己二酸的合成 教案

己二酸的合成教案一、教学目标1.知识与技能目标学生能够理解己二酸的结构、性质和用途。掌握以环己醇为原料合成己二酸的原理和方法。熟悉氧化反应的特点和影响因素。学会使用一些常见的实验仪器进行有机合成实验操作，如回流装置、过滤装置等。2.过程与方法目标通过对己二酸合成路线的设计与分析，培养学生的逻辑思维和创新能力。在实验操作过程中，提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。引导学生学会查阅文献资料，获取相关化学知识，培养自主学习能力。3.情感态度与价值观目标激发学生对有机化学合成的兴趣，培养严谨的科学态度和团队合作精神。让学生体会化学学科在实际生产中的重要作用，增强学生对化学学科的认同感。

二、教学重难点1.教学重点己二酸合成的反应原理和实验步骤。氧化反应条件的控制及对反应的影响。2.教学难点如何引导学生设计合理的己二酸合成路线。实验过程中副反应的控制和产物的分离提纯。

三、教学方法1.讲授法：讲解己二酸的结构、性质、用途以及合成原理等基础知识，使学生形成系统的知识体系。2.讨论法：组织学生讨论己二酸合成路线的设计，激发学生的思维，培养学生的合作交流能力。3.实验法：通过实际操作实验，让学生亲身体验己二酸的合成过程，加深对知识的理解和掌握，提高学生的动手能力。

四、教学过程

（一）课程导入（5分钟）展示己二酸的实物样品，介绍己二酸在工业生产中的广泛应用，如作为合成尼龙66的主要原料等，引起学生对己二酸合成的兴趣。

（二）知识讲解（20分钟）1.己二酸的结构与性质讲解己二酸的分子式（C₆H₁₀O₄）和结构简式，分析其官能团（羧基COOH）的特点。介绍己二酸的物理性质，如白色晶体，熔点152℃，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，微溶于水等。阐述己二酸的化学性质，如具有酸性，能与碱反应生成盐；能发生酯化反应等。2.己二酸的合成方法概述向学生介绍几种常见的己二酸合成方法，如以环己烷为原料的氧化法、以环己烯为原料的氧化法等。重点讲解本次课程采用的以环己醇为原料的氧化合成法，分析该方法的优点和适用范围。

（三）反应原理讲解（20分钟）1.主反应写出以环己醇为原料合成己二酸的化学反应方程式：3C₆H₁₂O+8KMnO₄+7H₂SO₄→3C₆H₁₀O₄+8K₂SO₄+8MnSO₄+10H₂O详细讲解反应过程中各物质的变化，强调环己醇被氧化为己二酸的过程中，碳碳键的断裂和羧基的形成。2.副反应分析可能发生的副反应，如环己醇被过度氧化生成二氧化碳和水，以及生成一些中间产物的进一步氧化等。讨论副反应对己二酸产率和纯度的影响，引导学生思考如何减少副反应的发生。

（四）实验步骤讲解（20分钟）1.实验仪器与试剂介绍实验所需的仪器，如三颈烧瓶、球形冷凝管、温度计、分液漏斗、布氏漏斗、抽滤瓶等，并展示仪器的实物图，讲解其用途和使用方法。列出实验所需的试剂，如环己醇、高锰酸钾、硫酸等，说明试剂的规格和用量。2.实验操作步骤向三颈烧瓶中加入适量的环己醇和水，安装好回流装置。在搅拌下，分批加入高锰酸钾，控制反应温度在5060℃，回流反应一段时间。反应结束后，趁热过滤除去二氧化锰沉淀。将滤液转移至分液漏斗中，用适量的亚硫酸氢钠溶液洗涤，除去过量的高锰酸钾。分液后，向水层中加入浓硫酸酸化，使溶液的pH值约为12。冷却后，有己二酸晶体析出，抽滤得到粗产品。用热水重结晶粗产品，进一步提纯己二酸。

（五）实验注意事项讲解（15分钟）1.安全注意事项强调高锰酸钾是强氧化剂，与有机物接触可能发生剧烈反应，使用时要小心，避免皮肤接触和吸入粉尘。浓硫酸具有强腐蚀性，稀释时要将浓硫酸缓慢倒入水中，并不断搅拌，防止飞溅。实验过程中使用的有机溶剂如环己醇等具有挥发性和易燃性，要远离火源，保持通风良好。2.反应条件控制注意事项严格控制反应温度在5060℃，温度过高会导致副反应增加，过低则反应速率过慢。分批加入高锰酸钾，避免反应过于剧烈。在洗涤和酸化过程中，要注意操作的顺序和用量，确保产物的纯度。

（六）学生讨论与交流（15分钟）1.分组讨论将学生分成小组，讨论以下问题：如何设计其他可能的己二酸合成路线？在实验过程中，如何通过实验现象判断反应是否进行完全？怎样提高己二酸的产率和纯度？2.小组代表发言每个小组推选一名代表，向全班汇报讨论结果。教师对各小组的发言进行点评和总结，进一步拓展学生的思维。

（七）实验演示（20分钟）1.教师按照实验步骤进行演示操作在演示过程中，强调关键的操作要点和注意事项，如仪器的安装、试剂的加入顺序、温度的控制等。让学生观察实验现象，如反应过程中的颜色变化、沉淀的生成等，加深学生对实验过程的直观认识。2.演示结束后，解答学生的疑问鼓励学生提出在观察演示过程中遇到的问题和不理解的地方，教师进行详细解答。

（八）学生实验（60分钟）1.学生分组进行实验操作学生按照实验步骤，在教师的指导下进行己二酸的合成实验。教师巡回指导，及时纠正学生的错误操作，解答学生在实验过程中遇到的问题。2.实验数据记录与处理要求学生记录实验过程中的各种数据，如试剂用量、反应温度、反应时间等。指导学生对实验数据进行处理，计算己二酸的理论产量和实际产量，并计算产率。

（九）课堂总结（10分钟）1.回顾己二酸的合成原理和实验步骤请学生回答己二酸合成的主反应方程式和关键的实验操作步骤。教师进行补充和完善，强化学生的记忆。2.总结实验过程中的注意事项和收获强调实验安全的重要性，再次提醒学生在操作过程中要严格遵守操作规程。总结通过本次实验，学生在知识、技能和思维等方面的收获，鼓励学生在今后的学习中继续探索有机合成的奥秘。

（十）课后作业（5分钟）1.查阅资料，了解己二酸其他合成方法的优缺点，并与本次实验方法进行比较。2.思考如何进一步优化本次实验的条件，提高己二酸的产率和纯度。

五、教学资源1.教材：《有机化学实验》2.多媒体课件：包含己二酸的结构、性质、合成方法、实验仪器等相关图片和视频。3.实验仪器和试剂：三颈烧瓶、球形冷凝管、温度计、分液漏斗、布氏漏斗、抽滤瓶、环己醇、高锰酸钾、硫酸、亚硫酸氢钠等。

六、教学反思通过本次课程的教学，学生对己二酸的合成有了较为系统的了解，掌握了以环己醇为原料合成己二酸的原理和实验方法。在教学过程中，采用讲授、讨论、实验相结合的教学方法，激发了学生的学习兴趣，培养了学生