周璇娜 衷明華
[摘要]乙酸是酸的代表物,是《生活中兩種常見的有機物》一節(jié)的重點內容,更是高中有機化學學習的重點。掌握好乙酸的結構和性質,有助于學生構建“官能團決定同一類有機物化學性質”的思想。
[關鍵詞]有機物 乙酸 教學設計
[中圖分類號]G633.8 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058(2016)08-0095
一、教材分析
本節(jié)課是選自人教版高中化學必修2第三章第三節(jié)《生活中兩種常見的有機物》第二課時《乙酸》。本節(jié)課是繼上節(jié)課介紹的生活中常見的有機物——乙醇之后,介紹日常生活中另一種典型的有機物代表——乙酸。這節(jié)內容主要介紹乙酸的分子結構特點和主要性質,并認識乙酸在日常生活中的應用,體會乙酸和我們的生活生產實際的密切關系。乙酸是羧酸的代表物。在此之前,學生已學習了乙醇,初步掌握了以官能團為特征學習物質性質的方法,因此掌握好乙酸的結構和性質,可以幫助學生進一步構建“官能團決定同一類有機物化學性質”的思維,進一步建立“結構——性質——用途”的有機物學習模式,掌握以點帶面的學習方法,為學習選修5中的羧酸類有機物打下基礎。本節(jié)內容是以初中所學乙酸的用途為知識增長點,而從知識內涵和乙酸的分子結構特點上看,乙酸既是烴類以及乙醇知識的鞏固、延續(xù)和發(fā)展,又是學好酯(油脂)類化合物的基礎,故本節(jié)有著承上啟下的作用。它不僅是本章的重點之一,也是高中有機化學學習的重點。
二、學情分析
從知識結構上看,學生已經(jīng)學完烴的基礎知識和乙醇等內容,對“官能團決定同一類有機物化學性質”以及“物質的結構決定性質,性質決定用途”有了一定的認識,并且能掌握常見的有機反應類型,具備了一定的實驗設計能力,有較強的求知欲,渴望自己獨立完成實驗。
從學習能力上看,通過初中和高中階段的學習與訓練,學生已經(jīng)具備了一定的分析和歸納問題的能力,但是,獨立分析問題、邏輯推理和概括的能力還較薄弱。
三、教學目標
1.知識與技能
(1)通過對乙酸酸性的探究實驗,了解乙酸的分子結構及其官能團的特點,掌握其主要物理性質、化學性質和用途。
(2)了解酯化反應的概念,了解酯化反應實驗的裝置特點,并能夠獨立完成該實驗,初步掌握酯化反應的原理和實質。
2.過程與方法
(1)通過實驗設計、動手實驗,培養(yǎng)觀察能力、創(chuàng)新思維能力。
(2)通過對酯化反應過程的分析、推理,培養(yǎng)從現(xiàn)象到本質、從宏觀到微觀的自然科學思維方法。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)運用實驗、模型、多媒體等手段創(chuàng)設情境,激發(fā)學習的興趣和求知欲。
(2)通過對乙酸酸性、酯化反應原理的探究,培養(yǎng)科學探究能力和合作精神,體會化學與人類生活之間的密切聯(lián)系。
四、教學重難點
1.教學重點:乙酸的酸性和酯化反應。
2.教學難點:乙酸酯化反應的實質。
五、實驗用品
器材:試管、鐵架臺、橡膠導管、橡皮塞、酒精燈、量筒;
試劑:乙酸、CaCO3、碳酸、乙醇、濃硫酸、飽和碳酸鈉溶液、碎瓷片。
六、教學設計思路
本節(jié)教學設計思路主要按“創(chuàng)設情境→提出問題→實驗探究→解決問題→具體應用”這五大環(huán)節(jié)來進行。
1.引入典故,接著從生活中食醋的應用人手,以生活中乙酸的應用為主線,從中提取知識,進一步剖析探究。
2.以問題探究為主導,充分發(fā)揮學生思考的積極性、主動性,調動學生的思考維度。
3.以實驗探究為載體,提高學生的動手能力以及設計實驗、驗證知識、自我得出結論的能力。
4.通過自我歸納總結,提升學生的綜合能力。
5.進一步指導學生聯(lián)系生活,親身感受化學在社會生活中的應用價值,讓化學走向社會。
七、教學程序
1.引入
[投影]傳說在古代的中國,有個叫杜康的人發(fā)明了酒。他兒子黑塔也跟杜康學會了釀酒技術。后來,黑塔率族移居現(xiàn)江蘇省鎮(zhèn)江。在那里,他們釀酒后覺得酒糟扔掉可惜,就存放在缸里。到了二十一日的酉時,打開缸,一股香氣撲鼻而來。在濃郁香味的誘惑下,黑塔嘗了一口,酸甜兼?zhèn)?,味道很美,便貯藏著作為“調味漿”。你們知道這是什么嗎?
[學生活動]聽到這個有趣的典故而且故事的主體是我們生活中熟悉的東西,學生充滿了極大的興趣,紛中學教學參考2016年3月總第260期紛回答是醋。
[教師活動]對,它就是醋——“酉”加“二十一日”剛好是組成“醋”字。大家在生活中都接觸過食醋,而在初中的時候,我們對醋這種物質也有過簡單學習。
[設計意圖]從典故人手,吸引學生的注意力,激發(fā)學生興趣。同時,將生活與化學聯(lián)系起來,體現(xiàn)從“生活走進化學”的新課程理念,進一步提高學生學習的興趣。
[過渡引入]在日常生活中,我們飲用的食醋,其主要成分是乙酸,因此乙酸又叫醋酸,今天我們主要來學習乙酸。
2.乙酸的物理性質
[教師活動]準備好一瓶純乙酸,讓學生觀察乙酸的外觀,走到學生身邊,讓每一個學生都聞一聞乙酸的氣味。在觀察乙酸的外觀和聞乙酸的氣味后,讓學生回答乙酸的物理性質,接著用PPT完整展示乙酸的物理性質。
[學生活動]注意力集中,信心滿滿,對乙酸的物理性質能自己概括一些。
[設計意圖]讓學生觀察實物,學會總結乙酸的物理性質,加深對知識點的印象。
3.乙酸的結構
[引導]讓學生觀察乙酸的球棍模型,讓學生根據(jù)原子寫出乙酸的分子式、結構式和結構簡式,叫一名學生到黑板上書寫。
[PPT展示]乙酸球棍模型、比例模型、分子式、結構式和結構簡式。
[提問]‘‘結構決定性質,性質體現(xiàn)結構”,那么乙酸的化學性質又是怎樣的呢?它能發(fā)生哪些反應呢?大家先小組討論,之后推選代表進行回答。
[學生活動]認真完成乙酸的分子式、結構式和結構簡式的書寫。
[教師活動]對學生的答案進行肯定。再提問:乙酸的酸性強弱如何呢?
[設計意圖]根據(jù)球棍模型寫出結構式,可以讓學生回顧相關知識點。引導學生學習化學的基本原理和方法,培養(yǎng)學生的元素觀。學生小組討論乙酸的化學性質,可以鍛煉學生的思考能力。
4.乙酸的酸性
[探究實驗](1)向試管中加入3 mL稀醋酸溶液,滴加石蕊試液,觀察現(xiàn)象。(2)對比實驗:向兩支試管中加入等量的CaCO3,接著分別向這兩支試管加入等量的濃度相同的醋酸溶液和碳酸溶液,比較產生氣泡的速率。
[提問]實驗現(xiàn)象說明了什么問題?
[學生活動]全神貫注地觀察,對觀察到的現(xiàn)象進行分析,并且討論對比實驗現(xiàn)象說明的問題。
[提問]我們知道乙酸是一種酸,具有酸性,但上面的實驗能否說明它是一種弱酸或是強酸呢?如果不能,那要如何來證明乙酸酸性的強弱呢?請大家設計實驗。
[學生活動]討論、思考,并且提出實驗方案:測定濃度為0.11 mol/L的醋酸溶液的pH值,若pH=1,則說明醋酸是一種強酸,否則,是一種弱酸。
[提問]作為一種酸,乙酸具有酸的通性,它包括哪些性質?
[生答]使紫色石蕊試液變色;與活潑金屬反應;與金屬氧化物反應;與堿反應;與某些鹽反應。
[投影]寫出化學反應方程式:
①Na+CH3COOH→
②CuO+CH3COOH→
③CH3COOH+NaOH→
④CH3COOH+Na2CO3→
[設計意圖]讓學生學會觀察實驗,歸納總結實驗現(xiàn)象,提高學生的歸納總結能力;讓學生學會設計實驗,提高學生設計實驗的能力;回顧酸的通性,注重知識的前后聯(lián)系。
5.酯化反應
[教師活動]通過剛才的典故,我們已經(jīng)知道醋是酒的升級版了,俗話說“酒是陳的香”,在這里,“陳”是什么意思?你們知道這其中的道理嗎?
[學生活動]充滿好奇心,極其想知道這其中的道理。
[探究實驗]在一支大試管中加人幾片碎瓷片,再加入3 mL乙醇,然后邊搖動試管邊慢慢加入2 mL濃硫酸和2 mL乙酸,按教材圖示連接好裝置。用酒精燈小心均勻地加熱試管3~5 min,產生的蒸氣經(jīng)導管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上。實驗完成后在不振蕩小試管的情況下,沿器壁滴加少量紫色石蕊試液,觀察現(xiàn)象;再振蕩試管、靜置,觀察現(xiàn)象。
[教師活動]巡視并指導學生實驗,共同探討實驗的成與敗,向學生強調實驗裝置的組裝順序,氣密性的檢查,導管口的位置,實驗安全等問題,讓學生仔細觀察實驗現(xiàn)象。
[學生活動]閱讀分析實驗操作要點,進行加熱操作。觀察裝有飽和碳酸鈉溶液的試管里有什么變化,生成物的色、態(tài)、味各是怎樣的,記錄實驗現(xiàn)象。
[現(xiàn)象]有無色、香味、密度比水輕、不溶于水的油性液體生成。
[引入]這種有香味的油狀液體就是乙酸乙酯,該反應是可逆反應:CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O,像這種酸和醇作用生成酯和水的反應叫做酯化反應。根據(jù)本實驗,請同學們討論下列問題:
①該實驗混合酸的加入順序應該是怎樣的?
②濃硫酸起什么作用?
③為什么用飽和碳酸鈉溶液吸收乙酸乙酯?導管口為何不能插入碳酸鈉溶液中?
④酯化反應中生成物水分子里的氧原子由醇提供還是由羧酸提供?
⑤酯化反應還屬于哪一類有機反應類型?
[學生活動]以上問題對于學生來說較陌生,所以在教師的引導下,讓學生交流、討論、總結。
①合酸加入順序:乙醇、濃硫酸、冰醋。
②濃硫酸起催化劑和吸水劑的作用。作催化劑,可提高反應速率;作吸水劑,可提高乙醇、乙酸的轉化率。
③乙酸乙酯在無機鹽溶液中溶解度減少,容易分層析出;除去揮發(fā)出的乙酸,生成無氣味的乙酸鈉,便于聞到乙酸乙酯的氣味;溶解揮發(fā)出的乙醇。防止倒吸。
④采用同位素標記法確定產物H2O中氧原子的來源。根據(jù)CH3COOH+C2H518OH→CH3CO18OC2H5+H2O,證明酯化反應中生成物水分子里的氧原子由羧酸提供。
⑤酯化反應也屬于取代反應。
[提問]‘‘酒是陳的香”,存放時間越長的酒,香味越濃,現(xiàn)在大家知道其中的道理了嗎?
[聯(lián)系生活]其實,在生活中,酯因為有香味,所以可以用來做香料。廚師燒魚時常加入醋并加點酒,這樣,魚的味道就會變得無腥、香醇,特別鮮美。
[設計意圖]通過探究實驗,培養(yǎng)學生的實驗觀,提高學生的實驗操作動手能力;讓學生觀察實驗現(xiàn)象,并學會從現(xiàn)象分析本質,提高綜合解決問題的能力。
八、教學反思
本節(jié)課在教材分析和學生學情分析的基礎上,充分運用“從生活走進化學,從化學走向社會”的思想進行教學設計,堅持以學生為主體,教師為主導,使學生真正成為學習的主人。
本這節(jié)課的特點是:(1)以有趣的典故引入,吸引學生的注意力。(2)讓學生自己設計實驗,培養(yǎng)獨立思考能力以及綜合分析能力。(3)為了突出酯化反應的過程分析和加深學生對酯化反應本質的理解,給學生介紹同位素原子示蹤法并運用多媒體配合講解。通過對酯化反應過程的分析、推理、研究,培養(yǎng)學生從現(xiàn)象到本質、從宏觀到微觀、從實踐到理論的自然科學思維方法。(4)增強學生對實驗過程及實驗中出現(xiàn)的問題的分析推斷能力,達到“知其然并知其所以然”的教學效果。
總的來說,本教學設計力求讓學生在探索中思考并獲取知識,在討論交流中和鞏固深化知識,使學生在學習的過程中獲得快樂的體驗,讓學生在積極、愉快的課堂氣氛中提高自己的認識水平,從而達到預期的教學效果。
(責任編輯 羅艷)