第3章第3節(jié) 羧酸酯教學設計

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第三章 第三節(jié) 羧酸 酯 一、教材分析 1．教材的知識結構：本節(jié)是人教版高中《有機化學基礎》第三章第三節(jié)《羧酸 酯》，從知識結構上看，包含了兩部分內容即羧酸和酯，乙酸是羧酸類物質的代表物，酯是羧酸與醇的衍生物。本節(jié)分兩課時完成，其中第一課時按教材的編排體系，包含乙酸概述、乙酸的分子結構特點、乙酸的性質研究、乙酸的用途。第二課時包含酯的結構、性質、存在。 2．教材的地位和作用：從教材整體上看，乙酸既是很重要的烴的含氧衍生物，又是羧酸類物質的代表物，它和我們的生活生產實際密切相關，從知識內涵和乙酸的分子結構特點上看，乙酸既是醇、酚、醛知識的鞏固、延續(xù)和發(fā)展，又是學好酯（油脂）類化合物的基礎。 3．教學重點：根據(jù)教學大綱和以上的教材分析，乙酸和酯的結構和性質是本課的教學重點，特別是酯化反應的特點和過程分析即對酯化反應演示實驗的觀察和有關問題及數(shù)據(jù)分析、推理又是性質教學中的重點。 4．教材的處理：為了使教學具有更強的邏輯性，突出教學重點內容，充分說明物質的性質決定于物質的結構，對教材的內容在教學程序上進行了調整：（1）將乙酸的結構特點放在乙酸的性質之后去認識。當學生對乙酸的性質有了感性認識后，再提出為什么乙酸會有這些性質呢？必然使學生聯(lián)想到它的結構有何特點呢？這樣既加深了學生對結構決定性質，性質反映結構觀點的認識，又能反映出化學思維的主要特點：由具體到抽象，由宏觀到微觀。（2）為了突出酯化反應的過程分析和加深對酯化反應的條件理解，將課本P.148的演示實驗做了適當?shù)母倪M（祥見教學過程設計），增強了學生對實驗過程及實驗數(shù)據(jù)的分析推斷能力，達到了“知其然，知其所以然”的教學效果。（3）添加乙酸乙酯的水解試驗，讓學生感受酯在不同條件下只得水解程度 5． 教學目標： 知識目標： （1）.使學生掌握乙酸的分子結構特點，主要物理性質、化學性質和用途，初步掌握酯化反應。 （2）.根據(jù)酯的組成和結構的特點，認識酯的水解反應。 能力目標：通過實驗設計、動手實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力，加強基本操作訓練，培養(yǎng)分析、綜合的思維能力和求實、創(chuàng)新、合作的優(yōu)良品質。 情感、態(tài)度和價值觀目標： （1）介紹同位素原子示蹤法在化學研究中的應用，通過酯化反應過程的分析、推理、研究、培養(yǎng)學生從現(xiàn)象到本質、從宏觀到微觀、從實踐到理論的自然科學思維方法。 （2）通過課堂探究活動,發(fā)展學生的探究能力,學會與人合作與交流,共同研究，探討科學問 題。 二、教學方法 ——研究探索式 在課堂教學構成的諸多要素中，教學方法是靈活多變的，它是決定能否實現(xiàn)教學目標的重要途徑之一。教學活動是師生互動的一個過程，其學生的主體作用和教師的主導作用必須相互促進，協(xié)調發(fā)展。根據(jù)教學任務和學生特征，為了最大限度地調動學生參與課堂教學過程，使其真正成為課堂的主人，成為發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的高手，本課時主要采用研究探索式教學。過程可概括為：情景激學，實驗促學，構建導學，遷移博學。 三、學生分析和學法指導 1．學情分析：從知識結構上看，學生已經學完烴的基礎知識和乙醇、苯酚、乙醛等內容，對有機化合物的學習特別是有機分子中的官能團和有機物的化學性質之間的相互聯(lián)系有了一定的認識，能掌握常見的有機反應類型，具備了一定的實驗設計能力，渴望自己獨立完成實驗。有較強的求知欲，師生間彼此了解，有很好的溝通交流基礎。 2．學法指導：根據(jù)本節(jié)課的教學內容和教學特點，在教學中（1）通過指導學生設計多種能證明乙酸酸性和酸性強弱的實驗，培養(yǎng)學生實驗操作能力、分析比較能力和創(chuàng)新能力，使學生掌握如何通過化學實驗設計和實施化學實驗達到研究物質性質的基本方法和技巧。（2）通過對酯化反應演示實驗的改進，突出了酯化反應過程、條件和實驗裝置特點的分析推理和研究，使學生在課堂上通過教師創(chuàng)設的演示實驗氛圍，潛移默化地受到自然科學方法論思想的熏陶。自然科學的研究過程是以自然現(xiàn)象、科學實驗為基礎，用提出問題—探索分析—解決問題—遷移發(fā)展（再提出問題）的方法展開探索的過程。教會學生對實驗數(shù)據(jù)的分析和處理能力。 四、教學手段 教學中應充分利用演示實驗、學生設計實驗、實物感知、圖表數(shù)據(jù)分析和多媒體計算機輔助教學等手段，充分調動學生的參與意識，共同創(chuàng)設一種民主、和諧、生動活潑的教學氛圍，給學生提供更多的 “動腦想”“動手做”“動口說”的機會，使學生真正成為課堂的主人。 五、課時安排：2課時 第一課時 [教學重點] 乙酸的化學性質。 [教學難點] 乙酸的結構對性質的影響。 [教學用具] 試管、導管、酒精燈、Mg條、Na2CO3粉末、乙酸、冰醋酸、飽和Na2CO3溶液 [教學過程設計] (一)新課引入 師：同學們走進實驗室，有沒有聞到什么氣味？什么物質的氣味？ （二）新課進行 師：這一節(jié)課我們就來學習乙酸 一、 乙酸的分子結構 [演示]乙酸的分子比例模型和球棍模型 [提問]寫出乙酸的分子式、結構簡式。介紹乙酸的官能團——羧基。 O O ‖ ‖ 分子式：C2H402 結構簡式：CH3—C—O—H 官能團：—C—OH（羧基） 二、乙酸的物理性質 師：乙酸又叫醋酸和冰醋酸。為什么叫冰醋酸？ [指導實驗]觀察乙酸的顏色、狀態(tài)、氣味，觀察冰醋酸。并看書總結乙酸的物理性質。 生：乙酸是無色液體，有強烈的刺激氣味。易溶于水和乙醇。 熔點：16.6℃ 沸點：117.9℃ [設問]北方的冬天，氣溫低于0℃，保存在試劑瓶內的乙酸凝結成冰狀。 如何能安全地將乙酸從試劑瓶中取出？ 三、乙酸的化學性質 [探究]高一書上已簡單介紹過乙酸是一種有機弱酸。請同學們根據(jù)現(xiàn)有的化學藥品設計 實驗方案：（1）證明乙酸確有酸性；（2）比較乙酸酸性的強弱。 [藥品]Mg條、Na2CO3粉末、乙酸、石蕊 [指導學生實驗探究] [學生活動] 敘述實驗現(xiàn)象，講出設計方案。并寫出有關的化學方程式。 1．酸性 [科學探究] 利用講臺上提供的儀器與藥品，設計一個簡單的一次性完成的實驗裝置，驗證乙酸 、碳酸和苯酚溶液的酸性強弱: 結論： 酸性：乙酸>碳酸>苯酚 師：CH3CH2OH 、C6H5OH、 CH3COOH中都含有羥基 醇、酚、羧酸中羥基的比較 反應物 反應物 Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 CH3CH2OH C6H5OH CH3COOH 2、酯化反應 CH3COOH + HOCH2CH3 ==== CH3COOCH2CH3 + H2O 乙酸乙酯 思考1：化學平衡移動原理，可以采取什么措施提高乙酸乙酯的產率 ？ 方法： 1.加熱； 2.用無水乙酸與無水乙醇做實驗； 3.加入濃硫酸做吸水劑 4. 思考2：這個酯化反應中，生成物水中的氧原子是由乙酸的羥基提供， 還是由乙醇的羥基提供？ [演示課件] 酯化反應機理 生理解：生成物水中的氧原子是由乙酸的羥基提供。 知識運用：若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的氧都是16O，二者在濃H2SO4作用 下發(fā)生反應，一段時間后，分子中含有18O的物質有（ ） A 1種 B 2種 C 3 種 D 4種 生成物中水的相對分子質量為 。 （三）新課小結 [小結] 酯化反應的實質：酸脫去羥基，醇脫去羥基上的氫原子。 作業(yè)： 第二課時 [教學重點] 酯的組成和結構特點。 [教學難點] 酯的水解反應。 [教學用具] 試管、燒杯、酒精燈、乙酸乙酯、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、溫度計 [教學過程設計] (一)新課引入 師：同學們根據(jù)上一節(jié)的學習，請寫出乙酸與乙醇酯化的反應方程式？注意觀察乙酸乙酯的結構 （二）新課進行 [自學]P62第1自然段。 [投影] [試一試]3、填空： 酯的通式為： ，與 互為同分異構體。分子式為 。核磁共振氫譜有 個吸收峰，面積比為： 。說明乙酸乙酯中有 種H原子，數(shù)目比為： 。乙酸乙酯的結構簡式為： 4、按溶解性和密度給乙酸、乙酸乙酯、乙醇、乙醛、苯酚、四氯化碳、苯分類？ [板書]二、酯 1、結構簡式通式：RCOOR′分子式通式：CnH2nO2與同碳原子羧酸同分異構體。 [投影] 酯類化合物的存在： [填空]5、低級酯存在于______________，是有____________________氣味的液體。如梨中含有______________（其結構簡式_________________）蘋果和香蕉中含有_____________（其結構簡式_______________）。 [板書]2、酯類化合物的存在：水果、飲料、糖類、糕點等。 [設疑]（1）怎樣設計酯水解的實驗？ （2）酯在酸性、堿性、中性哪種條件易水解呢？ 根據(jù)（1）、（2）兩個問題，討論酯水解實驗的設計方案。 [評價]對學生的設計方案進行評價，并指導學生按以下方案進行實驗。 指導（1）溫度不能過高；（2）聞氣味的順序。 分組實驗 聞氣味的順序及現(xiàn)象： Ⅳ中幾乎無氣味、Ⅲ中稍有氣味、Ⅱ中仍有氣味、Ⅰ中仍有氣味 推理出Ⅰ、Ⅱ中乙酸乙酯沒有反應；Ⅲ、Ⅳ中乙酸乙酯發(fā)生了反應。 [設問]（1）酯的水解反應在酸性條件好，還是堿性條件好？（堿性） （2）酯化反應H2SO4和NaOH哪種作催化劑好？（濃H2SO4） （3）酯為什么在中性條件下難水解，而在酸、堿性條件下易水解？ 思考后回答并互相補充： （1）堿性條件好，堿作催化劑，它與生成的酸反應減少生成物的量，使可逆反應向右進行的程度大。 （2）H2SO4作催化劑好，濃H2SO4不僅起催化劑作用，還兼起脫水劑作用，使可逆反應 向右進行。 （3）有機分子間的反應進行較慢，許多有機反應需加熱和催化劑條件，與無機離子間反應瞬間即可完成有區(qū)別。 [板書] 3．酯+水 酸+醇 CH3COO—CH2CH3＋H2O CH3COOH+CH3CH2OH H2O 讓學生寫出酯發(fā)生水解反應的化學方程式（以通式表示羧酸和醇）。 [試一試]寫出C3H6O2有可能的結構簡式？ 1、具有酸性的為： 2、能發(fā)生銀鏡反應的是： 3、能和氫氧化鈉反應的有： 4、能和碳酸氫鈉反應的是： [思考與交流]乙酸和乙醇的酯化反應是可逆的，在制取的實驗中如何提高乙酸乙酯的產率，你認為應當采取那些措施？ [回答]（1）采取加入過量乙醇及不斷把反應中生成的酯和水蒸出的方法。 （2）濃硫酸除催化劑外。還起吸水劑作用，吸收生成水，使平衡正向移動，增大產率。 （3）用長導管冷凝乙酸乙酯，使之盡快脫離原反應體系，增大乙酸乙酯產率。 　 （4）導管口位于碳酸鈉液面上，防止倒吸。增大乙酸乙酯產率。 （5）飽和Na2CO3溶液作用：中和乙酸；吸收乙醇；降低乙酸乙酯的溶解度。增大乙酸乙酯產率。 六、學案設計(見下頁)