实验探究乙醇的分子结构

实验八有机化学实验研究——乙醇结构式的测定【实验教学研究目的】1.掌握乙醇结构式定量测定实验的成功关键，学会其测定的实验技能；2.通过乙醇结构式测定的探究性实验，训练科学探究方法，提高科学探究能力；3.学习和探讨组织中学生进行探究性学生实验的教学方法。

【实验教学研究内容】1.测定乙醇的结构式；2.组织中学生进行乙醇结构式测定的探究性实验的教法。

【实验研究方案设计】一、实验原理确定有机物分子式、结构式通常采取的方法和途径具体归纳如下：已知乙醇的分子式为C2H6O，根据C四价，O二价，H一价的价键规则写出它可能的结构式；这6个氢原子的位置和性质是怎样的？可通过实验证明其中一个氢原子与其它5个氢原子的性质不同，因而可以推断这个氢原子与其它5个氢原子的所处的位置不同。

利用乙醇与金属钠反应，生成氢气的性质来测定其结构式为（1）式；取一定量的乙醇与金属钠反应，将收集到的V2体积的氢气，根据理想气体状态方程换算成标准状态下的体积V1。

p V T p V T11 1222p1、V1、T1为标准状态下气体的压强、体积、温度。

p2、V2、T2为实验时气体的压强、体积、温度。

T1∶273.15为绝对温度。

p1∶一个标准大气压。

T 2：273.15+t根据气体摩尔体积可计算出氢气的物质的量。

氢气的物质的量=V L 1224. 设：乙醇分子中可被金属钠置换的氢原子个数为x则：C H O xNa C H ONa x H x x 262622+=+-↑ 122241mol x mol Amol V mol 乙醇可以生成氢气取乙醇反应生成氢气.即：122242224111∶∶x A V x V A ==..()实验时取GmL 无水乙醇进行反应，其密度为0.79g ·mL -1，摩尔质量为46g/molA G =⨯079462.() 将(2)式代入(1)式整理后：x V G =⨯⨯⨯⨯2462240791.. 实验时应测的数据：p 2、T 2、V 2、G 。

一、实验目的1. 了解乙醇的化学性质和分子结构。

2. 通过一系列化学反应，验证乙醇分子中羟基（-OH）的存在。

3. 掌握有机化学实验的基本操作和观察方法。

二、实验原理乙醇（C2H5OH）是一种醇类化合物，其分子结构中含有一个羟基（-OH）。

羟基的存在使得乙醇具有许多独特的化学性质。

本实验通过以下反应来检验乙醇分子中羟基的存在：1. 酸碱中和反应：乙醇与氢氧化钠（NaOH）反应，生成乙醇钠（C2H5ONa）和水（H2O）。

2. 羟基的酸性：乙醇与金属钠（Na）反应，生成乙醇钠（C2H5ONa）和氢气（H2）。

3. 羟基的取代反应：乙醇与溴化氢（HBr）反应，生成溴乙烷（C2H5Br）和氢溴酸（HBr）。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：锥形瓶、烧杯、试管、酒精灯、铁架台、导管、石棉网、滴管、玻璃棒等。

2. 试剂：乙醇、氢氧化钠、金属钠、溴化氢、蒸馏水、氯化钠、无水硫酸铜等。

四、实验步骤1. 酸碱中和反应（1）取一定量的乙醇于锥形瓶中，加入适量的氢氧化钠溶液，搅拌均匀。

（2）观察溶液的颜色变化，记录实验现象。

2. 羟基的酸性（1）取一定量的金属钠于试管中，加入适量的乙醇，观察气泡产生。

（2）用导管将产生的氢气导入盛有无水硫酸铜的试管中，观察硫酸铜的颜色变化。

3. 羟基的取代反应（1）取一定量的乙醇于锥形瓶中，加入适量的溴化氢溶液，搅拌均匀。

（2）观察溶液的颜色变化，记录实验现象。

五、实验结果与分析1. 酸碱中和反应：乙醇与氢氧化钠反应，溶液无明显颜色变化，说明乙醇与氢氧化钠发生了酸碱中和反应。

2. 羟基的酸性：乙醇与金属钠反应，产生气泡，氢气使无水硫酸铜变为蓝色，说明乙醇分子中羟基的酸性较强，可以与金属钠反应生成氢气。

3. 羟基的取代反应：乙醇与溴化氢反应，溶液颜色变深，说明乙醇分子中的羟基被溴原子取代，生成了溴乙烷。

六、实验结论通过本实验，我们验证了乙醇分子中羟基的存在。

实验结果表明，乙醇具有酸碱中和反应、酸性反应和取代反应等化学性质，这些性质均与羟基的存在密切相关。

乙醇的分子结构范文乙醇（C2H5OH），也被称为酒精，是一种常见的醇类有机化合物。

它的分子结构由乙烷基基团（CH3CH2-）和一个羟基（-OH）组成。

下面将详细介绍乙醇的分子结构。

乙烷基基团（CH3CH2-）由两个碳原子和五个氢原子组成。

两个碳原子通过单键连接，每个碳原子上都有三个氢原子或羰基（C=O）连接。

这个基团可以看作一个乙烷分子上丢失一个氢原子而形成的。

乙烷基基团是乙醇分子的主要碳骨架，决定了乙醇分子的基本结构。

羟基（-OH）是乙醇分子中非常重要的官能团。

它由一个氧原子和一个氢原子组成，氧原子和一个碳原子通过共价键连接。

羟基通过取代乙烷分子中的一个氢原子来形成。

羟基赋予乙醇许多特殊的性质，如可溶于水、可以参与氧化反应等。

乙醇分子的结构可以进一步理解为两个基团，乙烷基基团和羟基，连接在一起。

乙烷基基团通过碳-碳单键连接到羟基上的碳原子。

这个连接被称为醚键，因为乙醇分子中的氧原子与碳原子之间的共价键类似于醚类化合物的醚键。

尽管乙醇分子看起来很简单，但它具有许多重要的物理和化学特性，使其成为一种常用的溶剂和有机反应物。

乙醇可以与许多其他物质形成氢键和范德华相互作用，因此能够溶解许多极性物质。

此外，乙醇还能够参与多种化学反应，如酯化、酯水解、脱水等。

总结一下，乙醇的分子结构由乙烷基基团和羟基组成。

乙烷基基团是乙醇分子的骨架，羟基是乙醇分子的官能团。

乙醇的分子结构决定了它具有的许多特殊性质和反应能力。

乙醇（第一课时）教案【教学目标】1．知识与技能：（1）了解乙醇的物理性质与用途。

（2）理解乙醇的分子式、结构式和结构简式。

（4）理解烃的衍生物与官能团。

（3）理解乙醇与活泼金属钠的反应。

2．过程与方法：（1）通过对乙醇分子结构的探究，感受科学研究的方法。

3．情感态度与价值观：（1）通过对中国酒文化的了解，激发学习兴趣。

（2）通过对乙醇分子的组成和结构探究，体验严谨的科学态度和结构决定性质的化学思想。

【教学重点、难点】重点：乙醇的分子结构难点：乙醇的分子结构的确定【教学流程】乙醇的物理性质和用途[展示]一瓶无水乙醇[提问]结合生活中经验总结乙醇有什么物理性质？[ppt]一、乙醇的物理性质和用途乙醇俗称酒精，通常情况下是无色，有特殊香味的液体，密度比水小，沸点78.5℃，易挥发，能和水以任意比互溶，能溶解多种无机物和有机物。

[展示]乙醇用途的相关图片[介绍]列举一些常见酒精饮料中的酒精含量。

认真观察归纳、总结、回答倾听培养学生通过观察样品、联系生活经验提取相关知识以与分析、归纳能力。

乙醇的组成和分子结构的推测[设问]乙醇是我们日常生活中比较常见的物质，则它的分子组成和分子结构如何呢？[ppt]二、乙醇的组成和分子结构1.分子式[提问]乙醇能燃烧，经测定乙醇分子中只含C、H、O三种元素，蒸汽的密度是同温同压下氢气的23倍，取4.6g乙醇完全燃烧后，生成0.2molCO2和5.4g水，推算出乙醇的分子式。

[设疑] 请根据“碳四个键、氢一个[计算]分子式：C2H6O学生自己动手搭建C2H6O的球棍模型，并写出乙醇可能的结构式：[小组实验]：培养学生的迁移能力和动手操作能力。

键、氧两个键” 理论，搭建出分子式为C2H6O的乙醇可能的结构，并写出其结构式。

[设问]乙醇的分子结构到底是哪一种？[定性实验探究]乙醇与金属钠的反应[提问]如何证明产生的气体是氢气？[结论]乙醇可以与金属钠反应产生氢气[追问]请结合实验推测乙醇的结构式？[结论]乙醇的结构式乙醇与金属钠反应的实验乙醇与水反应的实验观察实验现象，做好实验记录[回答][讨论、回答][聆听、观察][数据处理、分析]猜测、推理的能力。

测定乙醇分子结构实验指南一、实验背景乙醇在高中教材中多次出现，如：苏教版 必修二 专题三 有机化合物的获取与应用 第二单元 食品中的有机化合物；人教版 必修二 第三章 有机化合物 第四节 基本营养物质；鲁科版必修二 第三章 重要的有机化合物 第三节 饮食中的有机化合物；上海二期课改 高二第二学期 十二章杜康酿酒话乙醇。

这足以看出，乙醇是高中教材中的一个重要组成部分。

而测定乙醇分子结构实验可以使学生更好了解乙醇分子结构及性质，是一个探究性实验，并能更好地提升探究能力。

二、实验内容实验目的1. 利用测定乙醇与金属钠反应产生氢气的量推测乙醇的分子结构。

2. 使用DIS 压力传感器，通过测定反应中压强的变化计算出产生氢气的物质的量。

实验原理 利用测定一定量乙醇产生的氢气的量，计算出)()(氢气乙醇n n ，从而分析得到乙醇中的H 活性是否相同。

氢气的物质的量由PV=nRT 得到，测定乙醇与金属钠反应生成气体的压强，计算出气体的n ，其中，V 是氢气的体积，即反应容器的体积，P 通过实验测得。

乙醇的物质的量为：n(乙醇)=467893.0*V ，其中，V 为乙醇体积，0.7893为无水乙醇密度，46为乙醇摩尔质量。

2C 2H 5OH+2N a →2C 2H 5ONa+H 2↑实验用品实验药品：金属钠，无水乙醇（0.7893g/ml ）。

实验仪器：25ml 试管，1ml 针筒，硅胶塞，DIS 实验装置（压力传感器、计算机），酒精灯。

实验步骤实验装置图DIS实验装置连接图实验步骤1.按图所示连接DIS设备与实验装置。

2.取0.2g去除氧化膜的金属Na，迅速放入试管中，塞紧硅胶塞。

3.此时开始记录密闭试管的压强变化。

4.用针筒打入0.1ml无水乙醇至试管中。

5.反应一段时间后，因为生成的乙醇钠裹住金属钠阻止了反应继续进行，用酒精灯加热7s，使乙醇钠溶解，反应继续。

（因为加热会影响压强，不能过久，通过前期空白实验探究得加热7s影响最小）6.冷却至室温（判断方法：密闭容器内的压强变得平稳，比起始压强稍大，且能保持较长时间）。

《乙醇》教学设计作者：赵敏来源：《新课程·教师》2014年第07期一、教学目标1.知识与技能：了解乙醇的物理性质和在生产生活中的应用；掌握乙醇的分子结构和化学性质——与钠的反应、氧化反应。

2.过程与方法：通过实验探究，获得乙醇的结构、性质之间的关系；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；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。

3.情感、态度与价值观：学会由事物的表象分析事物的本质，进一步培养综合运用知识、解决问题的能力；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；通过实验，培养求实、严谨的优良品质。

二、重点、难点重点：乙醇的结构和化学性质。

难点：乙醇的化学性质。

三、教学手段学案、教案的制作，学生探究实验，多媒体教学等多方面结合。

四、教学过程（一）导入新课酒文化在我国有着悠久的历史，从三国时期的“青梅煮酒论英雄”到唐代的“李白斗酒诗百篇”再到北宋时期“大碗喝酒的梁山好汉”，无不见证着酒的无限魅力。

现如今，酒的主要成分乙醇已经成为我们生活中不可或缺的一种物质，除此之外，乙醇还有着重要的工业价值。

那么乙醇都有哪些化学性质呢？今天，我们就一同来揭秘乙醇的“奥秘”，认识乙醇。

（二）新课讲解1.自主学习：乙醇的物理性质观察无水乙醇，结合实际生活中乙醇的用途，总结乙醇的物理性质。

学生活动：总结乙醇的物理性质：色、味、态密度熔沸点溶解度设计意图：培养学生的观察能力。

2.实验探究：乙醇分子的结构教学活动：①根据乙醇的分子式及C、H、O的核外电子排布推测乙醇的结构。

②根据所给的试剂和仪器设计实验，确定乙醇的结构。

实验步骤：向两只试管中分别加入少量的无水乙醇和水，分别向上述两种试剂中加入大小相同的金属钠，观察并记录实验现象。

③分析现象，得出结论。

二者与钠反应都能放出气体，说明乙醇和水在结构上有相似的地方，水分子的结构式是H-O-H，含的是氧氢单键，那么乙醇分子中也存在氧氢单键，由此可知，乙醇的结构为CH3CH2OH④总结出乙醇的分子式、结构式、结构简式。

乙醇的分子组成和结构探究上海市奉贤中学张莉时间：2008.3.29授课班级：高二（10）班一、教学目标：◆知识与技能:1、掌握乙醇的组成。

2、掌握乙醇的结构。

3、理解乙醇的溶解性、可燃性、与活泼金属反应等性质。

◆方法与过程：1、通过定性、定量实验设计及定量计算，掌握乙醇的组成及研究方法。

2、通过分子式推测乙醇结构、及Na与乙醇反应的定性定量实验研究，掌握乙醇的结构。

◆情感、态度、价值观：1、通过介绍中国的酒文化，激发学生兴趣。

2、通过乙醇的分子组成和结构探究，培养严谨的科学态度和定性定量分析思想，渗透结构决定性质的思想。

二、教学重点：乙醇的组成和结构三、教学难点：乙醇的结构及探究能力培养四、教学媒体：ppt，板书，实验1、情景引入，激发兴趣【引入】酒是故乡的醇，我国的酒文化丰富多彩，请说出有关酒的诗句【学生回答酒文化诗句】“借问酒家何处有，牧童遥指杏花村”、“葡萄美酒夜光杯”、“明月几时有，把酒问青天”、“何以解忧，唯有杜康”【介绍用途】据记载，我国是世界上最早学会酿酒和蒸馏技术的国家，酿酒的历史已有4000多年。

酒中精华是什么？——酒精，化学名称为乙醇。

乙醇有相当广泛的用途，如医用酒精（体积分数<75%的乙醇水溶液）可用于杀菌、消毒等。

今天我们就一起来研究一下乙醇。

乙醇是一种什么样的物质呢？2、展示事物，感性认识：【展示乙醇】展示酒精灯3、设计实验，探究组成【启思】性质由结构决定，首先让我们来探究一下乙醇的结构。

组成乙醇的元素有哪些呢？请设计实验来证明。

【学生讨论设计】设计实验证明乙醇的组成：（1）定量实验：燃烧——分别用干燥的烧杯和内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，验证反应产物——水、CO2→有C、H，可能有O（2）定性实验——确定是否含O元素取V ml乙醇，燃烧，将气体产物分别通过无水CaCl2和碱石灰，分别测出增重m(H2O)、m(CO2)，计算【定量计算】将4.6克乙醇完全燃烧后，生成0.2mol二氧化碳和5.4克水，测量乙醇蒸气的相对密度是相同状况下氢气的23倍，求乙醇的分子式。

（人教必修2）3.3.1《生活中两种常见的有机物》教学设计第一课时乙醇的结构与性质【情景导入】“无酒不成席”，当今社会酒已经成为人们餐桌上常见的饮品之一。

中国是最早酿酒的国家，中国的酒文化源远流长，有许多关于酒的脍炙人口的诗句，如：明月几时有，把酒问青天。

葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。

白日放歌须纵酒，青春做伴好还乡……这些咏叹酒的诗句证明酒是一种奇特而富有魅力的饮料，哪么其主要成分是什么呢？下面我们来细品一下它那“令人陶醉的醇香”吧！【板书】活动一：乙醇的分子结构及烃的衍生物【探究】：已知4.6克无水乙醇在氧气中完全燃烧，只生成8.8克CO2和5.4克H2O，则无水乙醇中含有哪几种元素？能确定其分子式吗？【交流】8.8克CO2 中含有C元素2.4克，5.4克H2O中含有H元素0.6克，则4.6克无水乙醇还含有O元素1.6克。

故乙醇中C、H、O原子个数比为：2∶ 6∶ 1，其最简式（实验式）为：C2H6O。

若要确定乙醇的分子式，还需要知道其相对分子质量，实验测得乙醇的相对分子质量为46，则可知其分子式为C2H6O。

【思考】阅读教材P74页内容，结合原子的成键规律，思考分子式为C2H6O的有机物有哪些可能的结构？【交流】乙醇分子分子式C2H6O，分子中有6个氢原子，根据我们学过的碳四价的原则，可能的结构式有两种:,其结构特征分别是甲式含有—OH原子团，乙式含有R —O—R（烃基）原子团。

【实验探究】完成教材P73实验3-2，并将实验现象记录在下面表格内。

【交流投影】实验操作实验现象①钠开始沉于试管底部，最终慢慢消失，产生无色可燃性气体；②烧杯内壁有水珠产生；③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊实验结论乙醇与钠反应生成H2，说明乙醇分子里含有不同于烃分子里的氢原子存在，即乙醇的结构简式应该为CH3CH2OH，可以看成是乙烷中的1个氢原子被原子团-OH（羟基）所取代后的产物。

化学方程式：2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑注意：根据金属钠保存方法也可以说明金属钠不能与烷烃反应。

高中化学“乙醇”的项目式探究——乙醇结构确定与性质探究摘要：以“乙醇结构确定与性质探究”为项目主题，开展高中化学“乙醇”的教学。

学生通过搭建乙醇的球棍模型、小组合作设计实验进行探究确定乙醇的结构，掌握确定有机物结构式的一般思路和方法，提高学生的科学探究意识和严谨求实的科学态度。

通过知识的迁移与应用提升学生“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。

从化学键的角度认识乙醇催化氧化反应中羟基结构的变化，形成“结构决定性质，性质反映结构”的学科思想，提高三重表征能力和表达交流能力。

关键词：项目式教学；乙醇；实验探究1 项目教学主题分析1.1 教材内容分析本节课位于鲁科版高中化学必修第二册第3章第3节《饮食中的有机化合物》第一课时[1]。

乙醇是高中阶段学生学习的第一个烃的衍生物，是学习烃和烃的衍生物之间的桥梁，既能以新的视角去重新认识前面所学过的有机化合物，又能够为后面学习烃的衍生物提供知识基础，帮助学生认识研究有机物结构和性质的思路与方法。

[2]1.2 课程标准分析《普通高中化学课程标准 (2017年版2020年修订) 》 (以下统称课标)对有机内容的学习非常注重“结构决定性质，性质反映结构”这一学科思想的体现，这也是本章需要重点强调的基本概念和学科大概念。

[3]本节课根据课标要求，将教学内容聚焦在乙醇的结构和化学性质两个方面，将两个知识点拆分为结构确定和性质探究两个项目学习，将“结构决定性质，性质反映结构”的学科思想外显出来，渗透到教学中去，构建研究有机物的方法模型。

2 项目教学目标【教学目标】（1）辨识乙醇中的官能团，掌握乙醇的结构和性质；（2）通过提取信息、设计实验、实际操作、总结交流的过程，提高学生的信息处理能力、操作能力和表达交流能力，培养学生的科学探究能力，构建研究有机物的方法模型；（3）通过对实验现象的总结归纳、球棍模型的搭建，从化学键的角度认识有机物之间的相互转化，掌握醇类的一种重要反应——催化氧化。