乙酸乙酯的水解實(shí)驗(yàn)說課稿李曉淼定遠(yuǎn)中學(xué)使用教材：人教版選擇性必修三、魯科版必修二實(shí)驗(yàn)器材：燒杯10mL量筒試管玻璃導(dǎo)管橡膠塞硬紙板恒溫磁力攪拌器實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要點(diǎn)：①耗時較長，在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中加入恒溫磁力攪拌器，增加酯層與水層的接觸面積。②酯層與水層分層不明顯，對酯層用口紅進(jìn)行染色。③加熱的過程中乙酸乙酯容易揮發(fā)，加入長導(dǎo)管進(jìn)行冷凝回流④判斷酯層消失時間仍不夠精確、特別是酸性和中性條件下分辨度不高，引入手持技術(shù)。實(shí)驗(yàn)原理乙酸乙酯可以發(fā)生水解反應(yīng)，生成乙酸和乙醇。酸和堿可以加速水解反應(yīng)的進(jìn)行，在酸存在條件下，乙酸乙酯水解是可逆反應(yīng)；在堿存在下，水解反應(yīng)是不可逆的，這是由于水解產(chǎn)物乙酸與氫氧化鈉作用生成乙酸鈉，使反應(yīng)進(jìn)行到底。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3COOC2H5+H2O?CH3COOC2H5+H2OCH3COOC2H5+NaOH==CH3COONa+C2H5OH學(xué)情分析知識儲備：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了酯的水解、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡等知識內(nèi)容。能力具備：學(xué)生已經(jīng)初步具備一定的分析問題與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行科學(xué)探究的能力，但是缺少真實(shí)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)研究的過程。心理狀態(tài)：正處于一個求知欲強(qiáng)，想象力豐富的階段，對事物有較強(qiáng)的感知能力，抽象思維逐步形成但不完善，且剛接觸高中知識，新舊知識銜接尚不自如。六、實(shí)驗(yàn)的核心素養(yǎng)1、宏觀辨識與微觀探析能從酯水解的宏觀現(xiàn)象去分析、理解微粒的性質(zhì)，培育“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)。2、證據(jù)推理與模型建構(gòu)能用真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象理解酯水解的基本規(guī)律、解釋生活中的現(xiàn)象，培育“證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)3、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識能發(fā)現(xiàn)和提出由探究價值的化學(xué)問題，能根據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，培育“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識”的核心素養(yǎng)。4、科學(xué)精神與社會責(zé)任通過酯的水解本質(zhì)及影響因素認(rèn)識其生活或工業(yè)應(yīng)用，培育學(xué)生“科學(xué)精神與社會責(zé)任”的核心素養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程【發(fā)現(xiàn)問題】人教版選擇性必修三：探究乙酸乙酯的水解在中性、酸性、和堿性溶液中，以及不同溫度下的水解速率（從酯層消失的時間差異來判斷乙酸乙酯在不同條件下水解速率的差異）。魯科版必修二：在三支試管中加入六滴乙酸乙酯，再向第一支試管里加入蒸餾水5.5mL,向第二支試管里加入1:5的稀硫酸0.5mL蒸餾水5.0mL,向第三支試管里加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉溶液0.5mL、蒸餾水5.0mL。振蕩均勻，把三支試管同時放在70~80℃的水浴中加熱幾分鐘觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）向兩只試管分別加入30％的NaOH、1∶5的H2SO4各5mL，再分別加入乙酸乙酯1mL，振蕩以混合均勻，同時放在70℃～80℃水浴中，靜置。（2）5分鐘后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（3）10分鐘后、1小時后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?，F(xiàn)象：兩只試管在放入水浴前，液面均有分層現(xiàn)象。5分鐘、10分鐘、1小時后三支試管中的乙酸乙酯層沒有明顯變化。說明乙酸乙酯的在不同酸堿性條件下的水解速率難以在短時間內(nèi)通過酯層的變化看出。現(xiàn)象：兩只試管在放入水浴前，液面均有分層現(xiàn)象。5分鐘、10分鐘、1小時后三支試管中的乙酸乙酯層沒有明顯變化。說明乙酸乙酯的在不同酸堿性條件下的水解速率難以在短時間內(nèi)通過酯層的變化看出。酯的重要化學(xué)性質(zhì)是在一定條件下能夠跟水發(fā)生水解反應(yīng)。為了說明酯在不同介質(zhì)中的水解速率，要求通過酯層消失、酯香味消失的時間判斷水解速率的快慢。但在實(shí)驗(yàn)操作中效果不理想，原因有四點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)可信度太差，乙酸乙酯與水層界面不明顯，只有前排幾個學(xué)生看到酯層消失的現(xiàn)象；用聞酯香味消失的時間來判斷水解速率是不恰當(dāng)?shù)囊驗(yàn)楹笈艑W(xué)生可能聞不到，不僅分辨率低，不具說服力，而且也不能使全班學(xué)生獲得明顯的體驗(yàn)；（2）加熱溫度偏高（70~80℃），沒有冷凝裝置，會使乙酸乙酯以及水解生成的乙酸、乙醇揮發(fā)，造成一定的誤差；（3）水解產(chǎn)物無法判斷，不能很好的探究乙酸乙酯的水解產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)說服力不強(qiáng)；（4）乙酸乙酯在中性、酸性、堿性條件下的水解很難在短時間內(nèi)觀察出酯層的變化，影響課堂教學(xué)的完成情況。針對以上問題，本文對此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，達(dá)到了很好的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：耗時較長——增大化學(xué)反應(yīng)速率創(chuàng)新措施：（1）利用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌（2）控制水浴溫度為75℃（3）增大硫酸溶液、氫氧化鈉溶液的濃度酯層與水層分層不明顯——提高區(qū)分度創(chuàng)新措施：1.增加乙酸乙酯的用量到2.0ml用飽和氯化鈉溶液代替蒸餾水藍(lán)墨水兒、石蕊、品紅對水層進(jìn)行染色（藍(lán)墨水和品紅把酯層也染上了點(diǎn)顏色，石蕊的區(qū)分度最高。）紅色口紅、紅色指甲油對酯層進(jìn)行染色（指甲油把水層也染上顏色）最終選擇口紅。其他改進(jìn)措施：1.在試管口上塞上帶有長導(dǎo)氣管的單口塞2.采用打孔的硬紙板固定試管但乙酸乙酯在不同條件下的水解速率難以在短時間內(nèi)通過觀察酯層的變化判斷，實(shí)驗(yàn)仍存在分辨率低、靈敏度較差、難以定量化等問題。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為直觀、準(zhǔn)確、定量，并揭示乙酸乙酯水解反應(yīng)實(shí)質(zhì)，利用手主要利用數(shù)字化手持技術(shù)的電導(dǎo)率傳感器，研究氫氧化鈉溶液溫度和濃度對乙酸乙酯水解反應(yīng)速率的影響，以及不同酸堿性條件下的乙酸乙酯水解反應(yīng)速率，為學(xué)生探究乙酸乙酯在不同條件下的水解反應(yīng)速率、深刻理解乙酸乙酯水解反應(yīng)實(shí)質(zhì)提供技術(shù)支持。電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率與溶液中離子種類、離子、濃度及溫度等因素有關(guān)，因此，電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率可以表示溶液中離子的濃度，當(dāng)濃度不大時，溶液的電導(dǎo)率隨濃度的增大而增大乙酸乙酯水解反應(yīng)是在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的，體系中各離子濃度隨反應(yīng)時間而變化，因此，體系的電導(dǎo)率也隨反應(yīng)的進(jìn)行而產(chǎn)生相應(yīng)的變化?？梢酝ㄟ^測定不同時刻溶液電導(dǎo)率的大小，監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)行的程度，反應(yīng)體系中電導(dǎo)率的變化體現(xiàn)了溶液中離子濃度的變化，可反映乙酸乙酯水解反應(yīng)速率的大小。使用電導(dǎo)率傳感器測量并記錄電導(dǎo)率隨時間變化的數(shù)據(jù)，繪制電導(dǎo)率－時間曲線，對曲線進(jìn)行“線性回歸”得到曲線的斜率，根據(jù)曲線的斜率可以判斷反應(yīng)速率的快慢，曲線斜率的絕對值(簡稱斜率）越大，單位時間內(nèi)反應(yīng)體系的電導(dǎo)率減小值越大，反應(yīng)體系每秒鐘濃度降低越多，水解反應(yīng)速率越快。實(shí)驗(yàn)儀器與藥品實(shí)驗(yàn)儀器：數(shù)據(jù)采集器、電導(dǎo)率傳感器、計(jì)算機(jī)、恒溫磁力攪拌器、攪拌磁子、燒杯（100mL）、量筒(50mL)、膠頭滴管。實(shí)驗(yàn)藥品：乙酸乙酯（AR）、氫氧化鈉溶液（0.01mol\L0.03mol\L）、硫酸溶液(0.01mol\L)、去離子水。2.2實(shí)驗(yàn)步驟（1）配制溶液：(0.01mol\L0.03mol\L)氫氧化鈉溶液和0.01mol\L硫酸溶液；（2）組裝儀器：將計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、傳感器、恒溫磁力攪拌器連接好；（3）測定不同溫度（40℃、65℃）時，乙酸乙酯與同一濃度氫氧化鈉溶液發(fā)生水解反應(yīng)的電導(dǎo)率－時間曲線。①在2只100ｍＬ燒杯中分別加入50ｍＬ0.03mol\L氫氧化鈉溶液和１粒攪拌磁子；②把盛有氫氧化鈉溶液的燒杯放在恒溫磁力攪拌器上，調(diào)節(jié)溫度旋鈕，啟動恒溫磁力攪拌器，加熱至所需溫度；③將電導(dǎo)率傳感器插入氫氧化鈉溶液中，調(diào)節(jié)調(diào)速旋鈕，使攪拌磁子轉(zhuǎn)速均勻。啟動數(shù)據(jù)采集器和系統(tǒng)軟件，設(shè)置參數(shù)；④點(diǎn)擊示波器開關(guān)，開始檢測氫氧化鈉溶液的電導(dǎo)率；⑤用膠頭滴管向氫氧化鈉溶液中逐滴滴入10滴乙酸乙酯，觀察顯示數(shù)據(jù)的曲線變化；⑥當(dāng)電導(dǎo)率數(shù)值無明顯變化時，點(diǎn)擊示波器開關(guān)，停止數(shù)據(jù)采集。選取反應(yīng)開始60S內(nèi)線性較好的一段曲線進(jìn)行線性擬合，計(jì)算斜率。（4）按上述方法，65℃時向50mL0.01mol\L、0.03mol\L氫氧化鈉溶液中分別滴入10滴乙酸乙酯，測定同一溫度下，乙酸乙酯與不同濃度氫氧化鈉溶液發(fā)生水解反應(yīng)的電導(dǎo)率－時間曲線。（5）65℃時向50mL去離子水、0.01mol\L硫酸溶液和0.01mol\L氫氧化鈉溶液中分別滴入10滴乙酸乙酯，測定乙酸乙酯在中性、酸性和堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)的電導(dǎo)率－時間曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：增大堿的濃度乙酸乙酯水解速率加快；升溫乙酸乙酯水解速率加快；乙酸乙酯在堿中水解速率大大快于在酸中的水解速率在純水中幾乎不水解。反思與總結(jié)：通過一系列更具說服力的定量實(shí)驗(yàn)，對乙酸乙酯的水解速率的影響因素，都進(jìn)行了實(shí)證，不斷強(qiáng)化學(xué)生對酯的水解條件的認(rèn)識。努力讓學(xué)生感