高二乙醇课件
乙醇的学习是化学学习中的重点,也是学习的关键。下面是我想跟大家分享的高二乙醇课件,欢迎大家浏览。
一、教材
该部分内容出自人教版高中化学必修2第三章第三节的内容,“乙醇”这一部分涉及的内容有:乙醇的物理性质、乙醇的化学性质、乙醇的结构。在教学时要注意从结构的角度适当深化学生对乙醇的认识,建立有机物“(组成)结构—性质—用途”的认识关系,使学生了解学习和研究有机物的一般方法,形成一定的分析和解决问题的能力。
(过渡:教师不仅要对教材进行分析,还要对学生的情况有清晰明了的掌握,这样才能做到因材施教,接下来我将对学情进行分析。)
二、学情
学生在日常生活中已经对乙醇有了一定的认识,并且乐于去探究物质的奥秘,因此本节课从科学探究和生活实际经验入手,充分利用实验研究物质的性质与反应,再从结构角度深化认识。通过这样的设置培养学生的科学态度和探究精神。
(过渡:根据新课程标准,教材特点和学生实际,我确定了如下教学目标:)
三、教学目标
【知识与技能】
知道烃的衍生物认识到物质的结构与性质之间的关系能说出乙醇的物理性质和化学性质能写出乙醇的结构。
【过程与方法】
通过乙醇的结构和性质的学习,建立“(组成)结构—性质—用途”的有机物学习模式。
【情感态度与价值观】
体验科学探究的艰辛和乐趣,逐步形成严谨的科学态度,认识化学与人类生活的密切关系。
(过渡:根据新课标要求与教学目标,我确定了如下的重难点:)
四、教学重难点
【重点】乙醇的化学性质。
【难点】建立乙醇分子的立体结构模型。
(过渡:为了解决重点,突破重点,我确定了如下的教学方法:)
五、教学方法
实验探究法,讲授法
(过渡:好的教学方法应该在好的教学设计中应用,接下来我将重点说明我的教学过程。)
六、教学过程
教学过程包括了四个环节:导入新课、新课讲授、巩固提升、小结作业。我将会这样展开我的教学:
环节一:导入新课
在这一环节中我会以“乙醇汽油的利与弊”为话题,请学生谈一谈他们的想法,引发学生对社会问题的思考和警醒,培养学生的辩证意识。让学生在这个过程中意识到乙醇是一种与我们的生活联系密切的有机物,引入对乙醇的学习。
环节二:新课讲授
在这一环节中需要讲解乙醇的物理性质和化学性质。
1.乙醇的物理性质
我会让学生通过观察乙醇的颜色、状态、气味,结合自己的日常生活经验,得出结论。这一设计可以培养学生归纳总结概括的能力。
在讲解乙醇的化学性质之前,我会首先提问学生乙醇的分子式是什么,它的结构又是怎样的。既然物质的结构与性质是有所关联的,那么能否通过探究物质的性质推知物质的结构呢,从而进入接下来的学习。
2.乙醇的化学性质
教材涉及了两个性质:与钠的反应、氧化反应。
(1)乙醇与钠的反应
我会首先请学生观看乙醇与钠反应的视频,并请学生根据这一实验现象判断产物是哪种气体。接下来提出钠与烃不能反应,请学生判断乙醇分子中的氢的连接方式与烃分子中的氢的连接方式是否相同。接着让学生根据乙醇的分子式写出乙醇可能的`结构简式,并最终通过小组讨论确定乙醇的结构简式为。在这里我会指出—OH即为羟基。
在此基础上,我会让学生对比乙醇和乙烷的结构简式有何不同,由此建立乙醇分子的立体结构模型。从中提出烃的衍生物的概念,并且说明之前学习的卤代烃、硝基苯都属于烃的衍生物,
物质的结构和性质有着极其紧密的关联,我会请学生思考为什么乙醇和乙烷的化学性质不同,乙醇与钠反应的本质是什么,并写出相应的化学方程式,引出有关官能团的学习,由此建立有机物“结构—性质”的学习模式。
(2)乙醇的氧化反应
首先请学生写出乙醇在空气中燃烧的化学方程式,思考乙醇还能不能发生其他的氧化反应。接着请学生自主实验3-3,观察实验现象,根据教材判断生成的具有刺激性气味的气体是什么,铜丝的作用是什么。并且通过分析铜丝先变黑后变红的过程写出由乙醇生成乙醛的化学方程式:
在这里我会详细讲解在乙醇生成乙醛的过程中,乙醇分子内的化学键是如何断裂的,由此提出新的问题,如果醇经催化氧化能生成醛,醛应该具有怎样的结构。在这一过程中培养学生的分析与解决问题的能力。
最后请学生阅读教材了解其他的有关乙醇、乙醛、乙酸相互转化的信息。
环节三:巩固提升
在这一环节我会请学生完成学案上有关乙醇的题,达到学以致用的目的。
环节四:小结作业
化学学习不仅要关注学生学习的结果,还要关心学生学习的过程。课程最后,我会请学生回答本堂课的收获有哪些,可以回答学到了哪些知识,也可以回答学习的感受。
我也会给学生布置开放性的作业,比如将本节课的知识应用于生活生产中,或者让学生搜集相关资料。这一作业的设置也能够体现出化学与实际生活的联系,让学生感受到化学的无处不在。
教材分析和教学设计 :
乙醇是学生熟知的日常用品,是一种重要的有机化合物。虽然在初中时,学生学了一点乙醇的知识,但也仅对乙醇的作用有所了解而已。与高中学生对于乙醇等有机化合物知识的全方位掌握是无法可比的。高中生更加强调学习有机物的结构,并进一步阐明结构和性质的关系。因此,学生分析并掌握有机物的结构和性质是学习有机化学的重点和难点。通过乙醇这节课的学习,让学生掌握羟基等官能团对有机物性质的影响,建立起结构、性质、用途再到制法的完整的有机化学学习模式。
教学思路
从C、H、O元素的价态,建立起乙醇的分子构型,球棍模型可以帮助学生加深对分子构型的认识。通过钠与乙醇反应的实验,明确羟基官能团,加深对乙醇结构的认识。通过定量分析法进一步得出乙醇的精确结构,让学生学会从量上来分析有机结构。通过乙醇催化氧化的实验探索,让学生更加明了氧化还原反应,同时加深对催化剂的认识。做好上面这二个实验是本节课的成败关键,也是本节教学的重点所在。
教学设计
采用实验探究的教学模式
1.引课提出问题——观察乙醇的物理性质,从色、态、味;溶沸点、密度、溶解性等,让学生自己总结;
2.模型建构——学生自己搭建并观察乙醇的球棍模型,描述乙醇分子中各原子的连接情况,掌握分子式、结构式、结构简式、羟基官能团、甚至键线式等;
3.实验验证——乙醇与金属钠的反应,与水反应对比。定量分析产生的'氢气,可强化学生对乙醇分子中含羟基官能团的认识;
4.实验探索——乙醇发生催化氧化,断键方式。加深对催化剂、氧化还原反应本质的认识。
5.精细化板书设计——总结乙醇的结构和性质,课后巩固。
本课应达成的目标
通过对乙醇的结构、性质的探究,使学生掌握乙醇的结构、性质和用途,并明了这三者的相互辨证关系。通过实验,培养学生观察能力、思维能力和动手能力,分析问题和解决问题的能力。培养学生的科学探究精神。
教学反思:
通过本课时的学习,学生不仅获得了乙醇性质的相关知识,而更重要的是学到了分析、探索、解决问题的一种能力。例如:乙醇分子为什么含羟基而不是醚的结构,如果含醚结构性质会怎样。与水的定性、定量实验给予了醇分子结构含羟基的有力支持。通过实验现象剖析反应的本质,让学生学会了一种探索的方法。如对乙醇的观察可得出其具有的物理性质。反之观察现象也可以得出相关的性质。如乙醇与钠的反应现象为:金属钠浮在水面上,说明密度比水小;通过生成的气体具有可燃性,推断可能是氢气;钠与乙醇的反应比与水缓和,说明醇结构与水分子结构有相似和相异之处等等。学习知识的过程也是学生真正学到了分析问题和解决问题的能力的过程。
一切从实际出发理论联系实际是我们做好工作的基础。如何从生活实际出发激发学生的的学习兴趣,也是本课要考虑的一个方面。如醇、酒、酒文化、饮料等常识性的知识都要让学生具备。学生认识到酒与我们日常生活是密不可分的。但凡事都有好坏,为酒而祸也不在少数更应引起学生们的警惕。进行必要的法制教育也是传统的道德教育的一部份。了解生活是为了更好地享受生活。把乙醇的学习和日常生活联系起来,体现了化学教学中返朴归真的思想。
好的开端是成功的一半。比如在引课时,学生举出了许多乙醇应用的例子,一时难以解释,老师要适当引导学生课后查阅相关资料,拓展知识面。通过观察乙醇的分子模型,让学生描述总结,并在此基础上让学生正确地写出结构式、结构简式、讨论其所具有的结构特征。师生间互动展开探索,推断乙醇可能具有的化学性质,这样的灵活教学可以充分调动学生学习的积极性。
外界条件在化学反应中同样起着重要作用,反应条件不同产物也不同。如乙醇燃烧与催化氧化,前者产物为水与二氧化碳,后者为乙醛和水。这也可让学生树立起辨正唯物主义观点。课堂教学中,我们还会发现少部份学生的动手能力不足,实验探索能力比较差;少数学生做实验有偷赖现象;观察实验的能力也不足,不能体会到其中蕴含的科学知识等等。这些现象提醒我们老师在以后的教学工作中要关注不同层次的学生。要让学生学会实验、学会学习。
一、实验目的:
掌握酒精发酵技术及产品检测。
二、实验内容:
1、酒精酵母的扩大培养;
2、掌握酒精发酵技术。
三、主要试材及仪器设备:
1、 α-淀粉酶、糖化酶、酿酒酵母(Shaccharomyces cerevisiae)或耐高温活性干酵母、大米粉、麦芽汁培养基(参见试验一)。
2、 蒸馏烧瓶、蛇行冷凝管、100ml容量瓶、量筒、电炉、酒精计、水浴锅、温度计:0~100℃、钢精锅、接种环、小刀、无菌平板。
四、酒精发酵技术
酒精的生产一般可分为发酵法和合成法两大类。我国酒精生产以发酵法为主,大多数工厂采用薯干为原料。
1. 酒精生产工艺流程
原料
↓
粉碎 耐高温活性干酵母(或酵母菌)
↓ ↓
调浆 活化(液体试管酵母)
↓ ↓
蒸煮 活化活性酵母(三角瓶液体酵母)
↓ ↓
糖化酶-----→糖化←-------------酒母
↓
发酵
↓
蒸馏
↓
酒精
2. 操作步骤
2.1 酒母的制备
2.1.1 培养基(见实验一)
2.1.2 酒母扩大培养
2.1.2.1 酒母扩大培养
表1酒母扩大培养过程
项目 固体试管 液体试管 三角瓶
外观糖度(BX) 自然 自然 自然
培养温度(℃) 28 28 28
培养时间 6~7天24h 24h
接种量 1环/10ml 20ml/500ml
2.1.3成熟酒母质量指标
要求细胞形态整齐、健壮、没有杂菌。酵母的细胞数为1亿/ml左右,出芽率在15~30%,酵母死亡率≤1%。
2.2 原料处理及蒸煮
原料去杂,粉碎(粉碎颗粒≤2.5mm)。取250g米粉按原料:水=1:5的加水比加水入钢精锅中(或蒸煮锅,投料,升温调浆,蒸煮压力为2.5~3kg/cm2,蒸煮30~45分钟,蒸煮完毕的醪液利用蒸煮锅的压力从蒸煮锅中排出,并送入糖化锅内。),于2000电炉上加热煮沸糊化1h。
2.3 液化
上述糊化醪冷却到85~90℃,按每克原料20U加α-淀粉酶,保温液化10min。
2.4 糖化
将液化醪冷至61~62℃,按200~300U/g原料加入糖化酶,保持糖化温度在58~60℃,糖化30min。
2.5 酒精发酵
糖化完的醪液冷却至27~30℃,送往发酵容器,接入糖化醪量10%的酒母,混合均匀后,经60~72h发酵即成熟。酒精发酵分为前发酵期、主发酵期、后发酵期3个阶段。
表2.酒精发酵3个阶段的控制参数
发酵阶段 发酵时间 温度控制 指标
前发酵期 10h左右 30℃
主发酵期 12h左右 30~34℃ 酵母细胞数≥1亿/ml
后发酵期 40h左右 30~32℃
2.5 蒸馏
准确量取酒精发酵醪100ml于蒸馏烧瓶中,同时加入100ml蒸馏水,连好冷凝器,勿漏气,用电炉加热,将馏液收集于100ml容量瓶中,达到刻度时,立即倒入100ml量筒中,同时测定温度和酒精度。根据测得的酒精度和温度,查表换算为20℃时的酒精度。
以上是我的实验课件,希望帮的上忙!
一、三维目标
(一)知识与技能
1.了解传统发酵技术在日常生活中的应用。
2.掌握发酵作用的基本原理和方法。
3.学习制作果酒、果醋的实际操作技能。
4.设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置
(二)过程与方法
1.引导学生主动参与探究过程,培养学生搜集和处理科学信息的能力,获取新知识的能力以及用简约科学术语表达问题的能力。
2.培养学生综合分析能力。
3.培养学生利用已建立的知识解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
1.对学生进行科学方法和科学态度的教育。
2.体验和感受生物技术给人类生活带来的变化。
3.培养学生合作精神。。
二、教学重点
说明果酒和果醋的制作原理,设计制作装置,制作出果酒和果醋
三、教学难点
制作过程中发酵条件的控制
四、教学方法
启发式教学
五、教学工具
多媒体课件
六、教学过程
(一)引入新课
俗语“无酒不成席”、“开门五件事、油盐酱醋茶”。酒和醋是人们日常生活离不开的传统发酵产品。从这节课开始,我们以果酒、果醋等为例学习一些传统发酵技术。
(二)进行新课
(阅读“果酒制作的原理”,引导考学生自学基础知识。)
1.基础知识
1.1果酒制作原理
(1)利用的微生物是酵母菌,其异化作用类型是兼性厌氧型,明确酵母菌发酵的反应式:①有氧条件:
②无氧条件:
(2)影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和pH。
①酒精发酵是一般将温度控制在18~25℃范围内,在20℃时最适宜。
②酒精发酵过程中,要保持缺氧、酸性环境。
(阅读教材资料,师生讨论并完成思考1~4。)
〖思考1〗为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”?
“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖。
“密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
〖思考2〗酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象,其原因是什么?
酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,然后进行无氧呼吸才产生酒精。
〖思考3〗葡萄酒呈现深红色的原因?
在发酵过程中葡萄皮的色素进入到发酵液中。
〖思考4〗酵母菌是如何进行生殖的?
酵母菌在环境适宜时进行出芽生殖,环境不适宜时产生孢子进入休眠状态。
(阅读果醋制作的原理,引导考学生自学基础知识)
1.2果醋制作原理
(1)利用的微生物是醋酸菌,其异化作用类型是需氧型。在氧气和糖源都充足时,降糖分解形成醋酸;当缺少糖源时可将乙醇转变成乙醛,并进一步转变成醋酸。明确醋酸发酵的反应式。
(2)醋酸发酵的最适宜温度为30~35℃。
(师生讨论并完成思考5~6)
〖思考5〗影响醋酸发酵的环境因素还有哪些?氧气和pH。
〖思考6〗醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了,在醋和啤酒表面形成一层“白膜”。它是怎样形成的?醋酸菌大量繁殖形成的。
2.实验设计
2.1实验流程
课件展示流程图
(讨论并完成思考7,提问)
〖思考7〗酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系:
(阅读[资料],学生讨论完成发酵过程的设计。)
2.2设计发酵装置:根据图1-4a、4b回答
(1)在酒精发酵过程中,每隔一段时间(12h)拧松瓶盖或打开排气口,其原因是什么?在发酵过程中产生CO2,防止瓶内气压过高引起爆裂。
(2)在醋酸发酵过程中,需要注意什么?
要持续向发酵液中补充氧气。
(3)在图1-4b装置中:
①充气口的作用是在醋酸发酵中补充氧气;
②排气口的作用是在发酵中排出CO2或残余气体;
③出料口的作用是便于取样检查和放出发酵液;
④排气口胶管长而弯曲的作用是防止防止空气中杂菌感染。
3.发酵操作
3.1材料选择和处理
选择新鲜优质的葡萄,然后依次冲洗、除去枝梗和榨汁。
〖思考9〗先冲洗后去枝梗的目的是什么?防止杂菌感染。
3.2防止发酵液被污染
为防止发酵液被杂菌污染,实验中所用的榨汁机、发酵装置等器械进行消毒,并使发酵装置处于封闭状态。
〖思考10〗在实际生产中,还要对发酵液进行煮沸处理,其目的是什么?
消灭发酵液中的杂菌。
3.3控制发酵条件
(1)发酵液装瓶后保持1/3的剩余空间。
(2)酒精发酵的温度要控制在18~25℃范围内,发酵时间控制在10~12天左右。
(3)醋酸发酵的温度要控制在30~35℃范围内,发酵时间控制在7~8天左右,并保持不断充气。
(学生分组讨论并完成思考11~12)
〖思考11〗在发酵液装瓶后问什么要保持1/3的剩余空间?
暂时存储发酵产生的CO2,起到缓冲作用。
〖思考12〗在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充氧气,你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入无菌空气。
4.结果分析与评价
4.1实验现象:
4.2检验:
酒精发酵后是否有究竟产生,可用重铬酸钾来检验。
(1)原理:在酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。
【补充】为了控制和了解发酵进程,不断进行取样检查,其中检查的项目有原料浓度、产物浓度、发酵菌含量、溶氧量和pH等。
(2)方法:(填表,注意对照原则)
5、相关链接
为了提高果酒和果醋的产量和品质,抑制其他微生物的生长,还应直接向发酵液中加入人工培养的优良菌种。
(三)课堂总结、点评
本节课主要学习了以下几个问题:
1.果酒和果醋制作的原理
2.制作果酒和果醋的实验流程
3.实验操作中的注意事项
4.实验结果分析与评价
学生应当重点掌握果酒和果醋制作的原理,并且学会分析操作过程中注意的问题。通过小组讨论、联系生活来提高合作探究的能力,并且增强学习生物学的兴趣。
(四)实例探究
例1.生产果醋用的醋酸菌等细菌都具有的特征是()
A.都是异养生物B.仅在有水条件下繁殖
C.仅在有氧条件下生长D.生存温度都超过80℃
解析:细菌的生长所必需的营养元素:碳源、氮源、无机盐、水生长因子,其中碳源、氮源、无机盐、生长因子因细菌种类的不同,所需的种类也不一样,而水是所有微生物生长共同所需要的物质。细菌按同化作用可分为自养型和异养型两种;按异化作用可分为需氧型和厌氧型。答案:B
例2.发酵过程中,不会直接引起pH变化的是
A.营养物质的消耗B.微生物呼出的CO2
C.微生物细胞数目的增加D.次级代谢产物的积累
解析:微生物发酵过程中,微生物的代谢会消耗大量的营养物质,可能造成酸碱物质消耗不均,从而引起pH的变化;微生物的呼吸作用还会产生大量的CO2引起pH的变化;同时产物的种类也能引起pH的变化。答案:C
☆综合应用
例3.在啤酒生产过程中,发酵是重要环节。生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后,结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程,回答以下问题:
(1)该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是。
(2)初期,酵母菌迅速繁殖的主要方式是。
(3)酒精主要是啤酒酵母菌进行作用产生的代谢产物。
(4)经测定酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和其它发酵产物。其余1.5%则用于。
(5)请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式。
解析:酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,在无氧条件下进行无氧呼吸,有氧时酵母菌能通过出芽生殖的方式大量繁殖,种群数量增加很快,无氧时能分解糖类产生酒精,释放出的能量,大部分储存在发酵产物中,极少数用于自身生长发育。
答案:(1)既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
(2)出芽生殖(3)无氧呼吸(4)自身的生长繁殖
(5)C12H22O11+H2O→2C6H12O6C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶酶
七、板书设计
八、教学反思
[资料]------葡萄酒的类别
葡萄酒若以颜色区分,可分为白酒、红酒和玫瑰红酒,但无论是红葡萄或白葡萄所压榨出来的果汁都是没有颜色的,所以白酒可以用红葡萄酿造,红酒是由于在酿造时连葡萄的皮一起发酵,吸收红葡萄皮所释放出来的色素而成为有颜色的红葡萄酒,如将红葡萄皮提早分开,让酒的颜色变淡,即成为玫瑰红酒。每家酒厂的玫瑰红酒由于葡萄皮与酒接触的时间长短不一,故颜色的深浅也不一致。白葡萄皮因没有色素效果,故酿造时并没有连皮一起发酵。
葡萄在成熟后便含有果糖、果酸,所谓酿造葡萄酒,简单来说,只是把葡萄压榨后的果汁,在发酵过程中将果糖转换成酒精,如果果糖全部转成酒精,则我们称这些为不甜或乾(dry)的酒,如在转换个程中,提前终止发酵,保留多一点糖份,便变成甜酒。
葡萄在发酵过程时,并同时产生热能和二氧化碳(汽泡),通常一般葡萄酒会让汽泡跑掉,但如把汽泡保存于葡萄酒中,便成为汽泡葡萄酒(Sparklingwine),香槟便是名闻世界之代表作(只有在法国香槟产区依规定酿制之汽泡酒,才能命名香槟,法国其它地区或世界各地之酿制,只能称作汽泡酒)。
课题2腐乳的制作
【教学三维目标】
(一)知识与技能:说明腐乳制作的原理
(二)过程与方法:注意实验流程的操作环节;动手实践,体验其中的变化
(三)情感、态度与价值观
酒精和水的混合液与蒸汽中所含酒精浓度均为95.57%(重量)或97.60%(容量),此时的沸点为78.15℃,这沸点较纯酒精沸点78.3℃,水的沸点100℃都低,故蒸馏到这浓度时,蒸汽中的酒精含量就不会再增加了。这沸点称之为最低恒沸点,该组分的混合物称恒沸混合物。
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