《羧酸酯》{dy}课时教学案例

     

一、教学设计思想

    指导思想:以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分的表达自己想法的机会。化学是一门以实验为基础的学科,实验事实是{zj1}有说服力的,本节课采取讨论式和学生实验探究的教学模式。在教学内容的安排上,按照从易到难,在推测——验证——实验——观察——讨论的过程中,学习和理解羧酸的结构和性质,在此基础上找出官能团与有机化合物性质的关系,了解官能团之间的相互转化。根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,采取启发、讨论、实验探究等教学方法。为了更好地渗透探究教学思想,本节设定了一明一暗两条主线:明线:从乙酸的性质探究入手,得出羧酸的性质通性。暗线:整个教学过程中始终贯穿着“结构决定性质”的科学方法,旨在培养学生掌握自主学习科学的思想、方法和能力。在完成探究内容后,让学生进行巩固练习,将刚学的内容进行应用和巩固,有利于培养学生的知识迁移能力和发散思维能力。

二、教学目标

知识目标:1.掌握乙酸的结构和化学性质,并迁移到酸酸的通性。

          2.掌握羧基官能团的结构特点。

          3.会设计实验验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性。

          4.用探究的方法认识酯化反应历程。

能力目标:培养学生的探究能力、实验能力、实验设计能力和类推思维能力。

情感目标:培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度,树立“结构决定性质”的化学思想。

三、教材分析

    在必修2中学生已经了解了乙酸的结构和性质,因此本节教学的重点是帮助学生在复习乙酸的结构和化学性质的基础上,深入研究羧基官能团的结构特点,深入研究酯化反应的基本规律,并将乙酸的结构和性质迁移到羧酸类化合物。教学的难点是掌握羧酸的酯化反应历程和树立“结构决定性质”的基本观点。同时要注意对比羟基、醛基、和羧基的结构差别,对比乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯的性质差别和联系,掌握醇、醛、羧酸和酯之间官能团转化的基本规律,掌握乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱。

    本节教材设置了三个探究教学内容,首先,利用乙酸的球棍模型引入新课,为探究教学创设了问题情景,由乙酸自然引入羧酸,让学生了解羧酸的定义和分类并复习乙酸的物理性质和化学性质,提出问题,羧酸具有什么性质,什么结构决定了羧酸的性质,让学生以乙酸为例研究羧酸的性质,提出{dy}个实验探究,鼓励学生大胆设计实验验证乙酸具有酸性。同时联系已有知识,碳酸、苯酚也具有酸性,都是弱酸,学生会自发提出问题,它们的酸性强弱如何?从而产生强烈的探索欲望,开始第二个实验探究,在此过程中,要训练学生严密的逻辑推理,提高学生的实验设计能力,通过动手实验,从而使他们观察到明显的现象,直接参与知识的获得过程,得出相关结论。过渡到酯化反应时再开展第三个实验探究,通过同位素示踪法验证出羧基在发生酯化时的断键部位。通过探究启迪学生的思维,激发学生的学习兴趣,培养学生学会用变化的观点去思考问题,学会迁移应用。

三、教学准备

1.实验准备:所需仪器:分液漏斗、锥形瓶、双孔橡皮塞、玻璃导管、小试管、药匙、胶头滴管、试剂瓶。

所需药品:碳酸氢钠溶液、碳酸钠粉末、碳酸钠溶液、苯酚钠溶液、乙酸溶液。

2.制作课件

五、教学过程(课堂实录)

【引入】师:(展示模型)请大家观察这个球棍模型,判断它是哪种物质的模型?结构简式、分子式、官能团分别是什么?

生:(学生回答)乙酸的球棍模型,结构简式CH3COOH、分子式C2H4O2,官能团—COOH。

师:乙酸俗名醋酸,使我们生活中常见的一种羧酸。请大家根据课本了解羧酸的定义和分类。

【板书】第三节  羧酸  酯

        一、羧酸

生:(学生回答)

1.定义:由烃基和羧基相连构成的有机化合物。饱和一元羧酸的通式为CnH2n+1COOH 或CnH2nO2

2.分类:按烃基的不同可以分为脂肪酸和芳香酸;按羧基的数目不同可以分为一元羧酸和二元羧酸和多元羧酸。

3.乙酸属于脂肪酸中的饱和脂肪酸或饱和一元羧酸。

【板书】1.定义:

        2.分类:

师:我们先来回顾乙酸的物理性质,它的核磁共振氢谱上有几条谱线,说明了什么?

生:(学生回答)无色有刺激性气味的液体,易溶于水,熔沸点较低;核磁共振氢谱上有两条谱线,说明含两类氢原子。

(指导学生物理性质的回答要从色、态、味、密度、熔点、沸点、水溶性等方面来回答。)

【过渡】师:刚才我们回顾了乙酸的物理性质和结构,下面我们以乙酸为例来探究羧酸的性质。

【板书】3.性质探究:

师:乙酸在溶于水时能够电离出CH3COO- 和H+,因而乙酸具有一定的酸性。请你设计几个小实验证明乙酸具有酸性。

生:学生激烈讨论。

【学生回答】

生:取乙酸溶液少许,向其中加入石蕊试液,溶液变红,说明乙酸有酸性。(或用pH试纸)

生:取乙酸溶液少许,加入活泼金属如镁,产生无色气体,说明乙酸有酸性。

生:向含有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加乙酸,溶液由红色变为无色,说明乙酸有酸性。

生:将乙酸加入碳酸钠或碳酸氢钠中,产生无色气体,说明乙酸有酸性。

师:(对学生在回答过程中提出或发现的问题及时分析,正确引导,学生自己讨论得出答案。并指导学生写出正确的化学反应方程式。)

【录像演示】演示乙酸分别与上述物质发生反应的录像。

师:由此我们可以得出什么结论?(对这个问题学生难以回答得十分明确,要注意引导)

生:羧酸也具有弱酸性,断裂了羧基中的氧氢键。

师:我们以前还学习过其他物质也具有弱酸性,如碳酸、苯酚等,它们的酸性强弱如何呢?请设计简单的实验验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱。(课本P60科学探究1)

【学生讨论】讨论的焦点问题有:

1.如何连接仪器装置?

2.反应的原理是什么?

3.酸性大小如何?

【学生回答】1.连接顺序:A→D、E→B、C→F、G→H、I→J

2.反应原理:强酸制弱酸

3.酸性大小比较:CH3COOH>H2CO3>C6H5COOH

师:讲述做题方法,分析思路,提出问题:

1.为什么选用碳酸钠粉末和乙酸反应,而不选用碳酸氢钠溶液和乙酸反应?

2.碳酸氢钠溶液的作用是什么?

【学生补充】(学生分析回答)碳酸钠固体和乙酸反应速度更快,碳酸氢钠溶液是用来吸收挥发出的乙酸。

【实验指导】介绍实验桌上的物品,指导学生通过实验来验证酸性的强弱:

师:分液漏斗、锥形瓶、双孔橡皮塞、玻璃导管、小试管、药匙、碳酸氢钠溶液、碳酸钠粉末、苯酚钠溶液、乙酸溶液。(说明实验注意事项,要求同学认真观察现象,并思考原因)

【学生活动】实验并观察现象

【学生回答】现象:乙酸与碳酸钠粉末反应,有气体生成,通入苯酚钠溶液中,苯酚钠变混浊。

           生:练习写出方程式:

            ①2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2

②C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3

【迁移提高】填表比较下列四种物质中羟基上的氢原子的活泼性。(“√”或“×”)

物质

酸性

与Na的反应

与NaOH溶液的反应

与Na2CO3溶液的反应

与NaHCO3溶液的反应

羟基中氢原子的活泼性

乙醇

中性

×

×

×

 

   逐渐

   增强

苯酚

酸性

×

碳酸

酸性

×

乙酸

酸性

         (学生对苯酚与碳酸钠溶液的反应可能理解不到,可在此处利用实验进行验证)

【实验指导】利用刚才在上一实验过程中产生的苯酚,继续向其中滴加碳酸钠溶液,观察现象。

【学生活动】实验并观察现象

【学生回答】现象:苯酚与碳酸钠溶液反应,溶液由浑浊变澄清,说明生成了苯酚钠和碳酸氢钠。

【巩固练习】完成学案中的练习1.2。

        生:分析回答自己答案的理由。(1.B、2.C)

【过渡】师:通过刚才的探究,我们不难看出羧酸具有酸性是因为断裂了羧基中的氧氢键,我们还学过乙酸除了有酸性,还能与哪类物质发生什么反应

        生:还能与醇类发生酯化反应。

        师:我们以乙酸和乙醇为例完成这个酯化反应的方程式。

【学生练习】写出乙酸和乙醇发生酯化反应的方程式。(要求写出有机物的结构式)

【板书】3.酯化反应

        师:请同学们推测羧酸发生酯化反应的反应机理,断键方式有几种?

        生:有两种断键方式:①酸脱羟基,醇脱氢 ②醇脱羟基,酸脱氢

        师:事实上,科学家利用同位素示踪法,将乙醇中的氧换为18O,在乙酸乙酯中检测到了放射性同位素18O,证明方式①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”。放射性同位素示踪法可用于研究化学反应机理,是匈牙利科学家海维西首先使用的,他因此获得1943年诺贝尔化学奖。

【动画演示】用3D动画演示乙酸与乙醇发生酯化反应的过程,使学生加深对反应机理的认识。

【迁移提高】根据乙酸的反应规律,推测HCOOH、CH3CH2COOH、HOOC—COOH、C6H5COOH分别与CH3OH发生酯化反应的方程式。

        生:学生黑板板演化学反应方程式。

        师:点评(注意反应条件与可逆号的书写)

【学生练习】学案练习4  (答案:C)

【实验习题】回答制取乙酸乙酯实验中的有关问题。

【学生回答】生:浓硫酸的作用是催化剂、脱水剂。 

生:加入饱和Na2CO3的作用是吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度。想一想,能否用NaOH代替Na2CO3?不能,氢氧化钠是强碱,酯在强碱条件下会水解。

生:导气管不能伸入Na2CO3的饱和溶液中,原因是防止倒吸。

师:通过对乙酸性质的探究,我们可以推测出羧酸的通性。

【学生小结】生:羧酸的通性:⑴弱酸性;⑵酯化反应。

            生:有机物中含有的官能团决定了有机物的化学性质。羧酸的性质是由羧基决定的

【迁移提高】请根据甲酸的结构来推测甲酸的性质是什么?

【投影】甲酸的球棍模型和结构简式

【学生讨论】(通过对比分析、讨论和补充、修改,{zh1}得出)

【学生回答】甲酸有两个官能团:羧基和醛基,所以能表现出羧酸和醛两方面的性质。

    ⑴具有—COOH的性质。  ⑵具有—CHO的性质,如能发生银镜反应,与Cu(OH)2反应。

【板书】4. 甲酸的性质

【巩固练习】学案中的巩固练习1.2.3.4.5.

【学生回答】(在学生回答过程中,教师注意引导学生自己分析出答案,训练学生的分析能力和表达能力)

【学生补充】1.D  2.C  3.C  4.C  5.A

【小结】按板书的内容,归纳本的内容和要点

【布置作业】1、P63第四题。

2、预习下一节内容。

六、教学反思:

    本节课采用探究式教学的方法,既符合化学以实验为基础的学科特点,也符合学生的心理和思维的发展特点。这样处理教材内容后,教学就可能按照“设置问题情景——学生提出问题——进行假设和推理——通过实验验证——得出相关结论——引发新的问题情景——提出新问题——实验提供直接经验——对比分析,总结规律——应用原理、规律”的程序进行。学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段,尚不成熟,这就决定了他们还不能成为xx独立的探索主体,探索活动需要在教师的组织引导下,有目的有计划地进行。

    本节课应给学生充分的讨论时间和自由发表意见的机会,{zh0}在课前对学生进行分组,以小组的形式开展实验探究活动和讨论,因为组内每个成员的知识水平存在差异,对问题的分析能力不同,充分的讨论有利于学生的交流和互助,这样才能使实验探究活动成为全体同学而不是部分同学的活动。在课堂组织中,教师应深入学生中,接受反馈信息,要让学生把他们的想法表达出来,这既能丰富学生对原理和正确结论的多角度的认识,也是对学生探究精神的一种肯定和保护,也能及时发现学生在讨论过程中出现的问题并加以个别指导。

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