周璇娜 衷明华
[摘要]乙酸是酸的代表物,是《生活中两种常见的有机物》一节的重点内容,更是高中有机化学学习的重点。掌握好乙酸的结构和性质,有助于学生构建“官能团决定同一类有机物化学性质”的思想。
[关键词]有机物 乙酸 教学设计
[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058(2016)08-0095
一、教材分析
本节课是选自人教版高中化学必修2第三章第三节《生活中两种常见的有机物》第二课时《乙酸》。本节课是继上节课介绍的生活中常见的有机物——乙醇之后,介绍日常生活中另一种典型的有机物代表——乙酸。这节内容主要介绍乙酸的分子结构特点和主要性质,并认识乙酸在日常生活中的应用,体会乙酸和我们的生活生产实际的密切关系。乙酸是羧酸的代表物。在此之前,学生已学习了乙醇,初步掌握了以官能团为特征学习物质性质的方法,因此掌握好乙酸的结构和性质,可以帮助学生进一步构建“官能团决定同一类有机物化学性质”的思维,进一步建立“结构——性质——用途”的有机物学习模式,掌握以点带面的学习方法,为学习选修5中的羧酸类有机物打下基础。本节内容是以初中所学乙酸的用途为知识增长点,而从知识内涵和乙酸的分子结构特点上看,乙酸既是烃类以及乙醇知识的巩固、延续和发展,又是学好酯(油脂)类化合物的基础,故本节有着承上启下的作用。它不仅是本章的重点之一,也是高中有机化学学习的重点。
二、学情分析
从知识结构上看,学生已经学完烃的基础知识和乙醇等内容,对“官能团决定同一类有机物化学性质”以及“物质的结构决定性质,性质决定用途”有了一定的认识,并且能掌握常见的有机反应类型,具备了一定的实验设计能力,有较强的求知欲,渴望自己独立完成实验。
从学习能力上看,通过初中和高中阶段的学习与训练,学生已经具备了一定的分析和归纳问题的能力,但是,独立分析问题、逻辑推理和概括的能力还较薄弱。
三、教学目标
1.知识与技能
(1)通过对乙酸酸性的探究实验,了解乙酸的分子结构及其官能团的特点,掌握其主要物理性质、化学性质和用途。
(2)了解酯化反应的概念,了解酯化反应实验的装置特点,并能够独立完成该实验,初步掌握酯化反应的原理和实质。
2.过程与方法
(1)通过实验设计、动手实验,培养观察能力、创新思维能力。
(2)通过对酯化反应过程的分析、推理,培养從现象到本质、从宏观到微观的自然科学思维方法。
3.情感态度与价值观
(1)运用实验、模型、多媒体等手段创设情境,激发学习的兴趣和求知欲。
(2)通过对乙酸酸性、酯化反应原理的探究,培养科学探究能力和合作精神,体会化学与人类生活之间的密切联系。
四、教学重难点
1.教学重点:乙酸的酸性和酯化反应。
2.教学难点:乙酸酯化反应的实质。
五、实验用品
器材:试管、铁架台、橡胶导管、橡皮塞、酒精灯、量筒;
试剂:乙酸、CaCO3、碳酸、乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液、碎瓷片。
六、教学设计思路
本节教学设计思路主要按“创设情境→提出问题→实验探究→解决问题→具体应用”这五大环节来进行。
1.引入典故,接着从生活中食醋的应用人手,以生活中乙酸的应用为主线,从中提取知识,进一步剖析探究。
2.以问题探究为主导,充分发挥学生思考的积极性、主动性,调动学生的思考维度。
3.以实验探究为载体,提高学生的动手能力以及设计实验、验证知识、自我得出结论的能力。
4.通过自我归纳总结,提升学生的综合能力。
5.进一步指导学生联系生活,亲身感受化学在社会生活中的应用价值,让化学走向社会。
七、教学程序
1.引入
[投影]传说在古代的中国,有个叫杜康的人发明了酒。他儿子黑塔也跟杜康学会了酿酒技术。后来,黑塔率族移居现江苏省镇江。在那里,他们酿酒后觉得酒糟扔掉可惜,就存放在缸里。到了二十一日的酉时,打开缸,一股香气扑鼻而来。在浓郁香味的诱惑下,黑塔尝了一口,酸甜兼备,味道很美,便贮藏着作为“调味浆”。你们知道这是什么吗?
[学生活动]听到这个有趣的典故而且故事的主体是我们生活中熟悉的东西,学生充满了极大的兴趣,纷中学教学参考2016年3月总第260期纷回答是醋。
[教师活动]对,它就是醋——“酉”加“二十一日”刚好是组成“醋”字。大家在生活中都接触过食醋,而在初中的时候,我们对醋这种物质也有过简单学习。
[设计意图]从典故人手,吸引学生的注意力,激发学生兴趣。同时,将生活与化学联系起来,体现从“生活走进化学”的新课程理念,进一步提高学生学习的兴趣。
[过渡引入]在日常生活中,我们饮用的食醋,其主要成分是乙酸,因此乙酸又叫醋酸,今天我们主要来学习乙酸。
2.乙酸的物理性质
[教师活动]准备好一瓶纯乙酸,让学生观察乙酸的外观,走到学生身边,让每一个学生都闻一闻乙酸的气味。在观察乙酸的外观和闻乙酸的气味后,让学生回答乙酸的物理性质,接着用PPT完整展示乙酸的物理性质。
[学生活动]注意力集中,信心满满,对乙酸的物理性质能自己概括一些。
[设计意图]让学生观察实物,学会总结乙酸的物理性质,加深对知识点的印象。
3.乙酸的结构
[引导]让学生观察乙酸的球棍模型,让学生根据原子写出乙酸的分子式、结构式和结构简式,叫一名学生到黑板上书写。
[PPT展示]乙酸球棍模型、比例模型、分子式、结构式和结构简式。
[提问]‘‘结构决定性质,性质体现结构”,那么乙酸的化学性质又是怎样的呢?它能发生哪些反应呢?大家先小组讨论,之后推选代表进行回答。
[学生活动]认真完成乙酸的分子式、结构式和结构简式的书写。
[教师活动]对学生的答案进行肯定。再提问:乙酸的酸性强弱如何呢?
[设计意图]根据球棍模型写出结构式,可以让学生回顾相关知识点。引导学生学习化学的基本原理和方法,培养学生的元素观。学生小组讨论乙酸的化学性质,可以锻炼学生的思考能力。
4.乙酸的酸性
[探究实验](1)向试管中加入3 mL稀醋酸溶液,滴加石蕊试液,观察现象。(2)对比实验:向两支试管中加入等量的CaCO3,接着分别向这两支试管加入等量的浓度相同的醋酸溶液和碳酸溶液,比较产生气泡的速率。
[提问]实验现象说明了什么问题?
[学生活动]全神贯注地观察,对观察到的现象进行分析,并且讨论对比实验现象说明的问题。
[提问]我们知道乙酸是一种酸,具有酸性,但上面的实验能否说明它是一种弱酸或是强酸呢?如果不能,那要如何来证明乙酸酸性的强弱呢?请大家设计实验。
[学生活动]讨论、思考,并且提出实验方案:测定浓度为0.11 mol/L的醋酸溶液的pH值,若pH=1,则说明醋酸是一种强酸,否则,是一种弱酸。
[提问]作为一种酸,乙酸具有酸的通性,它包括哪些性质?
[生答]使紫色石蕊试液变色;与活泼金属反应;与金属氧化物反应;与碱反应;与某些盐反应。
[投影]写出化学反应方程式:
①Na+CH3COOH→
②CuO+CH3COOH→
③CH3COOH+NaOH→
④CH3COOH+Na2CO3→
[设计意图]让学生学会观察实验,归纳总结实验现象,提高学生的归纳总结能力;让学生学会设计实验,提高学生设计实验的能力;回顾酸的通性,注重知识的前后联系。
5.酯化反应
[教师活动]通过刚才的典故,我们已经知道醋是酒的升级版了,俗话说“酒是陈的香”,在这里,“陈”是什么意思?你们知道这其中的道理吗?
[学生活动]充满好奇心,极其想知道这其中的道理。
[探究实验]在一支大试管中加人几片碎瓷片,再加入3 mL乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸,按教材图示连接好装置。用酒精灯小心均匀地加热试管3~5 min,产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。实验完成后在不振荡小试管的情况下,沿器壁滴加少量紫色石蕊試液,观察现象;再振荡试管、静置,观察现象。
[教师活动]巡视并指导学生实验,共同探讨实验的成与败,向学生强调实验装置的组装顺序,气密性的检查,导管口的位置,实验安全等问题,让学生仔细观察实验现象。
[学生活动]阅读分析实验操作要点,进行加热操作。观察装有饱和碳酸钠溶液的试管里有什么变化,生成物的色、态、味各是怎样的,记录实验现象。
[现象]有无色、香味、密度比水轻、不溶于水的油性液体生成。
[引入]这种有香味的油状液体就是乙酸乙酯,该反应是可逆反应:CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O,像这种酸和醇作用生成酯和水的反应叫做酯化反应。根据本实验,请同学们讨论下列问题:
①该实验混合酸的加入顺序应该是怎样的?
②浓硫酸起什么作用?
③为什么用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯?导管口为何不能插入碳酸钠溶液中?
④酯化反应中生成物水分子里的氧原子由醇提供还是由羧酸提供?
⑤酯化反应还属于哪一类有机反应类型?
[学生活动]以上问题对于学生来说较陌生,所以在教师的引导下,让学生交流、讨论、总结。
①合酸加入顺序:乙醇、浓硫酸、冰醋。
②浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用。作催化剂,可提高反应速率;作吸水剂,可提高乙醇、乙酸的转化率。
③乙酸乙酯在无机盐溶液中溶解度减少,容易分层析出;除去挥发出的乙酸,生成无气味的乙酸钠,便于闻到乙酸乙酯的气味;溶解挥发出的乙醇。防止倒吸。
④采用同位素标记法确定产物H2O中氧原子的来源。根据CH3COOH+C2H518OH→CH3CO18OC2H5+H2O,证明酯化反应中生成物水分子里的氧原子由羧酸提供。
⑤酯化反应也属于取代反应。
[提问]‘‘酒是陈的香”,存放时间越长的酒,香味越浓,现在大家知道其中的道理了吗?
[联系生活]其实,在生活中,酯因为有香味,所以可以用来做香料。厨师烧鱼时常加入醋并加点酒,这样,鱼的味道就会变得无腥、香醇,特别鲜美。
[设计意图]通过探究实验,培养学生的实验观,提高学生的实验操作动手能力;让学生观察实验现象,并学会从现象分析本质,提高综合解决问题的能力。
八、教学反思
本节课在教材分析和学生学情分析的基础上,充分运用“从生活走进化学,从化学走向社会”的思想进行教学设计,坚持以学生为主体,教师为主导,使学生真正成为学习的主人。
本这节课的特点是:(1)以有趣的典故引入,吸引学生的注意力。(2)让学生自己设计实验,培养独立思考能力以及综合分析能力。(3)为了突出酯化反应的过程分析和加深学生对酯化反应本质的理解,给学生介绍同位素原子示踪法并运用多媒体配合讲解。通过对酯化反应过程的分析、推理、研究,培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的自然科学思维方法。(4)增强学生对实验过程及实验中出现的问题的分析推断能力,达到“知其然并知其所以然”的教学效果。
总的来说,本教学设计力求让学生在探索中思考并获取知识,在讨论交流中和巩固深化知识,使学生在学习的过程中获得快乐的体验,让学生在积极、愉快的课堂气氛中提高自己的认识水平,从而达到预期的教学效果。
(责任编辑 罗艳)