王国秀
我带的是两个重点班和一个普通班的化学,这两个重点班有一个重点班的学生课堂气氛非常活跃。在今天的课堂上386班(学生活跃的那个班)就上演了非常精彩的一幕。今天要讲的是一份模拟考试题的实验题,自从去年高考实验题出了有机实验题后,今年的模拟题的实验题有很多都是有机物的制备。这一份题也不例外,实验题是如何制备并提纯乙酸乙酯。
该题为:乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。某课外小组设计实验室制取并提纯乙酸乙酯的方案如下:
已知:①氯化钙可与乙醇形成CaCl2·6C2H5OH
②有关有机物的沸点:
试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯
沸点/℃34.778.511877.1③2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
I.制备过程
装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有9.5mL无水乙醇和6mL冰醋酸,D中放有饱和碳酸钠溶液。
(1)写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式。
(2)实验过程中滴加大约3mL浓硫酸,B的容积最合适的是
(填入正确选项前的字母)
A.25mLB.50mL
C.250mL D.500mL
(3)球形干燥管的主要作用是。
(4)如预先向饱和Na2CO3溶液中滴加几滴酚酞试液,目的是。
II.提纯方法
①将D中混合液转入分液漏斗进行分液。
②有机层用5mL饱和食盐水洗涤,再用5mL饱和氯化钙溶液洗涤,最后用水洗涤。有机层倒入一干燥的烧瓶中,用无水硫酸镁干燥,得粗产物。
③将粗产物蒸馏,收集77.1℃的馏分,得到纯净干燥的乙酸乙酯。
(5)第①步分液时,选用的玻璃仪器的名称是。
(6)第②步中用饱和食盐水、饱和氯化钙溶液、最后用水洗涤,分别主要洗去粗产品中的,,。
讲到第六问时也就是第②步中用饱和食盐水、饱和氯化钙溶液、最后用水洗涤,分别主要洗去粗产品中的,
,。答案是碳酸钠,乙醇,和氯化钙。讲到用饱和氯化钠溶液洗去残留在有机层里的碳酸钠,然后用饱和的氯化钙溶液洗去乙醇,由于引入了氯化钙,所以再用水来洗氯化钙,接着分液再用无水硫酸镁干燥有机层除去水就得到粗产品了。答案看似非常符合逻辑。也容易被人接受。就在我准备讲下一个题时,有一个同学站起来问了一个问题“第一问加饱和是食盐水洗涤碳酸钠,为什么用饱和氯化钠,用蒸馏水不更好吗?因为在蒸馏水中,碳酸纳的溶解度更大,而且不会引进杂质。”此题问题一出,马上课堂上就炸了锅。还有同学问“加氯化钙要用水洗残留氯化钙,那加饱和的食盐水为什么不水洗?”有的同学立即就说“水洗还不如直接用蒸馏水呢?”还有的同学问“为什么用氯化钠,为什么用一种盐清洗另一种盐呢?”
我看同学们越问越热烈,就没有打断同学们的提问。然后顺着同学的思路问了另一个问题“为什么要洗残留的碳酸钠?”同学们刚才只是讨论为什么用饱和氯化钠溶液洗涤碳酸钠,先入为主的认为碳酸钠天生就该洗。但我这一提问。让同学们产生了更大的兴趣。我接着说,碳酸钠是很稳定的盐,而且最后我们精馏乙酸乙酯的时候都要蒸馏。最后碳酸钠就会留在杂质里,不需要除去。”同学们也觉得有道理.然后有个同学们说“如果这样的话那氯化钙也不需要水洗除去了。因为氯化钙最后蒸馏也留在杂质里了。”这样以来,同学们的兴趣更高了。我又提问“碳酸钠可以不除,因蒸馏时就可除去。但有一种东西必须除,因为它在蒸馏是可能除不净,那是什么?”“乙醇”同学们异口同声的答道。“好了那就是氯化钙一定要加了”我刚说的这儿,386班的课代表发言了:“我知道为什么要洗碳酸钠了,因为残留的碳酸钠要和加入的氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,而沉淀在有机物里面很可能是絮状物不好过滤和分液所以一定要除掉碳酸钠。”我也正在思考这个问题。他一下子给答出来了,引起了同学们的一阵掌声。不过他还不好意思的说“那洗是一定要洗的,只是为什么不用蒸馏水洗就搞不清楚了。”同学们把一定要洗碳酸钠搞清楚了以后,为什么要饱和的食盐水洗又成了问题。我给同学们分析“其实如果只要除去碳酸钠,水洗也就可以了。但是你们有没有发现,题目中无论食盐水还是氯化钙都都是饱和的,而且我们收集乙酸乙酯的时候也都是用饱和的碳酸钠。那为什么要饱和呢?”我接着说“制取乙酸乙酯的实验问题里就有答案,也就是饱和碳酸钠溶液的作用中有一条是:降低乙酸乙酯在水中的溶解度,利于有机物分层析出。那说明乙酸乙酯在水中溶解度不是很小。饱和溶液能抑制其的溶解。再一个氯化钠能起盐析的作用利于有机层析出,还有氯化钠很便宜容易得到。所以用饱和的氯化钠溶液而不用蒸馏水。”同学们终于信服的看着我笑了,我则手里面也全是汗,我只是逻辑推导,其实当时做题时我只看了一下答案认为很简单,没有多想。这是临时发挥的呢。然后我让同学们立即查了一下资料,乙酸乙酯的溶解度是8g证实了我的推理。正在我暗自高兴时,有一个同学说“既然乙酸乙酯在水中溶解度不小,那么整个过程就不能水洗了,如果水洗的话前面的饱和溶液的作用就前功尽弃了。也就是说题目中,水洗除氯化钙不仅没有必要而且是错误的。因为氯化钙本身在蒸馏时就除掉了,水洗还会造成乙酸乙酯不必要的消耗。”“难道题目出错了吗?”“难道我们刚才的分析错误吗?”同学们你一言我一语的争论着。我也陷如两难境界。真理越辩越明,可答案越辩越错,怎么办,这可是地区统考试题呀。我于是跟同学们说:“至于到底是哪方错了不重要。关键是我们要找到一条寻找真理的道路。下面给同学们布置一个课下作业:就是到图书馆和微机室查资料,找到最详尽的乙酸乙酯的实验室制法的资料来证明我们的推断和题目谁对谁错。”
最后同学们终于找到了一份非常详尽资料,不仅证实了我们的推理。也证明了题目的错误:根本就不需要水洗氯化钙这一步。
就是这样一个看似吵吵闹闹的一节课,在让同学们与知识面对面交锋的同时,更让他们感到知识中的逻辑的力量。
反思这个小插曲,我认为:首先,教师要认真备课,不要轻信答案,同时提高自己的内功要能从容应付课堂上的突发事件。再次要理性对待“错题”。甚至有时讲好一道“错题”比讲好一道“对题”对学生的帮助还大。最后,要充分尊重学生,让老师和学生在知识上平等起来才更能碰撞出更多的智慧火花。还要要善于引导,只有老师能做高超的引导才能让同学们讨论更有实效。