乙酸乙酯的制備與性質(zhì)

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息學(xué)科化學(xué)年級(jí)高三學(xué)期秋季課題實(shí)驗(yàn)活動(dòng)1乙酸乙酯的制備與性質(zhì)教學(xué)分析本課時(shí)作為選擇性必修3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第三章烴的衍生物的結(jié)尾環(huán)節(jié)，同時(shí)也可以乘坐第四章有機(jī)大分子的銜接環(huán)節(jié)，是學(xué)生從有機(jī)理論學(xué)習(xí)過(guò)渡到有機(jī)合成的緩沖階段。在這個(gè)重要的階段，學(xué)生應(yīng)該通過(guò)對(duì)已學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作知識(shí)的整合，對(duì)典型的簡(jiǎn)單有機(jī)物合成有一個(gè)全面的了解。為后續(xù)《有機(jī)合成》做好能力上的鋪墊。其中乙酸乙酯的制備部分已經(jīng)在必修第二冊(cè)第七章第三節(jié)《乙酸》的學(xué)習(xí)中出現(xiàn)過(guò)，對(duì)應(yīng)掌握要求是學(xué)考水平，具體包括了解乙酸乙酯反應(yīng)的斷鍵機(jī)理、會(huì)書(shū)寫(xiě)乙酸與乙醇酯化反應(yīng)的方程式，并能夠說(shuō)出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重要實(shí)際的作用，了解實(shí)驗(yàn)裝置的用途等。乙酸乙酯的水解部分則是在剛剛結(jié)束的選擇性必修3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第三章烴的衍生物第四節(jié)《羧酸及羧酸衍生物》第二課時(shí)出現(xiàn)，對(duì)應(yīng)掌握要求是選靠難度。具體包括酯類(lèi)的水解的斷鍵機(jī)理、水解反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、能夠說(shuō)出不同酸堿性條件下水解反應(yīng)的在速率和程度上的差異并解釋原因。雖然兩次學(xué)習(xí)乙酸乙酯的時(shí)間節(jié)點(diǎn)相差較遠(yuǎn)，但是恰恰體現(xiàn)了人教版教材對(duì)有機(jī)體系螺旋上升編排的理念，讓學(xué)生在學(xué)考和選考兩個(gè)不同的水平高度上對(duì)乙酸乙酯的性質(zhì)有逐步加深逐漸全面的了解。因此對(duì)兩個(gè)反應(yīng)的原理、斷鍵機(jī)理的探討并不是本課時(shí)的主要任務(wù)。本課時(shí)屬于實(shí)驗(yàn)活動(dòng)課，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的回顧，喚醒學(xué)生對(duì)乙酸乙酯制備的記憶，整合乙酸乙酯水解的實(shí)驗(yàn)。同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行大膽改良，并大方闡述自己的改良思路，體驗(yàn)科學(xué)態(tài)度提升社會(huì)責(zé)任感和學(xué)習(xí)化學(xué)使世界更美好的使命感。更加重要的是，利用在選擇性必修2《化學(xué)反應(yīng)原理》中所學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率影響因素和平衡移動(dòng)的知識(shí)對(duì)酯化反應(yīng)和酯類(lèi)水解反應(yīng)進(jìn)行調(diào)控，從而達(dá)成“在真實(shí)情境中解決問(wèn)題”這一能力。學(xué)情分析學(xué)生剛剛結(jié)束本章節(jié)的學(xué)習(xí)，在本章第四節(jié)《羧酸及羧酸衍生物》第二課時(shí)中，從酯類(lèi)這一類(lèi)別的高度學(xué)習(xí)了酯類(lèi)的水解反應(yīng)斷鍵機(jī)理、水解反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、能夠說(shuō)出不同酸堿性條件下水解反應(yīng)的在速率和程度上的差異。為學(xué)生學(xué)習(xí)本課時(shí)的內(nèi)容提供了最近發(fā)展區(qū)的落腳點(diǎn)。在高一時(shí)，通過(guò)必修第二冊(cè)第七章第三節(jié)《乙酸》的學(xué)習(xí)，基本掌握了乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)中學(xué)考水平的內(nèi)容。但是對(duì)酯化反應(yīng)是個(gè)可逆反應(yīng)，可以通過(guò)改變條件對(duì)其實(shí)現(xiàn)調(diào)控這一點(diǎn)，學(xué)生需要結(jié)合選擇性必修2《反應(yīng)原理》中的知識(shí)。像這樣跨書(shū)本的結(jié)合應(yīng)用，是學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)合成常見(jiàn)的難點(diǎn)。同時(shí)結(jié)合對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)，加深對(duì)有機(jī)實(shí)驗(yàn)儀器的了解，有助于學(xué)生適應(yīng)有機(jī)合成的真實(shí)情境，提高綜合分析的能力。設(shè)計(jì)思路整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)基于三個(gè)“序”，即：知識(shí)序、認(rèn)知序和教學(xué)序。并且，在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，努力追求“三序”的融合統(tǒng)一。從知識(shí)序來(lái)看，本節(jié)課遵循“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象-分析推理-模型建構(gòu)-模型檢驗(yàn)”這樣一條線(xiàn)。從認(rèn)知序來(lái)看，遵循從從感知到理解、從具體到抽象、從易到難等。從教學(xué)序來(lái)看，以情境為依托，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以問(wèn)題為載體，即采用“情境激疑、合作探究，交流評(píng)價(jià)”的教學(xué)策略。教學(xué)目標(biāo)根據(jù)高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中核心素養(yǎng)（宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析、變化觀(guān)念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任）的要求，制定如下的教學(xué)目標(biāo)：宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析：知道實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，了解試劑和儀器的作用變化觀(guān)念與平衡思想：以化學(xué)平衡移動(dòng)原理作為依據(jù)調(diào)控酯化反應(yīng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知：對(duì)實(shí)驗(yàn)試劑和操作進(jìn)行改良，建立提高轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率的認(rèn)知模型科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：改進(jìn)乙酸乙酯制備的實(shí)驗(yàn)裝置科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：闡述對(duì)裝置改良的思路教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)：乙酸乙酯制備與水解實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、結(jié)論與操作細(xì)節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)乙酸乙酯制備裝置的改進(jìn)以化學(xué)平衡移動(dòng)原理作為依據(jù)調(diào)控酯化反應(yīng)教學(xué)流程教學(xué)過(guò)程【環(huán)節(jié)一】乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)1介紹實(shí)驗(yàn)用品和實(shí)驗(yàn)流程為了使現(xiàn)象更明顯，參考必修第二冊(cè)當(dāng)中的反應(yīng)物用量，將乙醇的用量由2毫升調(diào)整到3毫升，將濃硫酸的用量由0.5毫升調(diào)整到2毫升，其它保持不變。2通過(guò)視頻展示實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3歸納實(shí)驗(yàn)原理，并書(shū)寫(xiě)方程式。4問(wèn)題與討論依次提出實(shí)驗(yàn)操作中的細(xì)節(jié)問(wèn)題①試劑添加順序、碎瓷片和濃硫酸作用，②飽和碳酸鈉的作用和導(dǎo)管位置，③實(shí)驗(yàn)所得油狀液體含有雜質(zhì)，如何進(jìn)一步分離提純，過(guò)程中穿插學(xué)生回答，實(shí)現(xiàn)課堂互動(dòng)的同時(shí)進(jìn)一步明確每種藥品在實(shí)驗(yàn)中的作用。通過(guò)飽和碳酸鈉的作用引出本實(shí)驗(yàn)中乙酸和乙醇轉(zhuǎn)化率較低和乙酸乙酯產(chǎn)率較低。進(jìn)一步提出問(wèn)題④“用化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)的原理如何提高乙酸乙酯的產(chǎn)率”，通過(guò)學(xué)生回答“增加反應(yīng)物用量或減少生成物使平衡正向移動(dòng)”來(lái)引出在本實(shí)驗(yàn)中的具體做法，并提醒控制實(shí)驗(yàn)溫度來(lái)控制副反應(yīng)程度從而也能提升乙酸乙酯產(chǎn)率的視角。穿插學(xué)生回答，實(shí)現(xiàn)課堂互動(dòng)。提出問(wèn)題⑤“簡(jiǎn)要繪制理想裝置”從裝置改良角度來(lái)解決乙酸乙酯產(chǎn)率。穿插學(xué)生回答，實(shí)現(xiàn)課堂互動(dòng)。5酯化反應(yīng)小結(jié)是從知識(shí)點(diǎn)落實(shí)角度進(jìn)行的歸納總結(jié)?！经h(huán)節(jié)二】乙酸乙酯的性質(zhì)1介紹實(shí)驗(yàn)用品和實(shí)驗(yàn)流程由于乙酸乙酯、稀硫酸溶液、氫氧化鈉溶液都是無(wú)色的液體，不便于我們觀(guān)察，所以將實(shí)驗(yàn)改為用甲基橙溶液來(lái)標(biāo)記，中性環(huán)境A試管標(biāo)記為黃色，酸性環(huán)境B試管標(biāo)記為紅色，堿性環(huán)境C試管標(biāo)記為黃色。最后，向三支試管中各加入2毫升乙酸乙酯。2通過(guò)視頻展示實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。明確與前序課時(shí)的關(guān)系3歸納實(shí)驗(yàn)原理，并書(shū)寫(xiě)方程式。4問(wèn)題與討論依次提出實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題，①控制總體積不變來(lái)理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中試劑用量不同的問(wèn)題②通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論③比較乙酸乙酯水解反應(yīng)速率的其他方法。④用化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)的原理解釋在不同酸堿性條件下水解反應(yīng)速率和程度的差別。穿插學(xué)生回答，實(shí)現(xiàn)課堂互動(dòng)。5酯化反應(yīng)小結(jié)是從知識(shí)點(diǎn)落實(shí)角度進(jìn)行的歸納總結(jié)。【環(huán)節(jié)三】總結(jié)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中，我們通過(guò)簡(jiǎn)易裝置做實(shí)驗(yàn)來(lái)了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但是會(huì)發(fā)現(xiàn)原料轉(zhuǎn)化率和生成物產(chǎn)率較低的問(wèn)題。在本實(shí)驗(yàn)中我們以酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)為切入點(diǎn)，以化學(xué)平衡移動(dòng)原理作為依據(jù)，通過(guò)調(diào)整原料的用量和改進(jìn)實(shí)