第七章第三節(jié)-乙酸乙酯制備實驗的改進設計 教學設計 2023-2024學年高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第七章第三節(jié)——乙酸乙酯制備實驗的改進設計教學設計2023-2024學年高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設計意圖本節(jié)課旨在通過乙酸乙酯制備實驗的改進設計，讓學生深入了解化學反應原理，培養(yǎng)實驗操作技能，提高學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。通過實驗，使學生掌握乙酸乙酯的制備方法，了解實驗操作技巧，并學會對實驗方案進行優(yōu)化。同時，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和環(huán)保意識。二、核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生科學探究精神，通過乙酸乙酯制備實驗，提升學生的實驗設計、操作技能和數(shù)據(jù)分析能力。增強學生的化學思維，學會從分子層面理解化學反應原理。培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度和團隊合作精神，提高學生的環(huán)境保護意識。三、教學難點與重點1.教學重點，

①乙酸乙酯的制備原理及反應條件，使學生理解酯化反應的化學本質(zhì)。

②實驗操作的步驟和技巧，包括反應物的選擇、催化劑的用量、反應溫度的控制以及產(chǎn)物的分離純化。

2.教學難點，

①實驗過程中反應速率的調(diào)控，確保反應順利進行且提高產(chǎn)率。

②酯化反應后產(chǎn)物分離純化的方法選擇和操作細節(jié)，如如何有效地去除未反應的乙酸和醇類雜質(zhì)。

③實驗過程中可能出現(xiàn)的副反應及其防止措施，如醇的副反應、乙酸乙酯的水解等。

④實驗數(shù)據(jù)的準確記錄和分析，包括產(chǎn)率的計算方法和對實驗結果的解釋。四、教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習資料，包括人教版《化學》必修第二冊。

2.輔助材料：準備與教學內(nèi)容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如乙酸乙酯制備過程的動畫演示。

3.實驗器材：確保實驗器材的完整性和安全性，包括反應瓶、冷凝管、蒸餾裝置、滴定管等。

4.教室布置：根據(jù)教學需要，布置教室環(huán)境，設置分組討論區(qū)、實驗操作臺，并確保實驗區(qū)域安全。五、教學過程設計一、導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設情境：展示生活中常見的酯類物質(zhì)，如香水的香氣，引發(fā)學生對酯化反應的興趣。

2.提出問題：引導學生思考酯化反應的應用和重要性。

3.引出課題：乙酸乙酯的制備實驗，介紹本節(jié)課的學習目標和重點。

二、講授新課（20分鐘）

1.乙酸乙酯的制備原理及反應條件（5分鐘）

-講解酯化反應的化學原理，包括反應物、催化劑、反應條件等。

-介紹實驗原理，強調(diào)反應速率與溫度、催化劑用量的關系。

2.實驗操作步驟和技巧（10分鐘）

-詳細講解實驗操作步驟，包括反應物的準備、催化劑的加入、反應溫度的控制等。

-強調(diào)實驗操作技巧，如冷凝管的正確使用、滴定管的精確操作等。

3.酯化反應后產(chǎn)物分離純化的方法（5分鐘）

-介紹產(chǎn)物分離純化的方法，如蒸餾、萃取等。

-講解實驗過程中可能出現(xiàn)的副反應及其防止措施。

三、鞏固練習（10分鐘）

1.課堂練習：布置相關習題，讓學生獨立完成，鞏固所學知識。

2.分組討論：學生分組討論，分享解題思路和實驗操作心得。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提出問題：針對實驗過程中可能出現(xiàn)的疑問，引導學生思考和解答。

2.學生回答：鼓勵學生積極回答問題，培養(yǎng)他們的自信心和表達能力。

五、師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.實驗操作演示：教師現(xiàn)場演示實驗操作，讓學生直觀了解實驗過程。

2.學生提問：學生針對實驗操作提出問題，教師進行解答。

3.互動討論：教師與學生就實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進行分析討論，提高學生的分析問題和解決問題的能力。

六、核心素養(yǎng)能力的拓展（5分鐘）

1.引導學生思考：酯化反應在生活中的應用，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

2.案例分析：通過實際案例，讓學生了解酯化反應在工業(yè)生產(chǎn)中的應用。

3.總結歸納：總結本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)化學知識與實際生活的聯(lián)系。

教學時間總計：45分鐘六、知識點梳理1.酯化反應的原理：酯化反應是指醇與羧酸在酸催化下生成酯和水的化學反應。該反應是一個可逆反應，通常需要加熱并使用濃硫酸作為催化劑。

2.反應物選擇：醇和羧酸是酯化反應的主要反應物。選擇醇時，應考慮其沸點和活性，常用的醇有乙醇、丙醇等。選擇羧酸時，應考慮其酸性，常用的羧酸有乙酸、丙酸等。

3.催化劑的作用：濃硫酸在酯化反應中作為催化劑，不僅加快反應速率，還吸收生成的水，推動反應向生成酯的方向進行。

4.反應條件：酯化反應通常在酸性條件下進行，反應溫度控制在60-80℃。過高的溫度可能導致副反應的發(fā)生。

5.產(chǎn)物的分離純化：反應結束后，通過蒸餾等方法分離酯和水。蒸餾過程中，通過控制溫度和收集不同沸點的物質(zhì)，可以實現(xiàn)酯的純化。

6.副反應的防止：為了提高酯的產(chǎn)率，需要防止副反應的發(fā)生。例如，醇和羧酸的水解、醇之間的縮合等。

7.實驗操作技巧：

-精確控制反應物的比例，以確保反應物的充分反應。

-控制反應溫度，避免過高或過低影響反應速率和產(chǎn)率。

-使用冷凝管進行冷卻，確保反應物在適宜的溫度下進行反應。

-通過滴定等方法檢測反應物的消耗情況，以判斷反應是否達到平衡。

8.實驗數(shù)據(jù)分析：

-計算酯的產(chǎn)率，通過實際產(chǎn)物的質(zhì)量與理論產(chǎn)物的質(zhì)量之比得出。

-分析實驗數(shù)據(jù)，探討影響酯化反應的因素，如溫度、催化劑、反應物比例等。

9.酯化反應的應用：酯化反應在日常生活中有廣泛的應用，如食品、化妝品、香料等領域的酯類物質(zhì)的制備。

10.酯化反應的環(huán)保問題：在酯化反應過程中，要注意廢液的處理和環(huán)保措施，減少對環(huán)境的影響。七、課堂1.課堂提問與討論（5分鐘）

-提問：通過提問檢查學生對乙酸乙酯制備實驗原理、步驟和注意事項的掌握情況。

-討論引導：組織學生討論實驗過程中可能遇到的問題和解決方法，促進學生的思考和交流。

2.實驗操作觀察（10分鐘）

-觀察實驗操作：在實驗操作環(huán)節(jié)，觀察學生的實驗操作規(guī)范性，如加熱、攪拌、滴定等操作是否符合要求。

-實驗技能評估：根據(jù)學生的實驗操作技能，評估其對實驗原理和操作流程的理解程度。

3.課堂互動評價（10分鐘）

-互動提問：鼓勵學生在課堂中提問，及時解答學生的疑問，增強學生的參與感。

-合作學習：通過小組討論和合作實驗，評價學生的團隊協(xié)作能力和問題解決能力。

4.實驗數(shù)據(jù)記錄與分析（10分鐘）

-數(shù)據(jù)記錄：檢查學生記錄實驗數(shù)據(jù)是否準確、完整。

-數(shù)據(jù)分析：通過學生分析實驗數(shù)據(jù)，評估其對實驗結果的理解和解釋能力。

5.課堂總結與反思（5分鐘）

-總結：引導學生總結本節(jié)課所學內(nèi)容，包括實驗原理、操作步驟、注意事項等。

-反思：鼓勵學生反思實驗過程中遇到的問題，以及如何改進實驗方法。

6.課堂評價反饋（5分鐘）

-反饋：對學生的課堂表現(xiàn)進行即時反饋，肯定學生的優(yōu)點，指出不足之處。

-改進措施：針對學生的不足，提出具體的改進措施和建議。

7.作業(yè)評價（10分鐘）

-作業(yè)批改：對學生的實驗報告、習題進行認真批改，確保作業(yè)的完成質(zhì)量。

-作業(yè)點評：在作業(yè)點評中，關注學生的解題思路、實驗數(shù)據(jù)分析等能力。

-作業(yè)反饋：及時反饋學生的作業(yè)情況，鼓勵學生查漏補缺，提高學習效果。八、課后作業(yè)1.實驗原理分析：

-題目：請簡述乙酸乙酯制備實驗中，濃硫酸作為催化劑的作用。

-答案：濃硫酸在酯化反應中作為催化劑，可以加快反應速率，同時吸收生成的水，推動反應向生成酯的方向進行。

2.反應條件探討：

-題目：為什么在乙酸乙酯制備實驗中，需要控制反應溫度在60-80℃？

-答案：控制反應溫度在60-80℃可以確保反應速率適中，避免副反應的發(fā)生，同時有利于酯的生成和分離。

3.實驗操作技巧：

-題目：在實驗過程中，如何避免醇和羧酸的水解？

-答案：為了防止醇和羧酸的水解，可以控制反應溫度，避免過高溫度導致反應物分解；同時，使用濃硫酸作為催化劑，可以抑制水解反應。

4.產(chǎn)物分離純化：

-題目：請簡述蒸餾過程中，如何收集乙酸乙酯？

-答案：在蒸餾過程中，通過控制溫度，使乙酸乙酯的沸點低于水和其他雜質(zhì)，從而收集純凈的乙酸乙酯。

5.實驗數(shù)據(jù)分析：

-題目：如果實驗中測得的乙酸乙酯產(chǎn)率為70%，請分析可能的原因。

-答案：產(chǎn)率低于理論值可能的原因包括：反應物比例不當、反應時間不足、副反應發(fā)生、實驗操作失誤等。需要根據(jù)具體情況進行分析和調(diào)整。

6.實驗報告撰寫：

-題目：請根據(jù)乙酸乙酯制備實驗，撰寫一份實驗報告，包括實驗目的、原理、步驟、結果與討論等部分。

-答案：實驗報告應包括以下內(nèi)容：

-實驗目的：制備乙酸乙酯，并探討影響產(chǎn)率的因素。

-實驗原理：酯化反應的化學原理，包括反應物、催化劑、反應條件等。

-實驗步驟：實驗操作的詳細步驟，包括反應物的準備、催化劑的加入、反應溫度的控制等。

-結果與討論：實驗結果的數(shù)據(jù)記錄、分析，以及對實驗結果的可能解釋。

-結論：總結實驗結果，提出改進實驗方法的建議。

7.酯化反應應用：

-題目：列舉酯化反應在生活中的應用實例，并說明其作用。

-答案：酯化反應在生活中的應用實例包括：

-食品