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新课程标准下乙酸结构的比较探究 袁廷新1,杨帆2, 张凤桂2　 （2.涡阳县第四中学，安徽涡阳　233600；1.北京师范大学化学学院，　北京　100875） 设计思想 《普通高中化学课程标准》在“有机化学基础”模块主题1“有机物的组成与结构”部分要求学生“初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法”、“知道通过化学实验和物理方法可以确定有机化合物的结构”。在“活动与实践建议”栏中建议学生“观察实验：李比希法分析碳氢元素含量的仪器装置与原理”、“观察：同分异构体的红外光谱和核磁共振谱”[1]。本节课之前，学生已经学习了如何运用传统化学实验分析方法来确定有机物结构，对元素分析仪、红外光谱等到现代仪器分析技术在有机物结构研究中的应用，也有了简单的了解。本节课设计了用传统化学实验分析、现代仪器分析两种方法（即物理方法）对乙酸的结构进行比较探究，一是有利于通过应用巩固这两种分析方法、形成完整的有机物组成、结构的研究方法；二是通过两种探究方法的对比，能够让学生感受到科学技术发展对化学发展的巨大推动作用；三是可以避免简单重复必修所学的乙酸的结构和性质；四是能够让学生了解科学探究的方法。当然，由于课标只要求达到“初步了解”和“知道”层次，教学设计中作了简化处理。 教材分析　 “羧酸的性质和应用”是苏教版《有机化学模块》专题4“烃的衍生物”中的第二节，主要内容是在必修2学习乙酸结构、性质的基础上，进一步研究乙酸与乙醇酯化反应的过程，并根据乙酸的结构、性质类推甲酸的性质，引入羧酸的概念。 教学目标 知识与技能 在掌握乙酸的结构的基础上，了解羧酸结构的特点 通过乙酸化学性质的探究了解羧酸的通性。 通过同位素示踪法的研究理解酯化反应的断键过程。 过程与方法 通过对乙酸结构的探究，了解研究有机物的传统实验分析方法和现代仪器分析法。 通过酯化反应过程的研究，了解微观过程的研究方法 情感态度与价值观 通过比较两种研究乙酸结构的方法，赞赏科学技术对化学发展的推动作用。 四、教学模式　比较探究 五、教学过程 教师活动预设 学生活动预设 设计意图 ［情景引入］（展示冰乙酸样品）这里有一瓶样品，无色晶体，通过分析，已经证明了该物质为纯净物，不含C、H、O之外的其它元素，我们暂时把它命名为有机物A，这节课的我们就来研究样品A的组成、结构和性质。 ［设问］ 1.研究有机物分几步？ ［小结］ 　通过李比希燃烧法和元素分析仪都可以得出样品A的组成元素和含量。 测得A中C、H、O的含量分别为40%、6.7%和53.3%。怎么求出A的组成呢？ 学生思考、回答，设计实验方案。 1．传统化学实验分析方法是将一定量的A的蒸汽通入下图装置，通过测量两只U形管的质量增加量即可求出A中含氢元素的质量和碳元素质量，再比较两元素质量和与A蒸汽质量，即可判断出A是否含有氧元素。 在实验过程中，一是要注意控制A的进气量，保证完全被氧化，二是实验后要通入氮气将装置中的气体完全被U形管中物质吸收。 2．现代仪器分析只需要元素分析仪，将样品置入分析仪的燃烧管中，计算机即可自动得出所含元素及含量。 　设计实验的目的是让学生更好地了解李比希燃烧法测定元素组成的原理。 　通过实验注意事项的讨论培养学生思维的严密性和深刻性。 　对比两种测定元素组成的方法，体验现代仪器分析的高效、快捷。 ［活动探究］2　A的组成的确定 ［质疑］通过下面问题引导学生分析（依次呈现）。 1.要确定A的组成还需要哪些数据？ 2.传统分析方法怎样获取相对分子质量？ 3．现代仪器分析怎样得到A的相对分子质量？ ［资料］在学生回答后给出下列数据 1．A蒸汽的密度约是相同状况下氢气的30倍。 2．A的质谱图[2] 思考、回答。 需要知道A的相对分子质量。 传统分析方法可以通过测定A蒸汽相对密度的方法得到。 现代分析方法则通过质谱仪分析得到。 计算、求出A的相对分子质量=30+2=60 观察A的质谱图，找出图中最大的离子质量，得出A的相对分子质量为60。 计算样品A的组成。 A中含C：40%×60÷12＝2 　 含H：、6.7%×60＝4 含O：　53.3%×60÷16＝2 A的组成为C2H4O2　 了解运用蒸汽密度法测定相对分子质量。 了解使用质谱图求得相对分子质量的方法。（只限于简单使用，不要求理解原理。） ［活动探究］3　A的结构的确定 ［质疑］ 1运用传统方法怎样确定A的结构？ 2.现代分析技术怎样确定A的结构？ ［提供资料］（学生回答上述问题后呈现） 1.A物质能够溶于水，所得溶液能够使石蕊试液变红。加入碳酸钠溶液中，有气泡产生。 2．A的红外光谱[3]。 各种基团的红外光谱特征吸收峰（波数/cm-1）[4] C＝O （伸缩） O－H （伸缩） C-O （伸缩） 醛 1740~1720 酸 1725~1