内容正文:
第三节《乙醇与乙酸》教学设计
第2课时 乙酸
一、教学目标:
(一)核心素养培养目标
1、了解乙酸的分子结构和物理性质;(宏观辨识与微观探析)
2、通过回顾酸的通性及探究乙酸的酸性;(科学探究与创新意识)
3、通过讨论分析验证乙酸和乙醇发生酯化反应的过程,掌握酯化反应机理;(证据推理与模型认知)
(二)核心素养形成脉络
二、教学重、难点:
教学重点:乙酸的结构特点和乙酸的化学性质(酸性、酯化反应)
教学难点:乙酸酯化反应原理
三、教材分析
《乙醇与乙酸》是新课标人教版高中化学必修第二册第三章《有机化合物》第三节的内容。本节内容选取了乙醇和乙酸这两个日常生活中典型的有机物,并对乙醇和乙酸的组成、结构、主要性质以及在生活、生产中的应用进行了简单的介绍。
本节内容讲了乙酸的组成、结构,介绍了乙酸的酸性,乙酸的酯化反应。这样的设计,旨在使学生建立有机物“组成、结构、性质、用途”的认识关系,使学生了解学习和研究有机物的一般方法,形成一定分析和解决问题的能力。同时这节内容也是联系烃和烃的衍生物的性质的桥梁,它在有机物的相互转化中处于核心地位。学好本节课的内容对学习其他烃的衍生物的性质具有指导性作用。可以让学生掌握在烃的衍生物的学习中,抓住官能团的结构和性质这一中心,确认结构决定性质这一普遍性规律,既巩固了前面学习的烃的知识,又为后面其它烃的衍生物的学习打下了坚实的基础。因此本节在本章的教学中起到了承上启下的作用,是本章的重点内容之一。
四、学情分析:
从学生学习能力上看,经过近一个半学期的高中化学学习,学生已经初步具备了系统知识学习的能力,学会了分析物质结构与性质的关系,具备了一定的提出问题、分析问题、解决问题的能力。
从学生心理情况看,由于本单元知识十分贴近生活,都是生活中经常接触到的物质,学生的情绪与心理都会处于一种兴奋状态,会产生一种自然的探究欲望,这一点在教学中要把握好,对培养学生学习化学兴趣将会大有帮助。
在本单元的学习中,学生已经认识了甲烷、乙烯、苯的分子组成、结构特征、主要化学性质及应用,并学会比较各种烃在组成、结构、性质上的差异,也初步了解了有机基团与性质的关系,对于官能团的学习有一定的基础,但毕竟高一学生刚接触有机化学,知识掌握是零乱而不系统的。
五、设计思路:
本节课从播放趣味实验视频 “会弹跳的鸡蛋”引入,再从黑塔发现醋,激发学生的学习兴趣,让同学们了解到醋的主要成分是乙酸。通过多媒体展示乙酸的物理性质以及乙酸分子的结构。接下来通过实验探究,带领学生重点探究乙酸的弱酸性以及乙酸和乙醇的反应机理和反应现象。让学生认识到结构决定性质,学会通过从官能团的结构特点来分析物质性质的有机化学研究方法。
六、教学方法:
1、通过播放趣味实验视频 “会弹跳的鸡蛋”和生活中的羧酸,激发学生学习兴趣,引出课题;
2、对于乙酸的化学性质,先通过分析结构式,了解断键方式,继而得出乙酸的主要化学性质,学习并掌握乙酸所具有的性质,理解“结构决定性质”的思想;
3、对于乙酸的酸性,学生通过回顾酸的通性,并用实验加以验证,从而得出乙酸作为酸所具有的性质;
4、对于乙酸、碳酸、的比较,通过实验探究的方式初步培养学生设计实验方案的能力,得出他们酸性强弱;
5、对于酯化反应原理,通过搭建酯化反应产物球棍模型,并用3D动画演示乙酸和乙醇发生酯化反应的过程,介绍同位素原子示踪法,加深学生对酯化反应机理的认识;并通过练习酯化反应方程式的书写,学会知识的迁移应用,掌握有机物官能团的结构特点和相互转化关系;
6、通过思考并解决被蚊子咬后消肿止痛的方法和生活中乙酸的用处等实际问题,学生体会知识的实用性,感受化学与生活的密切联系,提高学生综合运用知识的能力和创新意识。
七、教学用具准备:
乙酸球棍模型、紫色石蕊试液、乙酸、乙醇、浓硫酸、试管架、小试管支、铁架台、导管、酒精灯
八、教学过程:
环节一:自问引思
【创设情境】播放趣味实验视频 “会弹跳的鸡蛋”
【学生思考】
1、白醋的主要成分是什么?
2、鸡蛋壳的主要成分是什么?
3、为什么放进白醋里的鸡蛋会软化甚至弹跳呢?
说明了什么?(醋酸能与碳酸钙发生反应)
【提问】除醋外,我们常常会吃到一些酸味较浓的食物,你能举例吗?
【多媒体展示】醋的来历?
【分析】引导学生分析解读黑塔制醋,醋的重要成分是乙酸,今天我们就来学习生活中两种常见的有机物——乙酸
【板书】3.3 乙醇与乙酸——乙酸
环节二:互问明思
【讲述】 俗话说:“百姓出门七件事:柴、米、油、盐、酱、醋、茶”其中说到醋的主要成分就是乙酸,所以乙酸又叫醋酸。下面我们就来学习乙酸的结构和性质。
【展示】 无水乙酸样品,让学生观察并总结乙酸的物理性质(颜色、状态和气味)。
【板书】一、乙酸
【展示】装有乙酸的试剂瓶
【学生活动】观察并描述乙酸的物理性质
【板书】1、乙酸的物理性质
1.无色有强烈刺激性气味的液体
2.易溶于水乙醇等溶剂
3.沸点:117.9℃ 熔点:16.6℃
【展示】乙酸分子的球棍模型
【学生活动】根据乙酸的球棍模型写出乙酸的分子式、结构式、结构简式和官能团。
【板书】2、乙酸的分子结构
【推测】根据乙酸的分子结构,指出其断键位置,试分析乙酸可能具有哪些化学性质?
【分析】有羟基,可能发生取代反应或置换反应,断裂C—O键或O—H键;
【讲解】我们首先来看乙酸的酸性
【板书】3、乙酸的化学性质
【板书】(1)弱酸性
环节三:追问深思
【提问】酸具有哪些通性?你如何用实验验证乙酸确实具有酸性?
探究活动1:乙酸的酸性
【学生活动】用紫色石蕊试液验证乙酸的酸性
酸的通性:a.使紫色石蕊试液变红色;
【学生活动】学生结合初中学习酸的通性探究下列化学方程式的书写。
【探究一】乙酸与镁条的反应
化学反应方程式:2CH3COOH + Mg ==(CH3COO)2 Mg +H2↑
【探究二】乙酸和氢氧化钠反应
化学方程式:CH3COOH + NaOH = CH3COONa +H2O
【探究三】乙酸与碳氢酸钠的反应
相关化学反应方程式: CH3COOH + NaHCO3 = CH3COONa + CO2↑+ H2O
【归纳】 通过前面几个小实验可以证明乙酸具有酸的通性:能与活泼金属、碱、盐等物质发生反应。乙酸的酸性比硫酸、盐酸等的酸性弱,但比碳酸的酸性强。
【多媒体展示】生活中用乙酸除水垢图片,引导学生通过探究其原理。
【引导】为什么醋可以除水垢呢?(水垢的主要成分包括CaCO3),说明乙酸什么性质?
(说明乙酸具有酸性,酸性: CH3COOH > H2CO3,同时解释白醋里的鸡蛋会软化甚至弹跳原理)
【过渡】乙酸除了具有酸的通性外,还有什么其他化学性质呢?
【过渡】如何通过实验证明?
【设问】厨师烧鱼煮菜时常加醋并加点酒,为什么会香气四溢呢?
探究活动2:酯化反应的实质
【演示实验】 乙酸与乙醇的反应
实验步骤:在试管里先加入3mL无水乙醇,然后一边摇动一边慢慢地加入2mL浓硫酸和2mL无水乙酸。然后用酒精灯小心均匀地加热试管3-5min。同时将导管通到装有饱和碳酸钠溶液的试管中,观察现象,注意产物的气味。
实验现象:有不溶于水,具有果香味的无色透明油状液体生成
化学反应方程式:CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
【讲述】 通过实验得出:乙酸与乙醇在有浓硫酸存在并加热的条件可以发生反应,实验中生成的有果香味的无色透明油状液体叫乙酸乙酯。像这种酸跟醇作用生成酯和水的反应叫酯化反应。乙酸与乙醇的酯化反应是可逆的。
【板书】 2﹑酯化反应:酸跟醇作用生成酯和水的反应叫酯化反应。
【讨论】在酯化反应中乙酸和乙醇有几种可能的断键方式?如何确定实际发生的是哪种断键方式?
【设问】乙醇和乙酸的酯化反应是羧基与羟基之间脱去一个水分子。脱水时可能有几种方式?
【学生活动】学生演示利用乙酸和乙醇的球棍模型,(其中乙醇中的氧原子利用与乙酸中氧原子不同的颜色球代替,表示18O)插接乙酸乙酯的球棍模型,研究酯化反应时断键方式的不同对产物的影响。
【师生总结】酯化反应断键方式及产物
乙酸:CH3COOH
乙醇:CH3CH2OH
可能一
酸脱羟基,醇脱氢
产物:CH3CO18O C2H5 ,H2O
可能二
酸脱氢,醇脱羟基
产物:CH3COO C2H5 ,H218O
【教师讲解】事实上,科学家在乙酸乙酯中检测到了放射性同位素18O,证明可能一是正确的,即乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应的机理是“酸脱羟基,醇脱氢”。
【动画演示】用3D动画演示乙酸和乙醇发生酯化反应的过程
【教师讲解】海维西因研究同位素示踪技术,推进了对生命过程的化学本质的理解而获得了1934年诺贝尔化学奖。
断键位置:
【展示】
酯化反应的实质:酸去羟基,醇去氢(羟基上的氢)
定义:酸跟醇起作用,生成酯和水的反应
反应类型:取代反应
注意:可逆反应、浓硫酸、加热
【思 考 与 交 流】1、加入药品时,为什么不先加浓硫酸?(试剂添加顺序:先加乙醇,然后慢慢加入浓硫酸和乙酸)
2、浓硫酸的作用是什么?(催化剂和脱水剂、吸水剂)
3、 碎瓷片的作用?(防止液体暴沸)
4、为何用饱和碳酸钠溶液来吸收乙酸乙酯? (a.吸收挥发出来的乙酸和乙醇;b.使乙酸乙酯和碳酸钠溶液分层)
5、长导管有何作用?(导气和冷凝)导管为何不能伸入饱和碳酸钠溶液中?(防止倒吸)
【知识迁移】写出下列酸和醇的酯化反应方程式:
①乙酸和甲醇
环节四:切问成思
(
酸性
)小结:乙酸的性质
(
酯化反应
)
乙酸具有酸性和发生酯化反应,主要取决于羧基,在羧基的结构中,有两个部位的键容易断裂:当O-H键断裂时,容易解离出H+,使乙酸呈酸性;当C-O键断裂时,羧基中的-OH易被其它基团取代,如酯化反应.羧酸也具有羧基,故羧酸的化学性质与乙酸相似。
学以致用
1、蚊子为了麻醉皮肤和阻止血液凝固,会在吸血时给皮肤注射一种叫甲酸的物质,防止吸血时血液凝固。但甲酸对皮肤有轻微的毒性,引起皮肤的免疫反应。大量的免疫蛋白质聚集在针眼周围就肿起来了,留下的就是一个痒痒的肿包。如何快速消肿止疼呢?
2、通过PPT的图片了解生活中乙酸的用途。
【师生总结】4、乙酸的用途
九、板书设计:
【板书】3.3.2 乙酸
一、乙酸
1、乙酸的物理性质
2、乙酸的分子结构
3、化学性质
(1)酸性:CH3COOH ⇌ CH3COO-+H+
(2)酯化反应:
酯化反应本质:酸脱羟基、醇脱氢原子
4、乙酸的用途
十、作业布置:
1、教材P76:5、6、7、8
1
学科网(北京)股份有限公司
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