生活中两种常见的有机物——乙酸
教学目标
知识与技能
1. 认识乙酸的结构和官能团
2. 理解乙酸的酸性和酯化反应
过程与方法
1. 通过设计实验证明乙酸酸性,培养学生设计实验和动手操作实验的能力
2. 通过酯化反应的分组实验,培养学生分析归纳总结的能力
情感、态度与价值观
通过酯化反应的分组实验,树立学生合作探究的意识
教学重点:乙酸的酸性和酯化反应
教学难点:酯化反应
教学方法:分组实验法, 实验演示法 ,合作、探究法等
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
【新课引入】你知道醋中酉字旁是怎么来的吗? 两千多年来,食醋把我们的生活调理的有滋有味,是食醋中的哪种成分的功劳呢 【板书】二、乙酸乙酸俗称醋酸,是食醋的主要成分;【展示】乙酸的球棍模型【板书】乙酸的结构 分子式:C2H4O2 结构式: 结构简式:CH3COOH 官能团是羧基:—COOH【展示】:乙酸溶液【板书】2、乙酸的物理性质【提问】生活中,醋酸可以除去水垢,利用了乙酸的什么性质呢? 认真听讲,了解醋字的来源。思考并回答:乙酸认真观察,将球棍模型传给其他同学。通过球棍模型写出乙酸的分子式,结构式,结构简式,从颜色、状态、气味、熔沸点、水溶性等几个方面总结:无色刺激性气味液体,熔点16.6℃,低于16.6℃时就凝结成冰状晶体,所以无水乙酸又称冰醋酸。乙酸易溶于水和酒精。 讲述醋文化,让学生感受化学自古以来就在我们生活中,激发学生的学习兴趣,增强民族自豪感。通过乙酸的球棍模型,让学生有一个感性认识,从而顺其自然地得出乙酸的组成与结构必修模块有机物教学的特点就是紧密联系生产生活实际。乙酸的结构不是这节课的重点,所以我将球棍模型传入学生之间,只要求认识乙酸分子和官能团就可以了。
教师活动 学生活动 设计意图
【实验设计】请每个小组利用你们眼前的药品,在5分钟之内设计出你们最感兴趣的实验来证明乙酸的酸性。并将你们的设计的实验方案与大家共享。【幻灯片展示】学生设计方案【板书】3、化学性质(1). 乙酸的酸性(断O-H键)CH3COOH CH3COO- + H+【设问】厨师烧鱼时常加醋并加点酒,这样鱼的味道就变得无腥、香醇,特别鲜美。你知道其中的奥秘吗?【板书】(2) 酯化反应实验室也可以制取这种香料,但在常温常压下乙酸和乙醇反应达到一定限度需要十几年,如何才能加快反应速率呢?【演示实验】乙酸乙酯的制取:找学生配合做演示实验。在一支试管中加入3 mL乙醇,然后边振荡边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸,按上图连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到盛有饱和碳酸钠溶液的接收试管的液面上,观察现象。强调:ⅰ.试剂的添加顺序;ⅱ. 在大试管中加两块碎瓷片ⅲ. 导管末端不要插入到饱和Na2CO3溶液液面以下;ⅳ. 加热开始要缓慢。【提问】接收试管中有什么现象?【板书】① 浓硫酸的作用:催化剂;吸水剂。【板书】②饱和碳酸钠溶液的作用:可以除去乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度。【提问】为什么要先加入乙醇,然后边振荡边慢慢加入浓硫酸和乙酸?能不能将乙醇加入浓硫酸?【提问】导管末端为什么不能插入到接受试管液面以下?【提问】为什么刚开始加热时要缓慢?定义:醇和酸反应,生成酯和水的反应叫做酯化反应。乙酸与乙醇反应的主要产物乙酸乙酯是一种无色、有香味、密度比水的小、不溶于水的油状液体。【学生思考】乙酸和乙醇是以什么方式结合成乙酸乙酯的呢?(同位素示踪法)。反应本质:酸脱羟基、醇脱羟基氢。4、乙酸的用途 小结:乙酸的化学性质主要是这两个方面:一是有酸性,二是能发生酯化反应. 小组合作设计并操作实验,派代表将小组设计方案与同学共享。①使紫色石蕊试液变红②与活泼金属反应Mg+2CH3COOH (CH3COO)2Mg + H2↑③与金属氧化物反应CuO+2CH3COOH(CH3COO)2Cu+H2O④与碱反应NaOH+CH3COOHCH3COONa+H2O⑤与部分盐反应2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑酸性: 乙酸 > 碳酸听讲并回忆第二章第三节学习的影响反应速率的因素,并回答如何加快酯化反应的速率。协助做实验的同学在实验过程中感受乙醇和浓硫酸混合时放出的热量。如实记录实验现象,并分析原因。请学生大胆的去分析浓硫酸和碳酸钠溶液的作用的作用,并回答。回答:接收试管内有分层现象。从对比结果来看,收集到的产物的量多,且很容易闻到香味。CH3COOH跟C2H5OH发生酯化反应是有机物分子间的反应,在不加浓硫酸时,即使在加热条件下,反应速率仍很慢,所以当混合物加热时,蒸气成分是CH3COOH和C2H5OH的蒸气,乙酸乙酯的蒸气极少甚至可以说没有,当然在Na2CO3溶液的液面上不会收集到乙酸乙酯。由此可见,浓硫酸主要起催化作用,其次,因为制取乙酸乙酯的反应是可逆的,所以浓硫酸也能除去生成物中的水,有利于反应向生成物方向进行。由于加入了催化剂浓硫酸,反应速率大大加快了。加热时,蒸馏出的气体主要成分是乙酸乙酯、乙醇和乙酸,冷凝成液体后收集在盛放Na2CO3溶液,可以除去乙酸,溶解乙醇,减少乙酸乙酯在溶液中的溶解度,提高收集效率,并提高乙酸乙酯的纯度,因而收集量要多。【思考并回答】此操作相当于浓硫酸的稀释,乙醇和浓硫酸相混会瞬间产生大量的热量,并且由于乙醇的密度比浓硫酸小,如果把乙醇加入浓硫酸中,热量会使得容器中的液体沸腾飞溅,可能烫伤操作者。防止加热不均匀,使溶液倒吸。防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来,造成反应物的损失。积极思考,相互讨论。 酸的通性学生初中学过,非常熟悉。如果再让学生照方抓药,基本是技能训练了。所以我设计成开放性实验,尽可能多的给学生提供试剂和仪器。学生刚学过化学反应速率和反应限度,如此设计,即复习了已学知识,又很自然地引出酯化反应的条件。酯化反应是本节课的重点难点,自己做实验更能加深理解。实验前强调注意事项:试剂的添加顺序;在大试管中加两块碎瓷片;导管末端不要插入到饱和Na2CO3液面以下;加热开始要缓慢。并在实验中思考原因。通过实验现象的描述和实验结果的分析,培养了学生的语言表达能力、分析问题解决问题的能力和归纳总结的能力。三个对比实验,就浓硫酸和碳酸钠的作用培养学生分析问题、解决问题的能力,并渗透对比的科学研究方法。回忆浓硫酸稀释和防止倒吸的注意事项,让学生树立实验安全是实验顺利进行和获得实验结论的基本保障。结构教学不是重点,但是对酯化反应的机理如果不做分析,学生在书写化学方程式时就会有困难。让学生观察方程式,思考反应原理,可以锻炼学生的思维能力。
反思:本节课完成了教学目标的要求,突出重点内容——乙酸的化学性质,突破难点——乙酸的酯化反应,采用自主、合作、探究的方式,对学生进行启发和指导,及时反馈和矫正。引导学生分析思考酯化反应时能够环环相扣,由浅到深。但是,本节课很难开展学生分组实验,酯化反应若改成分组实验,则需要花费大量课堂时间,影响教学进度。所以本节课学生动手实验能力不能进一步提高。(共21张PPT)
第三章有机化合物
第三节 生活中两种常见的有机物
第二课时——乙酸
传说古代山西省有个酿酒高手叫杜康。他儿子黑塔跟父亲也学会了酿酒技术。后来,从山西迁到镇江。黑塔觉得酿酒后把酒糟扔掉可惜,把酒糟浸泡在水缸里。到了第二十一日的酉时,一开缸,一股浓郁的香气扑鼻而来。黑塔忍不住尝了一口,酸酸的,味道很美。烧菜时放了一些,味道特别鲜美,便贮藏着作为“调味酱”。这“调味酱”就是今天的醋。
醋的来历?
酉
廿
一
日
乙酸分子的结构
甲基
羧基—官能团
分子式:
结构式
结构简式
或
C2H4O2
CH3COOH
乙酸的物理性质
颜色状态 无色液体
气 味 有强烈刺激性气味(可消毒)
沸 点 117.9℃ (易挥发)
熔 点 16.6℃ (无水乙酸又称冰醋酸)
溶解性 易溶于水、乙醇等溶剂
水垢主要成份:
Mg(OH)2和CaCO3
通过这个生活常识你能得到什么启示?
实验设计:根据下列提供的药品,
设计实验证明乙酸的酸性
药品: 镁带、PH试纸 、
Na2CO3粉末、乙酸溶液、
紫色石蕊试液。
证明乙酸的酸性的可行方案:
方案一: 往石蕊溶液中加乙酸
方案二:往镁条上滴加乙酸溶液
方案三: 往Na2CO3粉未中加入乙酸溶液
方案四:向PH试纸上滴加乙酸
酸性溶液使PH试纸变红
“酒是陈的香”
厨师烧鱼时常加醋并加点酒,这样鱼的味道就变得无腥、香醇,特别鲜美。
浓硫酸
乙酸
乙醇
乙酸乙醇的酯化过程
实验现象:
1、饱和Na2CO3溶液上层有透
明的不溶于水的油状液体产生。
2、闻到香味-------乙酸乙酯
酯化反应
乙酸 乙醇 乙酸乙酯
酯化反应的概念:
酸和醇反应生成酯和水的反应
探究:乙酸和乙醇是如何反应生成酯和水的呢?
CH3COOH + HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3 + H2O
浓H2SO4
△
可逆反应
可能一
可能二
微观演示:
探究酯化反应可能的脱水方式
√
乙酸甲酯
甲酸乙酯
练习:
O
CH3—C—O—H
酸性
酯化
官能团
结构决定性质
本节课的重点:
小 结
一.乙酸的物理性质
二.乙酸的分子结构
结构简式: 特征基团:
三.乙酸的化学性质
1.乙酸的酸性:乙酸是一种一元弱酸,其酸性大于碳酸
2.乙酸的酯化反应(取代)
CH3COOH
—COOH(羧基)
课外探究
通过网络或其它途径了解食醋在生活中
的用途;
酯是有芳香气味的液体,生活中还有哪
些酯类?