1、第六单元化学实验方案的设计第二节 性质实验方案的设计【教学目的】1了解性质实验方案的设计方法和要求。2应用乙二酸的性质,设计完整的化学实验方案。3培养并发展学生的思维能力,使学生初步具有分析、综合、评价的能力,培养辩证唯物主义观点。【教学重点】乙二酸的性质实验方案的设计。【教学难点】验证乙二酸分解产物的实验方案的设计。【教具准备】录像:验证乙二酸分解产物的实验。所需试剂:相同浓度的稀硫酸和乙M酸溶液、碳酸钠粉末、酸性高锰酸钾溶液、PH试纸。【课时安排】1课时。【教学方法】引导、讨论、探索。【教学过程】【引言】上节课我们学习了制备实验方案的设计,在实验设计过程中我们应注意所设计实验的科学性、安全
2、性、可行性、简约性。这节课我们继续研究性质实验方案的设计,在实验设计过程中我们还应注意遵循以上四条基本要求。【板书】第二节 性质实验方案的设计【讲述】物质在不同条件下表现出来的各种性质都与它的结构有关,因此在设计性质实验方案时要遵循的基本思路是:【电脑显示】性质实验方案的设计思路:在进行性质实验方案的设计时,要充分了解物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系。要根据物质的结构特点,设计化学实验方案来探究或验证物质所具有的一些性质。【板书】乙二酸化学性质实验方案的设计:【复习】在设计乙二酸化学性质实验方案前,我们首先要知道乙二酸的结构,并根据其结构推测它可能具有的性质。乙二酸俗称草酸。【板书】
3、草酸晶体的化学式:H2C2O42H2O,乙二酸结构简式:HOOCCOOH 【电脑显示】小资料: 乙二酸是最简单的二元级酸。它是没有颜色的透明晶体。通常含有两个分子结晶水,受热至100时失去结晶水,成为无水草酸。无水草酸熔点为 189.5,能溶于水或乙醇,不溶于乙醚。乙二酸大多以钙盐和钾盐的形式存在于许多植物的细胞壁中,故得名草酸。实验室可以利用草酸受热分解来制取一氧化碳气体。【讨论】根据乙二酸的结构特点和提供的资料以及生活常识,分析、推测其可能具有的性质。【板书】1具有酸性(因分子中含有羧基)2能发生酯化反应(因分子中含有羧基)3具有还原性(乙二酸中碳元素的化合价是十3价,推测其可能具有还原性
4、)4受热分解(根据给出资料,可以用乙二酸制取CO,推测其受热可以分解)5能使蓝墨水褪色(根据生活常识)【播放录像】用草酸洗掉衣服上的蓝墨水。【讨论】基于上述推测,设计实验步骤。【引导】如何设计实验,证明乙二酸有酸性及酸性的强弱?【学生实验】用pH试纸检验等浓度的稀硫酸和乙二酸溶液的pH,证明乙二酸显酸性,且弱于硫酸。【学生实验】向盛有少量碳酸钠粉末的试管中加入少量乙二酸溶液,证明乙二酸酸性强于碳酸。【小结】结论:乙二酸具有弱酸性,且酸性强弱为硫酸乙二酸碳酸。【讨论】如何设计实验证明乙二酸可发生酯化反应?【动画】乙二酸和乙醇酯化反应的实验装置及过程。【讨论】该实验注意事项(饱和碳酸钠溶液的作用、
5、导管伸入小试管中的位置)及反应现象。【练习】乙二酸和乙醇反应可以生成乙二酸二乙酯,试写出反应方程式。【讨论】如何设计实验证明乙二酸具有还原性?【演示实验】乙二酸与酸性高锰酸钾溶液反应。【结论】乙二酸具有还原性。【练习】乙二酸的氧化产物是CO2,高锰酸钾的还原产物是Mn2+,试书写反应的化学方程式。【讨论】根据乙二酸晶体中所含元素推测乙二酸晶体受热分解的反应生成物。 如何设计最简单易行的实验,验证生成物中有 H2O、CO2、CO ?【动画】乙二酸受热分解及生成物检验的实验装置的连接。(鼠标点击拖动)根据学生的回答,分析各种不同方案的科学性和可行性,选择最佳的实验方案。【录像】乙二酸受热分解及生成
6、物检验的实验过程。(由于乙二酸熔点较低,所以实验操作中加热的试管应略向上倾斜)【小结】以上我们讨论了乙二酸化学性质实验方案的设计。对于性质实验方案的设计,要抓住物质的本质特征进行思考,学会分析、比较、综合、概括。在设计方案时,要对物质结构和性质有正确的理解和认识,同时选择实验方案时,应具有效果明显、操作安全、装置简单、药品用量少、步骤简约、耗时短等优点。【作业】课本的讨论题:铜和铜的化合物的性质实验方案的设计。习题:设计实验证明弱电解质电离平衡是客观存在的。【板书设计】 第二节 性质实验方案的设计 乙二酸化学性质实验方案的设计: 草酸晶体的化学式:H2C2O42H2O,乙二酸结构简式:HOOCCOOH