高中化学项目化教学 84消毒液与医用酒精反应机理的探究.pdf

84消毒液与医用酒精反应机理消毒液与医用酒精反应机理的探究的探究报告人：陈丽华 2023-10-19说课内容一、生活中热点问题二、教学与评价目标三、反应机理的探究四、教学反思与评价疫情期间的热点问题：84消毒液与医用酒精能混用吗？混用的产物是什么?有无毒性物质产生？学生根据储备知识预测产物：Cl2 CH3CHO CH3COOH CH3COONa NaCl CO2 CH3CH2Cl CH2=CH2 HCl CH3CH2ONa ClO2 HClO氧化还原、取代反应、消去反应产物预测不符合基本反应规律，装置设计不考虑物质性质，即不能灵活运用所学知识解决真实问题1.面对实际生活中的问题，引导学生面对实际生活中的问题，引导学生学以致用学以致用，通过自行设计实验，强化学生通过自行设计实验，强化学生动手能动手能力力、实验操作能力，锻炼学生、实验操作能力，锻炼学生解决真实问题解决真实问题的能力的能力；2.通过对通过对反应机理反应机理的的探究探究，提升学生提升学生逻辑运算能力逻辑运算能力、图像分析能力图像分析能力，引导学生站在，引导学生站在科科学家角度学家角度分析问题，建立分析问题，建立“宏观辨识宏观辨识理论计算理论计算微观探析微观探析”的的科学思维科学思维；3.通过传统实验、理论计算、通过传统实验、理论计算、数字化实验数字化实验相结合，相结合，诊断并发展学生诊断并发展学生实验探究水平（定实验探究水平（定量水平、定性水平）量水平、定性水平）、提高由实验现象、提高由实验现象推理推理反应实质反应实质的的能力能力，强化，强化从从系统水平系统水平研究反研究反应应机理机理，培养学科培养学科核心素养核心素养，实现，实现立德树人立德树人。

反应机理2.理论分析1.传统实验验证3.数字化实验验证电化学:Nernst方程热力学:Vant Hoff方程动力学:Arrhenius方程pH 试纸pH 计新制Cu(OH)2溶液观察法pH 传感器Cl-浓度传感器预测产物传统实验验证理论分析数字化实验验证理论分析的结果平衡常数 K吉布斯自由能 G传统实验验证问题1：你认为新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液哪种更适合检验84消毒液与医用酒精反应可能产生的-CHO？理由是？问题2：用AgNO3溶液检验84消毒液与医用酒精混用可能产生的Cl-合理吗？若合理，理由是？若不合理，理由是？学生验证产物的方案：-CHO【新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液】、Cl-【硝酸银溶液】、Cl2 各类试纸、红色布条等 CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCu2O+CH3COONa+3H2OCH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2ORCH2OH RCHO RCOOHCu(OH)2悬浊液、银氨溶液、O2、Cu/Ag、KMnO4/H+反应物标签上的主要成分：NaClO、CH3CH2OH、H2O 从反应物与银氨溶液成分着手综合考虑氯离子来源、溶液中成分，分析可行性知识回顾调查问卷学生总结出可能合理的反应类型和产物：氧化还原、Cl2、CH3CHO、CH3COOH、CH3COONa、NaCl、CO2 传统实验验证Cu2OCuOCuO84少量，产物中含有醛基；84过量，产物中不含醛基或者说醛基迅速转化 两者混用首先发生成醛反应1、检验产物中是否含有-CHO思路：写反应方程式找量的关系计算体积比设计对比实验成醛反应：c(NaClO)=0.750.90 molL-1，c(CH3CH2OH)=10.6312.86 molL-1传统实验验证123ClO-有氧化性导致结果不准2、检验混合后pH变化情况、推测可能发生的反应pH值稳步上升值稳步上升酒精过量，生成酒精过量，生成OH-pH先升先升降降升：醛基升：醛基化完成后，反应可能分化完成后，反应可能分两种不同情况两种不同情况pH总趋势为下降总趋势为下降84过量，消耗过量，消耗OH-对比实验123学生查阅资料：84工业制法:电解/吸收NaClO、NaOH、NaCl传统实验事实+文献资料助力学生预判产物预推机理为理论计算分析提供事实依据84少量，溶液中有油滴有氯仿的气味；84过量，产生黑色CuO；结合资料文献推测反应分两步走，第二步可能是羧基化反应或卤仿反应理论计算、K、G计算Ag(NH3)2+/Ag的电极电势氧化还原反应方向理论计算平衡常数 K吉布斯自由能 G理论上ClO-可以将-CHO氧化为-COOH查标准、K理论上完全反应理论上可自发进行溶液碱性，反应幂指数12，Cl2难逸出CH3CH2OH CHCl3 CH3COONaCH3CHOClO-ClO-3ClO-c(NaClO)=0.750.90 molL-1，pH=12.06c(CH3CH2OH)=10.6312.86 molL-1，pH=7.91数字化实验验证氯仿反应机理：碱性条件下碱性条件下CH3CHO与烯醇结构间互相转化，烯醇与溶液中的氯自由基转化为与烯醇结构间互相转化，烯醇与溶液中的氯自由基转化为CCl3CHO；三氯乙；三氯乙醛在碱性条件下发生加成反应、消除反应、酸碱反应，生成氯仿醛在碱性条件下发生加成反应、消除反应、酸碱反应，生成氯仿CHCl3和甲酸钠和甲酸钠HCOONa氯自由基来源于氯自由基来源于Cl-离子的氧化离子的氧化数字化实验验证产氯、耗碱羧基化反应：氯仿反应：耗氯、产碱数字化实验验证84过量，羧基化反应定量变量Cl-OH-传统实验事实+理论计算推导+数字化实验的微观验证反应机理反应分两步进行，1成醛反应，2羧基化与卤仿竞争84少量，卤仿反应传统实验验证数字化实验验证真实问题实验预测理论计算分析创新点：创新点：1、传统实验、传统实验、数字化实验数字化实验、理论计算有机结合，从宏观、理论计算有机结合，从宏观理论理论微观多角度分析机理；微观多角度分析机理；2、站在、站在科学家的角度，科学家的角度，运用运用科学思维科学思维“针对真实问题针对真实问题以所学知识分析以所学知识分析设计实验验证设计实验验证理论计算建模理论计算建模现代化检测手段现代化检测手段”探究反应机理探究反应机理；3、整个实验设计中很好的体现了、整个实验设计中很好的体现了变量控制的思想变量控制的思想，定量实验、定性实验贯穿始终。

定量实验、定性实验贯穿始终。