的部分也不同。在条件不同情况下，这根键也可能发生断裂，把整个羟基换下来，这是结构中的第二点。第二点化学性质体现在乙醇和氢卤酸的反应。什么是氢卤酸？如氯化氢，溴化氢都是氢卤酸吗？它们的水溶液是氢卤酸，书上告诉我们：乙醇能和氢卤酸反应，反应的结果是整个羟基断裂下来。

生（集体）：溴乙烷。

师：对。今天这个实验我们不做了，因为下次进实验室，大家自己要做的。但要思考，这个氢卤酸是溴化钠加硫酸后得到的，你考虑溴化钠加硫酸，硫酸是一个敏感的东西，怎么敏感法，就是浓还是衡的硫酸？但书上又不写出来，又不写稀什么道理呢？你不想一想就可以迈进一大步！这要和无机的有关知识联系起来，下次实验时我考考你们，这是第二点。

（以上6分钟）

那么，还有没有其它结构的特点？再考虑。我来讲讲吧！氧把碳上的电子云拉过来后，那么它的电子云和相邻碳相比，电子云少了，它想拉边上的碳的电子云，不可能；那么它就只好去拉两个分别和它相联的氢上的电子云，原来碳氢键的极性比较小，但给它这一拉，极性就大一些了，因此这个部分上或在这个部分上，也会发生一定的变化，极性就大一些了，因此这个部分上或在这个部分上也会发生一定的变化，因此它第三个结构特点呢？在试管里滴入2亳升的乙醇，然后把一根铜丝放在酒精上烧，烧到铜丝发黑，然后把它伸到乙醇中去，反反复复做几次，看看有什么现象，再闻一闻气味有什么变化？现在开始做实验。

[学生做实验；教师巡回指导]

动作快的乙做好了，其他同学快一些。

[稍待片刻]

你们看到什么现象？首先黑色的氧化铜放入乙醇变成什么了？又成了紫红色的铜。再多进行几次可以闻到气味有变化。今天我们研究的一系列性质和什么有关？

生（集体）：结构。

师：结构的哪一部分有关？

生（集体）：羟基。

师：因此羟基是乙醇的什么？

生（集体）：官能团。

师：现在时间到了。回家作业，是书后面第五题。

[下课]

（以上6分钟）

[评述：乙醇是一个重要有机的，对乙醇的学习，实际上是为了掌握一大类物质－－醇类的通性。因此，从结构来分析，从官能团的化学特性等方面来理解乙醇的性质是非常必要的。上课开始时，教师公布乙醇燃烧前后的特质的一定量的数据，让学生计算得到乙醇的分子式；并继续通过乙醇限钠以应得到氢气的摩尔数关系，来初步乙醇的结构式。让学生学习一种科学探索的基本研究方法，对重点中学的学生来说是可行的。但各地各校在运用这类教学方法时，须注意从学生的实际可能性出发。

乙羟基作为官能团所表现出来的性质，当然与它在整个份子中的电荷分配有关系。但是，这个关系在现阶段只能作些定性的说明。而且，中学生在这方面并不具有完整知识，似乎不必做过多解释。重点应引导学生深刻掌握乙醇的化学性质。本课时由于时间的限制，学生对乙醇的学习还不很充分，在下节课时须继续加强。]