【矩道化学虚拟实验室】乙醇的结构和性质

教学目标

知识与技能：

1．了解乙醇的物理性质及用途。

2．掌握乙醇的分子结构和化学性质——与钠的反应、氧化反应。

过程与方法：

1.通过仿真实验探究，获得乙醇的结构、性质之间的关系。

2.通过有关乙醇的实验，提高观察化学实验现象、分析实验结果的能力。

3.从观察实验现象入手，分析产生现象的因果关系和本质联系，从而了解学习和研究化学问题的一般方法和思维过程。

情感态度与价值观：

1．学会由事物的表象分析事物的本质、变化，进一步培养综合运用知识、 解决问题的能力。

2．通过新旧知识的联系，培养知识迁移、扩展的能力，进一步激发学习的兴趣和求知欲望。

教学重点与难点：

教学重点：乙醇的结构与性质

教学难点：乙醇的催化氧化

教学过程

环节一：导入新课

防疫之战正在进行，大家除了戴口罩、勤洗手、少出门外，还不忘进行酒精消毒。国家卫健委高级别专家组成员李兰娟院士在接受采访时表示：新型冠状病毒怕酒精，不耐高温。相信很多人家里都备了75%浓度的酒精预防病毒。酒精是乙醇的俗称，今天我们就一起来深入了解一下乙醇，看一看乙醇除了可以消毒外，在生活中还有哪些应用。

环节二：学习新知

一、乙醇的物理性质

【实验探究1】将学生分组，观察乙醇样品。并根据给出的药品，完成表格，记录乙醇的物理性质。

实验药品：乙醇，蒸馏水，碘单质，苯。

小组内交流结束后，请学生汇报结果，针对不同意见，予以点拨，让学生对乙醇的物理性质有一个系统的认识。

二、乙醇的分子结构：

【活动】请根据乙醇的分子式 C2H6O ，结合C、 H、O三种元素的成键数目，小组讨论推测乙醇可能的结构，并动手组装所有可能结构的球棍模型，并写出可能的结构式。

【小结】请小组学生代表展示讨论结果，并予以反馈，得到最终的两种结构及结构式。

【思考】

1.这两种分子里的氢跟烃分子（如:甲烷、乙烷、煤油）里的氢以及水分子里的氢有什么异同吗？

2.乙醇分子可能是哪一种结构呢？如何设计实验推测乙醇的结构？

提示：

（1）Na和H2O反应可以生成氢气。

（2）Na保存在煤油中不能反应生成氢气。煤油的主要成分是低级烃。

【方案】由学生思考后发言，老师进行关键细节补充。从而确定实验方案。将金属钠放入无水乙醇中，观察现象；若产生气体，用干燥的冷烧杯和澄清石灰水检验是否为氢气。从而确定乙醇中是否含有直接与氧原子连接的氢原子，继而确定乙醇的分子结构。

【实验】学生利用矩道VR/3D融合创新实验室进行乙醇与金属钠的反应，记录实验现象。

【结论】通过实验确定乙醇分子中含有与氧直接相连的羟基氢，从而确定乙醇的分子结构。

乙醇的结构式：

结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH。

【观察】学生利用矩道VR/3D融合创新实验室观察乙醇分子的球棍模型和比例模型。

三、乙醇的化学性质：

1.与钠反应

【实验】通过刚才的实验，已知乙醇可以和金属钠发生反应。学生利用矩道VR/3D融合创新实验室进行钠与水的反应，并对比钠分别被放入水和乙醇中的现象。比较乙醇和水与钠发生反应的异同，并尝试写出乙醇与钠反应的方程式。

【讲解】在学生交流现象与方程式的过程中，教师分析断键方式（断开O-H键）。

【结论】乙醇可以和金属钠发生化学反应，生成乙醇钠和氢气。且乙醇中羟基氢的活泼性不如水中的羟基氢。

2.氧化反应

（1）燃烧。

实验室加热经常会使用酒精灯，就是利用乙醇的可燃性。生活中也有用酒精加热的例子，比如有些小火锅就是燃烧固体酒精来加热的。此外，乙醇作为一种新型可再生的清洁燃料，越来越受到重视，例如乙醇汽油已被广泛应用。

（2）乙醇的催化氧化。

【实验】学生利用矩道VR/3D融合创新实验室进行乙醇的氧化反应。

【分析】学生表达观察到的现象，分析铜在实验中的催化作用。老师讲解刺激性气味的由来，分析乙醇在铜的催化作用下被氧气氧化的过程。并分析乙醇氧化过程中断键方式，与乙醇和钠的反应作比较。乙醇与钠反应断①，乙醇的催化氧化反应断①和②。

【结论】

（3）被强氧化剂氧化。

【资料拓展】乙醇能与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液反应，被直接氧化成乙酸。

四、乙醇的用途：

【活动】学生来讲一讲生活中哪些地方用到乙醇，体现出乙醇的哪些性质，老师做总结。

溶剂、饮品、消毒、燃料等。

1.物理降温。

2.灭菌消毒。

3.实验室及汽车燃料。

4.工业原料。

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