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本节教学内容来自人教版《必修二》的第三章第三节《生活中两种常见的有机物—乙酸》。乙酸是继烯烃、乙酸后学生接触到的官能团的物质。通过对乙酸主要化学性质的学习,有利于进一步帮助学生树立有机化学学习方法。乙酸是生活中常见的调料,自古就有民以食为天,食以味先,味以酸为首的说法。乙酸在生活中是一种非常重要的有机物,进入现代社会乙酸又成为了一种重要的化工原料,渗透到生活的各个领域。化学知识来源于生活,还可以将化学知识服务于生活。增强学生关注生活中的化学,感受化学世界奇妙的同时,体会化学与人类健康的关系。
课前学生基本熟悉乙酸的气味、状态、颜色,大部分学生能认识到乙酸的酸性,但对乙酸的结构以及化学性质不清楚。通过对烃类、乙醇等物质的学习,学生已经建立了结构式、球棍模型、比例模型等概念,对有机物分子内原子间的成键方式有了初步的认识,这些都可以作为课堂引入的素材。因此通过乙酸的学习,能让下学生更进一步了解加深对有机物学习模板的建立——通过认识官能团来开展对有机物化学性质的预测与研究。
知识与技能:
1.初步掌握乙酸的分子结构和物理性质;
2.掌握乙酸的酸性和酯化反应的化学性质,理解酯化反应的实质;
过程与方法:
1.通过实验培养学生设计实验和观察、描述、解释实验现象的能力;
2.通过酯化反应的对比实验探究,让学生学会运用控制变量法;
3.通过创设问题情境等途径,培养学生对知识分析归纳和总结的思维能力和表达能力,以及解决实际问题的能力;
情感态度与价值观:
1.辩证认识乙酸的弱酸性,进一步理解结构决定性质的含义;
2.通过设计实验、动手实验,激发学生的学习兴趣,培养求实、创新、合作的优良品质;
3.通过清洗水垢,让学生进一步理解化学是一门实用性很强的学科。
核心素养:
1.证据推理与模型认知:掌握官能团结构决定有机物性质的规律,通过对乙酸性质的实验探究,掌握官能团羧基的结构特点和性质,为进一步学习同类有机物服务。通过乙酸和乙醇的球棍模型,知道有机物之间在一定条件下是可以相互转化的。
2.科学探究与创新意识:能根据醋酸和碳酸的酸性强弱设计方案,也能由已知信息进行分析,利用控制变量法设计实验方案,培养学生的科学探究能力和创新意识。在完成学生实验的过程中,锻炼学生的动手能力,增强学生之间合作学习能力。
重点:乙酸的酸性和酯化反应
难点:酯化反应中断键成键规律
乙酸
一、结构: 羧基
二、性质
1、酸性 CH3COOH⇋CH3COO-+H+
2、酯化反应 CH3COOH+C2H5OH⇋CH3COOC2H5+H2O(条件为浓硫酸和加热)
教师活动:展示糖醋鱼的图片,提问:在制作这一道美味的时候要用到什么调料?引入本节内容——乙酸。
学生活动:根据教材,利用提供的教具(球棍模型),拼出乙醇和乙酸的结构。
教师活动:(过渡)乙醇的化学性质由什么决定?乙酸中的官能团是羟基吗?羧基决定乙酸具有什么样的性质,我们一起来探讨。
教师活动:(设问)在吃糖醋鱼这道菜的时候有酸味,酸味来自哪种化学物质?如何设计实验证明乙酸具有酸性?提供的药品有:食盐、 鸡蛋壳(主要成分是CaCO3)、铁钉、白糖、刷墙用的石灰乳、发馒头用的纯碱等。请同学们开始讨论。
学生活动:
1.讨论3分钟后,学生总结出三种方案,分别是鸡蛋壳、铁钉、纯碱。
2.学生点评可补充石灰乳。
3.学生写出醋酸和碳酸钙反应的化学方程式。
教师活动:(设问)吃糖醋鱼的时候,除了吃出酸味,还能闻到香喷喷的味道。味道从何而来?香味是哪种物质?
学生活动:
(1)观看实验视频,结合资料卡,回答问题:
物质 | 沸点/℃ | 密度/(g/mL) | 水溶性 |
乙酸 | 117.9 | 1.05 | 易溶 |
乙醇 | 78.5 | 0.7893 | 易溶 |
乙酸乙酯 | 77 | 0.901 | 微溶 |
①制备乙酸乙酯时,浓硫酸的作用是什么?
② 怎样分离乙酸乙酯?
③制备乙酸乙酯时,怎样尽可能产率高且现象明显?
(2)(学生总结)
①浓硫酸作催化剂和吸水剂;
②可用水或者饱和碳酸钠溶液分离乙酸乙酯;
③要想乙酸乙酯纯度高且现象明显,可用饱和碳酸钠溶液。
(1)(学生讨论)在制备乙酸乙酯的实验中,能否设计实验证明:
①浓硫酸起催化作用;
②用饱和碳酸钠溶液作吸收液,可得到纯度高且现象明显的的乙酸乙酯。
教师活动:提示学生可用控制变量法进行实验设计。
学生活动:
(1)(学生展示)实验设计方案:
实验 | 反应试剂 | 吸收剂 |
1 | 3 mL乙醇、2mL乙酸 | 饱和碳酸钠溶液 |
2 | 3mL乙醇、2mL浓硫酸、2mL乙酸 | 饱和碳酸钠溶液 |
3 | 3mL乙醇、2mL浓硫酸、2mL乙酸 | 水 |
教师活动:提示实验注意事项
①试剂的添加顺序:乙醇--浓硫酸--乙酸;
②添加碎瓷片;
③试剂的体积:各试剂均减少1mL(安全考虑);
④导管不能插入液面下;
⑤每组控制加热时间为2分钟;
⑥若有溶液出现分层,用尺子量出上层液体的厚度。
学生活动:
(1)分组实验;
(2)记录实验现象,并思考下列问题;
①饱和碳酸钠溶液的作用?
②三种试剂的加入顺序是什么?为什么?
③导管末端在液面以上,为什么?
④乙酸与乙醇反应可能的断键过程?
实验 | 反应试剂 | 吸收剂 | 实验现象 |
1 | 2 mL乙醇、1mL乙酸 | 饱和碳酸钠溶液 | |
2 | 2mL乙醇、1mL浓硫酸、1mL乙酸 | 水 | |
3 | 2mL乙醇、1mL浓硫酸、1mL乙酸 | 饱和碳酸钠溶液 |
(3)(学生总结)
①饱和碳酸钠溶液:降低乙酸乙酯的溶解度,中和乙酸,吸收乙醇;
②稀释浓硫酸,减少挥发;
③导管末端在液面以上,为了防止倒吸。
④(动手拼接球棍模型)酯化反应的断键过程为:酸脱羟基醇脱氢。可用同位素失踪法证明。
教师活动:通过我们的实验和分析,再想想糖醋鱼的酯香味,你还有什么疑问吗?
学生活动:(提问)做菜的时候总不能放浓硫酸吧?
教师活动:(拓展)盐酸、NaHSO4、FeCl3等都可以做酯化反应的催化剂。铁锅中可能混有Fe3+。
教师活动:
(PPT展示)介绍生活中的好帮手—醋:食醋可以洗去水垢;也可以除去饰品上的铁锈。擦皮鞋时在鞋油里加几滴醋,皮鞋会更光亮。洗毛衣时加几滴醋,毛衣会焕然一新。用醋漱口可以防感冒,吃黄豆泡醋可以降血压,醋饮料还可以美容养颜,更是让我们青春永驻。
乙酸的性质:酸性和酯化反应
1.下列物质中不能用来鉴别乙醇和乙酸的是( )
A.铁粉 B.溴水 C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
2. 30g乙酸与46g乙醇在一定条件下发生酯化反应,如果实际产率为68%,则可得到的乙酸乙酯的质量是多少?
请结合所学知识,网上搜索和查阅相关资料,完成下列任务:
1.结合你个人理解,绘制出乙酸知识学习思维导图;
2.结合你的观察与思考,就乙酸在生活、工业生产中的应用,写一篇小论文。
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