《乙醇的催化氧化》实验教学设计

浅谈课本中乙醇催化氧化实验的改进

摘要：在现在鲁科版化学实验的基础上，对于其他关于乙醇在铜或银作催化剂的条件下与氧气发生催化氧化反应装置的研究与分析。

关键词：催化；装置；改进

一、问题的产生

普通高中化学鲁科版关于介绍乙醇的催化氧化实验比较简单，也很直观，教材安排的实验操作是：向试管里注入约2 ml无水乙醇，取一根光洁的铜丝绕成螺旋状，放在酒精灯外焰上加热，然后伸入无水乙醇中，反复几次。观察铜丝的变化并闻液体的气味。

但是在实验的演示操作中有几个缺点：

1.可观察性不强，只能观察到铜丝的颜色变化。

2.闻的方法虽然能感觉到气味，且乙醇本身强烈的气味对闻乙醛气味造成干扰，严重影响了实验的可信度。所以不能确定产物一定是乙醛。

3.实验操作，比如把弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝变黑后就立即把它插入盛有约2ml乙醇的试管里，反复操作几次，这样有点麻烦。

4.不利于环境保护,我们知道，产物是乙醛，具有刺激性气味，对人的身体健康有危害。

二、问题的解决

基于以上几点我认为乙醇的催化氧化实验可做如下改进，以便更合理，如下图所示（图中铁架台装置已略去，粗黑线表示乳胶管）

下面我来分析一下：

由图可见，用气球的主要目的是鼓入所需的空气即氧气，甲中盛装的液体是乙醇，气球鼓入的空气与乙醇的液体充分混合，这还不行，必须把乙醇液体变为气体，因此在甲装置下边用水略加热。目的是使乙醇快速地变成乙醇蒸气。

乙处主要是铜丝（镀银）主要是起催化作用，当然乙应该先加热待丝变成黑色后（约一分钟时间）再挤压气球，鼓入空气，这时乙醇蒸气与空气中的氧气在铜丝处（乙处）开始发生化学反应。当然，乙醇的催化氧化反应是放热反应。对于这个实验，乙处的酒精灯可持续加热，也可撤去，如果撤去必须控制鼓入空气的速度，如果控制好鼓入空气的速度，能保证催化氧化反应所需的氧气量，那么反应放出的热量就足够保证这个反应正常进行。

那么，怎样控制鼓入气体的速度呢，我们可以借助甲中乙醇溶液中的气体在单位时间内的个数，所以这个反应比较容易操作，但如果对控制鼓入气体的速度过慢，则该化学反应不能正常进行，放出的热量就不能维持正常的化学反应，此时如果撤去乙处的酒精灯，这个反应就停止了，实验就失败了，如果鼓入的气体速度太快，反而把产生的热量带走了，而且乙处又没有酒精灯加热提供热量，造成反应停止，因此控制速度较重要。

乙醇催化氧化的教案

教案标题：乙醇催化氧化的教案

教学目标：

1. 了解乙醇催化氧化的基本原理和反应机制。

2. 掌握乙醇催化氧化反应的实验操作步骤。

3. 培养学生观察、记录实验现象和结果的能力。

4. 培养学生分析实验数据和结果的能力。

教学准备：

1. 实验室设备：酒精灯、试管、试管夹、玻璃棒、试管架等。

2. 实验药品：乙醇、氧化剂（如高锰酸钾）、催化剂（如铜催化剂）等。

3. 实验安全措施：提醒学生注意实验室安全，如佩戴实验手套、护目镜等。

教学步骤：

Step 1：引入

向学生介绍乙醇催化氧化的背景和意义，引发学生对该实验的兴趣，并提出问题，如为什么乙醇可以被催化氧化等。

Step 2：理论讲解

简要介绍乙醇催化氧化的基本原理和反应机制，包括催化剂的作用、氧化剂的作用等。

Step 3：实验操作演示

教师进行实验操作演示，包括实验器材的准备、试剂的配制、实验步骤的演示等。同时，强调实验操作的安全注意事项。

Step 4：学生实验操作 学生按照教师演示的实验步骤进行实验操作，注意观察实验现象，并记录实验结果。

Step 5：实验结果分析

学生根据实验结果，分析乙醇催化氧化反应的产物、反应速率等特点，并进行讨论。

Step 6：实验总结

学生总结乙醇催化氧化实验的基本原理、实验步骤和实验结果，并回答引入部分提出的问题。

Step 7：拓展实验

提供其他相关实验的拓展，如比较不同催化剂对乙醇催化氧化反应的影响等，以培养学生的实验设计和探究能力。

Step 8：课堂讨论和评价

组织学生进行课堂讨论，分享实验心得和观察结果，并对学生的实验操作和分析能力进行评价。

Step 9：作业布置

布置相关的作业，如写实验报告、阅读相关文献等，以巩固学生对乙醇催化氧化实验的理解和知识。

教学拓展：

1. 可以引导学生进行乙醇催化氧化反应的机理探究，深入了解反应过程中各种因素的影响。

2. 可以引导学生进行乙醇催化氧化反应的应用拓展，如乙醇燃料电池等。

1 乙醇的氧化反应

杨瑜 昆明市第三中学空港实验学校

一．内容及解析：

新课程标准强调对学生化学学科素养的培养，尤其在新高考方案的实施下，学生的培养，要从知识教学转向化学观念教学，就需要站在学科整体的高度，思考具体知识的教学对学科基本问题的渗透与落实，将化学观念的教学具体化。为此，在“乙醇的氧化反应”，课堂教学内容主线的设计方面，根据学生的发展需求，以“乙醇氧化反应实验探究”为统领来搭建学生知识学习和观念认知发展的整体框架，把指向主要教学目的和教学重点的，体现化学学科素养的关键性内容具体化为教学任务，以此构建本节课堂教学内容的主线索，明确教学的核心所在。

二．目标及解析

1、目标定位

①掌握乙醇催化氧化的原理；

②能够写出相应的化学方程式；

③学习乙醇催化氧化实验的操作；

④掌握酒驾的检测。

2、目标解析

定位① 就是知道乙醇催化氧化反应时的断键位置，是如何反应的，Cu在这里的作用是什么。

定位②就是要能够熟练准确写出总反应。

定位③就是需要培养学生的动手能力，同时从实验中进一步掌握乙醇的氧化反应。

定位④就是要求学生善于应用所学知识，解决生活问题。

三．问题诊断分析：本节课主要的教学任务是学生能够利用实验探究来加深对乙醇的氧化反应的认识。如何学生在知识学习时，没有形成牢固的理论知识，那对实验原理的理解就会存在问题。学习和研究化学，经常要进行实验，但是教师在平时的教学中，真正让学生动手实验的机会很少，所以学生的动手能力也会导致本堂课教学任务不能顺利完成。

四．教学支持条件分析：在本节课乙醇的氧化反应的教学中，准备使用教师演示实验，学生分组实验，多媒体展示。

五．教学过程设计

引言：本次的教学活动采用 “问题—实验探究—新问题—新实验探究……” 环环相扣的方式层层推进，逐步将探究的问题引向深入。 教学过程体现知识的延伸过渡和概念的自然生长， 追求的是新课改下生态课堂的学习氛围。

[课前检测] 2 1.酒精灯不小心打翻了，着火，应该

高中化学乙醇催化氧化教案

年级：高中

科目：化学

教学目标：

1. 了解乙醇在催化氧化反应中的作用；

2. 掌握实验操作技巧；

3. 观察实验现象，分析实验结果；

4. 提高实验分析和探究能力。

实验原理：

乙醇（C2H5OH）在催化氧化的反应中可以被氧气氧化为乙醛（CH3CHO）和乙酸（CH3COOH）。实验中通常使用氧化铜作为催化剂来促进这一反应的进行。

实验材料：

1. 乙醇溶液（浓度约为10%）；

2. 氧化铜催化剂；

3. 实验装置：集气瓶、导管、试管等；

4. 实验室常见器材。

实验步骤：

1. 将适量的乙醇溶液倒入试管中；

2. 向试管中加入少量的氧化铜催化剂，并摇匀混合；

3. 将试管倒置于水槽中，用集气瓶收集产生的气体；

4. 观察产生的气体和溶液的变化，并记录实验现象；

5. 分析产生的气体成分，观察气体的性质。

实验结论：

通过本实验可以观察到乙醇在催化氧化反应中产生气体，经检测发现其中可能包含乙醛和乙酸等产物。同时，可以通过实验数据进一步分析反应过程中的化学变化和产物生成情况，深入探讨乙醇的催化氧化反应机制。 拓展延伸：

学生可以进一步设计实验，改变不同条件下的实验参数（如催化剂种类、温度、压力等），观察反应速率、产物生成情况等，从而深入了解乙醇催化氧化反应的影响因素和反应机理。

教学反思：

通过本实验，学生不仅可以了解乙醇在催化氧化反应中的作用，还可以培养实验操作技巧、观察分析能力和科学探究精神。同时，引导学生在实践中探索化学知识，激发学生对科学实验的兴趣和探索欲望。