一、试验计划
（一）实验目的
1.
2.
3．使学生掌握乙醇与钠的反应，并运用反应产生的氢气计量，来确定乙醇的结构式
（二）实验内容
1.
2.
（三）实验原理
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一、试验计划
（一）实验目的
1.
2.
3．使学生掌握乙醇与钠的反应，并运用反应产生的氢气计量，来确定乙醇的结构式
（二）实验内容
1.
2.
（三）实验原理
2-OH,CH3-O-CH3。由结构式可知，当乙醇的结构式为第一种情况时，则与钠反应断开的键为羟基上的氢氧键，则产生氢气的量与所用乙醇的量的关系为2:1的；若乙醇的结构式为第二种情况，则因为所有氢的化学环境相同，则产生氢气的量与所消耗的乙醇的量为3:1的关系。因此，有以上分析我们可知，当产生氢气的量与加入乙醇的量为2:1的关系时，乙醇的结构式为CH3CH2-OH，当产生氢气的量与加入乙醇的量的3:1的关系时，则乙醇的结构式为CH3-O-CH3。
（四）实验药品、仪器
仪器：水槽，1ml注射器、导管、铁架台、载玻片、试管、100ml量筒
药品：无水乙醇(ρ为0.789g/ml-0.791g/ml)、金属钠（保存在煤油中）、水
（五）实验装置
（六）实验步骤
(1)
(2)
（七）本实验成功的关键
二、实验记录及数据处理
1、实验现象：钠与乙醇接触后钠渐渐的融化成小球，同时钠表面有大量气泡生成，反应较剧烈但是不如钠与水来的剧烈，用手摸量筒外壁有烫烫的感觉，排水法收集到了氢气的体积分别为95ml和90ml
2、数据记录
3数据处理
由理想气体状态方程可知P1V1/T1=P2V2/T2把
把室温T1=15℃=288K
换算成物质的量nH2=(95*10^-3)/22.4=4.24*10^-3
0.5ml的乙醇的物质的量n=pv/M=(0.5*0.79)/46=8.6*10^-3
设：乙醇分子中可被金属钠置换的氢原子个数为x
则：
C2H6O+xNa=C2H6-xONa
所以1/(2/x)=8.6*10^-3/(4.24*10^-3)
解得x≈1
所以产生氢气的量与加入乙醇的量之比为1:2，故乙醇的结构式为CH3CH2-OH。
三、实验误差分析由理想气体
①刚开始时可能由于量筒里的水没有完全集满，造成一定的误差。
②反应结束后导管中残留少量氢气，造成氢气的体积减少。
③钠与乙醇没有反应完全。
四、本实验最大的收获
1、通过本次实验，更加明白了欲速则不达的道理，做实验要一步一步，小心谨慎，切不可操之过急。
2、通过亲自动手实验，我清楚明白的看清并记住了钠与乙醇反应的实验现象。对乙醇的性质有了进一步的记忆。
3、通过本次实验，我对化学基本仪器的操作更加熟练了，这对我们来说是很有意义的。
五、思考与讨论
(1)
答：分子式为C2H6O的结构简式有两种：CH3CH2-OH,CH3-O-CH3。。由结构式可知，当乙醇的结构式为第一种情况时，则与钠反应断开的键为羟基上的氢氧键，则产生氢气的量与所用乙醇的量的关系为2:1的；若乙醇的结构式为第二种情况，则因为所有氢的化学环境相同，则产生氢气的量与所消耗的乙醇的量为3:1的关系。因此，有以上分析我们可知，当产生氢气的量与加入乙醇的量为2:1的关系时，乙醇的结构式为CH3CH2-OH，当产生氢气的量与加入乙醇的量的3:1的关系时，则乙醇的结构式为CH3-O-CH3
(2)
答：可以利用现代科技手段，如x射线，质子核磁共振谱以及红外测定等
(3)
答：难以解决的问题是氢气的体积误差问题。解决这个问题要保证一下几点：（1）要保证装置的气密性，所用一起必须干燥（2）实验所需乙醇必须是无水纯净的化学试剂，决不能用95%乙醇或普通酒精代替，如果含有水或有机酸、酯等杂质，也能与金属钠反应放出氢气，级得不到正确的结果。（3）加入的乙醇的两必须准确，金属钠必须过量，并使乙醇完全反应完。（4）乙醇的加入速度不宜太快，以防止反应产生的热量使乙醇气化来不及回流就随氢气进入水槽
(4)
答：在实验时加入与钠或乙醇都不反应的二甲苯（或用精制煤油）把钠制成小钠球分散在二甲苯中，阻止钠与乙醇反应而产生的乙醇钠附着在钠的表面呈胶冻状。实验装置的改进，可用过用排水法来间接得到氢气的体积
(5)
答：提出问题、做出假设、制定计划、实施实验、得出结论。
六、片段教学
【投影】驾驶员接受酒精测试图片
【导入】看得出图中的警察在做什么吗？乙醇俗称酒精，警察可以用这样的一个仪器来判断驾驶员是否是酒后驾驶，到底是利用了乙醇的什么性质呢?性质由什么决定？在学习乙醇的性质之前，今天我们先通过实验来确定乙醇的结构。
【讲述】我们已经知道乙醇的分子式为
【板书】乙醇结构的测定讲解【】
【讲述】由结构式可知，当乙醇的结构式为第一种情况时，则与钠反应断开的键为羟基上的氢氧键，则产生氢气的量与所用乙醇的量的关系为1:2的；若乙醇的结构式为第二种情况，则因为所有氢的化学环境相同，则产生氢气的量与所消耗的乙醇的量为3:1的关系。因此，有以上分析我们可知，当产生氢气的量与加入乙醇的量为2:1的关系时，乙醇的结构式为CH3CH2-OH，当产生氢气的量与加入乙醇的量的3:1的关系时，则乙醇的结构式为CH3-O-CH3。那怎么计算它们的比值呢。
P1V1/T1=P2V2/T2
p1、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。
T2：273.15+t
根据气体摩尔体积可计算出氢气的物质的量。
设：乙醇分子中可被金属钠置换的氢原子个数为x
则：
C2H6O+xNa=C2H6-xONa
取Amol乙醇反应生成V1/22.4mol
将(2)式代入(1)式整理后：
【讲解】按实验装置图装好实验装置，在试管里放入已擦干煤油和去除氧化膜的钠粒（1.0g左右），试管的胶塞中央，插人一个事先抽入0.5mL无水乙醇的注射器。那为什么一样要用无水乙醇呢？
【学生作答】因为如果不是无水乙醇，那么乙醇中的水也会和钠反应产生氢气，造成实验结果不准确。
【讲述】很好，所以仪器也要干燥。经检查装置的气密性后，缓慢挤压注射器慢慢的加人0.1rnL无水乙醇（尽量几滴几滴加，同时辅以稍稍加热试管），尽量摇动试管，使钠与无水乙醇充分接触一段时间后在加入一些乙醇，加入量不宜过多，速度也不宜过快，同时用量筒用排水法收集生成的氢气。当反应接近停止时，可将试管稍稍加热。等到没有气体产生、使装置冷却到室温时，准确读出量筒上的刻度，这就是室温下0.5mL无水乙醇与足量钠反应生成氢气的体积。更换一支干燥的侧支试管，使
七、实验改进
（说明：若乙醇用量少，可以用注射器代替滴定管）
优点：直观性、趣味性较强，方便读出生成的氢气的量，避免氢气受到水封压力不宜排出，影响反应进行。
（四）实验药品、仪器
仪器：水槽，1ml注射器、导管、铁架台、载玻片、试管、100ml量筒
药品：无水乙醇(ρ为0.789g/ml-0.791g/ml)、金属钠（保存在煤油中）、水
（五）实验装置
（六）实验步骤
(1)
(2)
（七）本实验成功的关键
二、实验记录及数据处理
1、实验现象：钠与乙醇接触后钠渐渐的融化成小球，同时钠表面有大量气泡生成，反应较剧烈但是不如钠与水来的剧烈，用手摸量筒外壁有烫烫的感觉，排水法收集到了氢气的体积分别为95ml和90ml
2、数据记录
| 实验次数/次 |
V乙醇/ml |
m钠/g |
VH2/ml |
V平均/ml |
| 1 |
0.5 |
1.0 |
94 |
92 |
| 2 |
0.5 |
1.0 |
90 |
由理想气体状态方程可知P1V1/T1=P2V2/T2把
把室温T1=15℃=288K
换算成物质的量nH2=(95*10^-3)/22.4=4.24*10^-3
0.5ml的乙醇的物质的量n=pv/M=(0.5*0.79)/46=8.6*10^-3
设：乙醇分子中可被金属钠置换的氢原子个数为x
则：
C2H6O+xNa=C2H6-xONa
所以1/(2/x)=8.6*10^-3/(4.24*10^-3)
解得x≈1
所以产生氢气的量与加入乙醇的量之比为1:2，故乙醇的结构式为CH3CH2-OH。
三、实验误差分析由理想气体
①刚开始时可能由于量筒里的水没有完全集满，造成一定的误差。
②反应结束后导管中残留少量氢气，造成氢气的体积减少。
③钠与乙醇没有反应完全。
四、本实验最大的收获
1、通过本次实验，更加明白了欲速则不达的道理，做实验要一步一步，小心谨慎，切不可操之过急。
2、通过亲自动手实验，我清楚明白的看清并记住了钠与乙醇反应的实验现象。对乙醇的性质有了进一步的记忆。
3、通过本次实验，我对化学基本仪器的操作更加熟练了，这对我们来说是很有意义的。
五、思考与讨论
(1)
答：分子式为C2H6O的结构简式有两种：CH3CH2-OH,CH3-O-CH3。。由结构式可知，当乙醇的结构式为第一种情况时，则与钠反应断开的键为羟基上的氢氧键，则产生氢气的量与所用乙醇的量的关系为2:1的；若乙醇的结构式为第二种情况，则因为所有氢的化学环境相同，则产生氢气的量与所消耗的乙醇的量为3:1的关系。因此，有以上分析我们可知，当产生氢气的量与加入乙醇的量为2:1的关系时，乙醇的结构式为CH3CH2-OH，当产生氢气的量与加入乙醇的量的3:1的关系时，则乙醇的结构式为CH3-O-CH3
(2)
答：可以利用现代科技手段，如x射线，质子核磁共振谱以及红外测定等
(3)
答：难以解决的问题是氢气的体积误差问题。解决这个问题要保证一下几点：（1）要保证装置的气密性，所用一起必须干燥（2）实验所需乙醇必须是无水纯净的化学试剂，决不能用95%乙醇或普通酒精代替，如果含有水或有机酸、酯等杂质，也能与金属钠反应放出氢气，级得不到正确的结果。（3）加入的乙醇的两必须准确，金属钠必须过量，并使乙醇完全反应完。（4）乙醇的加入速度不宜太快，以防止反应产生的热量使乙醇气化来不及回流就随氢气进入水槽
(4)
答：在实验时加入与钠或乙醇都不反应的二甲苯（或用精制煤油）把钠制成小钠球分散在二甲苯中，阻止钠与乙醇反应而产生的乙醇钠附着在钠的表面呈胶冻状。实验装置的改进，可用过用排水法来间接得到氢气的体积
(5)
答：提出问题、做出假设、制定计划、实施实验、得出结论。
六、片段教学
【投影】驾驶员接受酒精测试图片
【导入】看得出图中的警察在做什么吗？乙醇俗称酒精，警察可以用这样的一个仪器来判断驾驶员是否是酒后驾驶，到底是利用了乙醇的什么性质呢?性质由什么决定？在学习乙醇的性质之前，今天我们先通过实验来确定乙醇的结构。
【讲述】我们已经知道乙醇的分子式为
【板书】乙醇结构的测定讲解【】
【讲述】由结构式可知，当乙醇的结构式为第一种情况时，则与钠反应断开的键为羟基上的氢氧键，则产生氢气的量与所用乙醇的量的关系为1:2的；若乙醇的结构式为第二种情况，则因为所有氢的化学环境相同，则产生氢气的量与所消耗的乙醇的量为3:1的关系。因此，有以上分析我们可知，当产生氢气的量与加入乙醇的量为2:1的关系时，乙醇的结构式为CH3CH2-OH，当产生氢气的量与加入乙醇的量的3:1的关系时，则乙醇的结构式为CH3-O-CH3。那怎么计算它们的比值呢。
P1V1/T1=P2V2/T2
p1、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。
T2：273.15+t
根据气体摩尔体积可计算出氢气的物质的量。
设：乙醇分子中可被金属钠置换的氢原子个数为x
则：
C2H6O+xNa=C2H6-xONa
取Amol乙醇反应生成V1/22.4mol
将(2)式代入(1)式整理后：
【讲解】按实验装置图装好实验装置，在试管里放入已擦干煤油和去除氧化膜的钠粒（1.0g左右），试管的胶塞中央，插人一个事先抽入0.5mL无水乙醇的注射器。那为什么一样要用无水乙醇呢？
【学生作答】因为如果不是无水乙醇，那么乙醇中的水也会和钠反应产生氢气，造成实验结果不准确。
【讲述】很好，所以仪器也要干燥。经检查装置的气密性后，缓慢挤压注射器慢慢的加人0.1rnL无水乙醇（尽量几滴几滴加，同时辅以稍稍加热试管），尽量摇动试管，使钠与无水乙醇充分接触一段时间后在加入一些乙醇，加入量不宜过多，速度也不宜过快，同时用量筒用排水法收集生成的氢气。当反应接近停止时，可将试管稍稍加热。等到没有气体产生、使装置冷却到室温时，准确读出量筒上的刻度，这就是室温下0.5mL无水乙醇与足量钠反应生成氢气的体积。更换一支干燥的侧支试管，使
七、实验改进
（说明：若乙醇用量少，可以用注射器代替滴定管）
优点：直观性、趣味性较强，方便读出生成的氢气的量，避免氢气受到水封压力不宜排出，影响反应进行。