内容正文:
科学探究——再谈乙酸乙酯碱性水解实验
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一个简单又复杂的问题
84消毒液与双氧水混合有何现象?可能的原因是什么?
浙江省绍兴市越州中学
通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
理论与预测对实验研究的重要作用
北京大学傅鹰先生曾说:“没有理论,实验就有可能变成盲动,劳而无功、进步迟缓,甚或根本不能进步!
之所以需要依据理论模型进行预测是为了研究者少走弯路,哪怕有少许的预测行为也一定比毫无预测的行为好上千万倍!
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通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
模型认知
POE教学策略
认识模型
预测现象
观察现象
解释现象
predict(应用模型)
observe(实验探究)
explain
(证据推理)
(搜索模型)cognition
证实or证伪
强化or修正)
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通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
已有认识模型应用——提出问题
如何设计乙酸乙酯常温下水解可视化实验设计?
CH3COOC2H5+H2O==CH3COOH+C2H5OH
△H(298K)=9.20 kJ/mol
乙酸乙酯 25℃时的平衡常数 K ≈ 0.25
Na2CO3
NaHCO3
NaOH
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通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
定性实验—百里香酚蓝为指示剂
①H2SO4(稀)②饱和Na2CO3溶液③浓NaOH溶液④稀NaOH溶液
① ② ③ ④
① ② ③ ④
① ② ③ ④
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通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
认识模型应用——定量实验[pH传感器(NaOH体系)]
pH约为13的NaOH溶液中加入适量乙酸乙酯的pH变化曲线(磁力搅拌器搅拌)
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通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
认识模型应用——定量实验[电导率传感器(NaOH体系)]
NaOH溶液中加入适量乙酸乙酯后的电导率变化曲线(磁力搅拌器搅拌)
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通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
提出问题
热力学计算
动力学机理
实验方案
问题解决
乙酸乙酯碱性水解能进行到底吗?
认识模型应用—以实现乙酸乙酯碱性常温快速水解为例
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提出问题
热力学计算
动力学机理
实验方案
问题解决
物质 状态
(kJ/mol)
[J/(mol·k)]
(kJ/mol)
氢氧化钠 aq -469.15 48.1 -419.2
乙酸乙酯 lq -479.3 257.7 -332.7
乙酸钠 aq -726.13 145.6 -631.28
乙醇 lq -277.6 161 -174.8
水 lq -285.83 69.95 -237.14
表1相关物质的热力学数据(298K)—《兰氏化学手册》原书第15版
= -54.18(kJ/mol )
= -55.28(kJ/mol)
= 0.8(J/mol·k )
Kϴ=3.14×109
认识模型应用—以实现乙酸乙酯碱性常温快速水解为例
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提出问题
热力学计算
动力学机理
实验方案
问题解决
认识模型应用—以实现乙酸乙酯碱性常温快速水解为例
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认识模型应用——温度对乙酸乙酯水解的影响
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通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
认识模型应用——温度对乙酸乙酯水解的影响
浙江省绍兴市越州中学
通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
认识模型应用——为什么可以用饱和碳酸钠收集乙酸乙酯
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通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
认识模型应用——定量实验[pH传感器(Na2CO3体系)]
pH约为10.65的Na2CO3溶液中加入适量乙酸乙酯的pH变化曲线(磁力搅拌器搅拌)
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通过对不同类型有机反应中选用不同溴单质作试剂的研讨,说明反应试剂状态、浓度对反应的影响。
认识模型应用——定量实验[电导率传感器(Na2CO3体系)]
Na2CO3溶液中加入适量乙