乙酸教学设计优秀(精选10篇)
路桥中学 陈彩莲
一、设计思想: 食醋是日常生活必不可少的重要调味品,又是重要的化工原料。学生对醋是很熟悉的,从学生熟悉的醋引入本课,学生易于接受,同时结合黄酒中的乙酸的产生,有利于前后联系.结合在初中已经学过的有关乙酸的知识(乙酸的分子式、物理性质及酸性),说明乙酸的弱酸性设计实验加以证明.通过乙酸电离方程式的书写,理解乙酸的的酸性是乙酸分子中O—H键的断裂。并通过实验探究酸与醇的酯化反应,利用同位素示踪法来解释酯化反应的实质,酯化反应生成物水中的水是由醇提供氢和羧酸提供羟基的。
二、教材分析: 乙醇和乙酸是学生比较熟悉的生活用品,又是典型的烃的衍生物,从这两种衍生物的组成、结构和性质出发,可以让学生知道官能团对有机物性质的重要影响,建立“(组成)结构——性质——用途”的有机物学习模式。教学设计中,在学生初中知识的基础上,突出从烃到烃的衍生物的结构变化,强调官能团与性质的关系,在学生的头脑中逐步建立烃基与官能团位置关系等立体结构模型,帮助学生打好进一步学习的方法论基础,同时鼓励学生用学习到的知识解释常见有机物的性质和用途。
三、学情分析: 在初中化学中,只简单地介绍了乙醇和乙酸的用途,没有从组成和结构角度认识其性质、存在和用途。本课题在学生对黄酒中产生乙酸有一定了解的基础上,进一步学习乙酸的分子结构和其酸性与酯化反应,并学会用有机物结构和化学键知识来分析化学反应的原理。
四、教学目标:
1、知识与技能目标
①初步掌握乙酸的分子结构和主要用途。
②掌握乙酸的酸性和酯化反应等化学性质,理解酯化反应的概念。2、过程与方法目标
①通过实验培养学生设计实验及观察、描述、解释实验现象的能力。②培养学生对知识的分析归纳、总结的思维能力与表达能力。③培养学生解决实际问题的能力。
3、情感、态度与价值观
①辨证认识乙酸的弱酸性,进一步理解“结构决定性质”的含义。
②通过设计实验、动手实验,激发学习兴趣,培养求实、创新、合作的优良品质。③通过洗水垢的生活实例,让学生进一步理解“化学是一门实用性很强的学科”。
五、重点难点:
1、教学重点:乙酸的酸性和酯化反应
2、教学难点:酯化反应的实质
六、课前准备: 教具及用品:乙酸分子模型、冰醋酸、稀醋酸、乙醇、浓硫酸、石蕊、碳酸钠、饱和碳酸钠溶液、试管、铁架台、酒精灯、导管。
七、教学过程:
[引入]非常高兴今天有机会来到这里上课,相信我们能够成功合作。听说三门有句老话,我说上句,不知道大家能否接上下一句:“好---做---酒,坏---做---?”(学生接上:“坏做醋”。)对,在酒中存在着某些微生物可以使部分乙醇氧化,转化为乙酸,酒就有了酸味了。
今天我们就学习和醋有关的知识。[板书]——乙酸
[引导]大家能否结合生活经历和已有知识,说说对醋的了解与用途 学生展开。(调味品、流行性感冒时期或非典时期用醋消毒杀菌)[讲述]普通食醋中含有3%—5%的乙酸,所以乙酸又叫醋酸。
乙酸在初中的时候就提过,即有机酸。有机酸中都含有一个基团羧基(-COOH),类似与醇中都含有羟基(-OH)。醛中含有醛基(-CHO),像这些基团反映了有机化合物的共同特性的,我们把它叫做官能团。副板书(羧基-COOH –OH –CHO,官能团)
[问]乙醇分子是由乙基和羟基组成。乙酸是有机酸,含有羧基。既然它称作乙,那乙酸分子中应该总共有几个碳?(2个),那与羧基相连接的应该是甲基还是乙基?(甲基)展示乙酸的球棍模型,让学生写出乙酸的分子式、结构式、结构简式。[板书]
一、分子结构
分子式、结构式、结构简式(文字自己先写上,再让一个学生上台来写)[投影]乙酸的结构:分子式结构式结构简式及官能团-COOH [讲述]注意羧基中的-OH受碳氧双键的影响,其不同于醇中的羟基,所以应该把它与碳氧双键一起看成一个整体.[过渡]结构决定了它的性质,下面让我们来了解一下乙酸的性质。展示一瓶乙酸。
[实验] 让学生打开无水乙酸的试剂瓶瓶塞,闻气味,观察其颜色状态。学生描述(无色刺激性气味的无色液体)[问]在日常生活中,一打开醋瓶或刚才打开乙酸的瓶子就能闻到它的气味,说明了什么?(易挥发)
[讲述]乙酸沸点117.9℃,熔点16.6℃。假如把乙酸试剂瓶浸入冰水混合物中,乙酸就呈现冰状晶体,所以无水乙酸又称冰醋酸。
[问]乙酸可以调配成我们日常生活中用的食用醋,说明它的水溶性如何?(能溶于水)[讲述]乙酸易溶于水,且也易溶于乙醇。观看漫画,用醋洗水壶中的水垢。
[讲述]这个是利用了醋的什么性质呢?(酸性)[板书]
二、化学性质
1、酸性
[问]根据你已有的知识,如何用实验来证明乙酸具有酸性?
[学生设计实验]1.醋酸中加指示剂;2.与活泼金属反应;3.与Na2CO3反应。等
在叙述中,注意现象和结论的描述,如往醋酸中滴加紫色石蕊试液,出现红色,说明乙酸呈酸性。向醋酸溶液中加Na2CO3溶液,产生气泡。
学生分组实验。在两试管中各加入3ml稀醋酸溶液,分别滴加石蕊溶液、碳酸钠溶液。观察记录实验现象。
[问]乙酸中有4个氢,是如何电离的呢?比如甲烷能否电离?(不能),所以是羧基中的氢电离 [板书] CH3COOH CH3COO+H(在添加可逆符号的时候讲述。乙酸是弱酸,因此是不完全电离用可逆符号)
[问]如何从实验中得出乙酸的酸性比碳酸强还是弱? [回答]从与碳酸钠的反应中可以得出,酸性比碳酸的酸性强。投影书写下列反应方程式:
Na2CO3+2CH3COOH →2CH3COONa+H2O+CO2↑ Mg+2CH3COOH →(CH3COO)2Mg+H2↑ OH-+ CH3COOH→CH3COO-+H2O [讲述]北方大多是黄土高原,其水质中含有丰富的镁和钙离子,常喝很容易得结石病,因此在他们饮食中就经常喝大量的醋,他们为什么喝大量的醋?现在你们应该知道是什么原因了吧。(酸性,溶解钙镁)[过渡]。看漫画。喝醋能解酒[讲述] 台州人以豪爽著称,经常以酒会友 [讲述]为什么喝醋能够解酒,下面让我们用实验来解释一下这个原理吧
[活动与探究][讲述]实验的第一步是什么?(首先要检查其气密性)(说明一下现已经检查过了。搭装置注意从左到右,从下到上,此实验要面向学生。)
[演示] 在1支大试管中加入两小块碎瓷片、3mL乙醇,然后边摇动边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸;连接好装置。用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。再在另一支试管中加饱和碳酸钠溶液和石蕊试液,再将产生的物质通入其液面上。投影思考:
1、为什么导管不插入饱和Na2CO3溶液?(是防止发生倒吸)
2、反应原理如何?
3、浓硫酸的作用是什么?(催化剂、促进乙酸乙酯的生成)
4、盛饱和Na2CO3溶液的试管中的现象是什么?
5、饱和Na2CO3溶液有什么作用?
注意:在实验过程中,先讲解此反应物是什么,产物是什么?
—+并板书
2、CH3COOH+HOC2H5 CH3COOC2H5+H2O 乙酸乙酯
[讲述]像这种酸和醇作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应。该反应是可逆反应。[板书]酯化反应
[讲述]浓硫酸的作用是什么?(浓H2SO4起催化剂和吸水剂的作用。作催化剂,可提高反应速率;作吸水剂,促进乙酸乙酯的生成)
实验结束观察[描述]有透明油状液体产生,并可闻到香味,教师走下讲台。
(观察滴有石蕊试剂的试管,石蕊有三种颜色,通过振荡,石蕊变蓝[回答]从使石蕊变红看出,此物中含有乙酸,从乙醇易挥发推理还含有乙醇。可以用饱和Na2CO3溶液除去乙酸 饱和Na2CO3溶液作用是溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度。
[投影][思考探究]反应中是乙醇中的C2H5O-取代了乙酸中OH的位置,还是乙醇中的C2H5-取代了乙酸中H 的位置?
[讲述]在生物学家们为了研究海豚或某类鱼的活动情况。常采用的方法是将一个跟踪器安装在其身体部位。同样在化学上我们也可以用一个跟踪器安装在分子里。这种方法称为同位素示踪法。例如将含O的乙醇与乙酸反应。反应后O在乙酸乙酯的位置。
证明,乙酸乙酯是乙醇分子中的乙氧基(CH3CH2O—)取代了乙酸分子中羧基上的羟基(—OH)的生成物
[板书]酸脱羟基醇脱氢
[重点重复一遍。酯化反应的实质是“酸脱羟基醇脱氢”(并让学生大声念一遍)[设问]绍兴女儿红非常有名,为什么酒越陈越香?
小结:投影乙酸结构式,讲述起决定性作用的是羧基(-COOH),性质:
1、呈酸性(在水溶液中)断O-H键;
2、酯化反应(在有机溶剂中)断C-O键 官能团的结构决定物质的化学性质 练习
1、关于乙酸的下列说法中正确的是(B)A、乙酸易溶于水,且是难挥发的物质 B、无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物 C、乙酸分子是由一个乙基和一个羧基组成 D、乙酸分子里有四个氢原子,所以是四元酸
2、下列生活常识中不是利用醋的酸性的是(C)
A、煮骨头汤时,加小匙醋,可增加汤的营养,味道也更加鲜美。
B、在刷牙时往牙膏上滴两滴醋再刷,这样持之以恒,就可除去牙垢,使牙齿洁白而有光泽。C、烧鱼的时候,既加点酒又加点醋,使鱼更鲜美
D、在煮面条时,适量加入醋,不仅可消除面条的 碱味,而且可以使面条变得白些
3、关于乙酸的酯化反应叙述正确的是(B)A、属于氧化反应 B、属于取代反应 C、酸去氢,醇去羟基
D、用饱和的氯化钠溶液吸收乙酸乙酯
关键词:过氧乙酸,计量泵,自动添加
过氧乙酸是一种高效、广谱、速效、环保的消毒灭菌剂,对病毒、细菌、真菌及芽孢等微生物均能迅速杀灭,可广泛应用于各种器具及环境消毒。随着人们对过氧乙酸的研究越来越深入,过氧乙酸在食品行业,尤其是饮料行业的应用越来越广泛[1,2]。
但是,过氧乙酸在使用过程中,由于使用过程的消耗以及自身的分解作用[3],会造成过氧乙酸浓度逐渐降低,从而影响对微生物的杀灭效果,对产品质量造成隐患[4]。通常情况下,不少厂家都采用定时人工补加方式,在使用过程中添加过氧乙酸浓溶液,从而保证过氧乙酸使用液浓度。然而,这种方式也会造成使用过程中浓度波动较大,而且可能由于操作人员疏忽或误操作而导致生产责任事故。
计量泵作为流体精密计量与投加的理想设备,广泛地应用于包括制药、食品饮料和石油化工行业在内的各个领域,在工艺过程中担负着强腐蚀性、毒害性、高粘性和高压介质的计量添加任务[5]。
因此,设计和应用以计量泵为基础的过氧乙酸自动添加系统,能够满足人们对生产工艺过程指标的控制和自动化程度普遍提高的要求,对于过氧乙酸消毒液的推广和应用具有重要意义。利用电磁隔膜泵的速率和冲程的双控功能(或冲程单控),精确地向消毒槽中定量加入过氧乙酸消毒液,使加入量与消耗量保持动态平衡,从而保证消毒槽中的过氧乙酸浓度在规定的范围之内。
1 材料和方法
1.1 材料
计量泵(Milton Roy P066-368SI,最大流量7.60L/h);过氧乙酸消毒液(环凯牌,浓度为150g/L);KMnO4标准溶液,0.1mol/L;NaS2O3标准溶液,0.1mol/L;KI溶液,100g/L;硫酸溶液,1+9;钼酸铵溶液,30g/L;MnSO4,100g/L;淀粉指示剂,10g/L。
1.2 方法
按图1所示连接好自动添加系统。控制电柜与电磁隔膜计量泵集中放在同一个防水不锈钢箱内。控制电柜包括总电源开关、电源指示灯、计量泵开关及运行指示灯。
1控制电柜;2计量泵;3背压阀;4注入阀;5加药桶6消毒槽
1.2.1计量泵实际流量的测定
计量泵为最大流量为7.6L/h,冲程单调的电磁隔膜自动添加计量泵,配备四功能阀,具有背压功能。将装置按安装说明正确连接后,测定每小时泵出的水的体积,与泵的理论数据进行比较,以验证泵在使用条件下的输出能力。理论流量的计算为:
1.2.2 过氧乙酸自动添加液浓度的选择
采用图1所示的自动添加系统向消毒槽中自动添加过氧乙酸。消毒槽的体积为1000L,向消毒槽中初始加入过氧乙酸原液10L,使其浓度为1500mg/L过氧乙酸自动添加液的浓度分别为原液、1:1 (过氧乙酸原液:水,下同)、1:2、1:3。按每小时补加首加量,150g/L的原液过氧乙酸计算,泵的冲程选择如表1所示。每0.5h取样一次,根据《GB 19104-2008过氧乙酸溶液》[6]中的方法测定消毒槽中过氧乙酸的浓度。
1.2.3 人工补加方式与自动添加方式对过氧乙酸浓度稳定性的影响
某桶装矿泉水生产企业,利用计量泵对其中的2个消毒水箱进行过氧乙酸自动添加,控制消毒水箱中过氧乙酸的浓度,并与人工添加进行比较。
控制条件:消毒水箱一和消毒水箱二的加水体积均为1000L,消毒水箱一首加量为原液10L,控制浓度为(1500±100)mg/L,消毒水箱二首加量为原液7L,控制浓度为(1000±100) mg/L。
人工添加方式:添加液为原液,每2h添加一次,消毒水箱一每次添加3L,消毒水箱二每次添加2L。自动添加方式:过氧乙酸自动添加液浓度为1:3,消毒水箱一自动添加泵的冲程为80,消毒水箱二自动添加泵的冲程为55。
每0.5h取样测定消毒水箱一和消毒水箱二中过氧乙酸的浓度,测定方法根据《GB 19104-2008过氧乙酸溶液》中规定的方法。人工添加方式时,整点取样是在未补加之前取样。
2 结果与分析
2.1 计量泵实际流量与理论流量的关系
计量泵在实际使用情况下的流量与理论条件下的流量关系(见图2)。
由图2可以看出,在正常使用条件下,泵的实际流量随泵的冲程呈线性关系,表明泵的性能正常。但泵的实际流量与理论流量存在一定的差异,因此,在进行过氧乙酸自动添加液浓度选择的研究时,采用泵的实际流量作为计算依据。
2.2 过氧乙酸自动添加液浓度的选择
在不同过氧乙酸自动添加液浓度条件下,消毒槽中的过氧乙酸的浓度变化(见图3)。
从图3中可以看出,添加液浓度越高,测定的消毒槽中过氧乙酸的浓度变化越大。而在添加液浓度为1:3时,所测得的消毒槽中过氧乙酸的浓度基本稳定,在(1500±100)mg/L范围内。这可能是由于添加液浓度越高,在动态使用过程中,不容易在消毒槽中混合均匀,而此时添加量也小,因此极易造成添加的过氧乙酸在充分混合之前已被带出消毒槽而造成流失。同时,取样时也可能受到局部高浓度过氧乙酸的影响。这些原因共同造成在动态使用过程中自动添加高浓度过氧乙酸时,测得的消毒槽中过氧乙酸的浓度波动较大。
当添加液的浓度为1:3时,消毒槽内的浓度波动不大;而且,由于添加液浓度越低,自动添加泵的流量要求越大,从成本的角度考虑是不合算的。因此,在实际应用时,添加液的浓度选择为1:3。
2.3 人工补加和自动添加方式对过氧乙酸浓度稳定性影响
人工补加和自动添加条件下,消毒水箱一和消毒水箱二中的过氧乙酸浓度变化情况分别(见图4,5)。
由图4和图5可以看出,在实际应用过程中,自动添加装置的应用能显著提高消毒水箱中过氧乙酸浓度的稳定性。而采用人工补加的方式,则不仅造成过氧乙酸浓度的波动过大,而且在使用过程中,即使定时人工补加也会造成消毒水箱中的浓度不断下降。缩短人工补加的时间或许可以减小过氧乙酸浓度的波动,但这样会加重生产操作员工的负担。人工补加的方式同样带来由于员工操作不当或忘记操作,而使得消毒水箱中过氧乙酸浓度降低而造成质量问题的风险。
3 结论
以计量泵为基础设计过氧乙酸自动添加系统。在实际应用中,添加液的浓度采用1:3 (过氧乙酸:水)时,能保证消毒槽中过氧乙酸浓度的相对稳定,且对于计量泵的选择来说较为经济。相比于人工添加,自动添加系统不仅能保证过氧乙酸浓度保持基本稳定,而且可以防止由于员工误操作或疏忽而导致的生产责任事故。
参考文献
[1] 陈延.过氧乙酸在饮料无菌冷灌装生产的应用,广西轻工业,2008,(9) :19~21
[2] E.M.M.Rossonia and C.C.Gaylarde.Comparison of sodium hypochlorite and peracetic acid as sanitising agents for stainless steel food processing surfaces using epifluorescence microscopy.International Journal of Food Microbiology,2000, 61(1) : 81~85
[3] 郝丹力,袁继勇,张桂林.低浓度过氧乙酸溶液稳定性探讨,西北国防医学杂志,2005,26(6) :450~451
[4] 黄育红,林立旺,陈路瑶等.过氧乙酸杀灭微生物效果及稳定性实验观察,海峡预防医学杂志,2000,6(4) :43,59
[5] 曹勤.计量泵发展和应用,石油化工设备,2001,30(5) :44~47
【关键词】化学实验 教学 方法 体会
【分类号】G633.8
一、案例背景
有机化合物知识是化学学科中的重要内容,也是中学化学教师研究的重点,我们在遵循结构—性质—用途的这一模式下,同时结合新课改的教学模式,使教学效果达到最优化呢?新的课程观念的倡导:在教学中体现“以学生发展为本”的教育理念,落实“提高学生科学素养”的教育宗旨,最终促使学生的自我发展。
二、教材分析
本节课选自高中《化学必修2》第三章第三节《生活中常见的两种有机化合物》中的第二课时。乙酸在生活中是一种非常重要的有机物,既是一种重要的调味品,又是一种重要的化工原料,体现了乙酸的重要社会价值。从教材整体上看,乙酸既是很重要的烃的含氧衍生物,又是羧酸类物质的代表物;从知识结构上看,乙酸既是对醇类知识的巩固、延续和发展,又是为“结构决定性质,性质决定用途”的学习模式做巩固,更是为选修阶段《化学选修5》有机化学基础中对乙酸和酯类化合物等知识的学习打好基础。故本节有着承上启下的作用。
三、学情分析
从认知角度上看,初中阶段,学生只知道乙酸是一种酸,到了高中必修阶段了解乙酸是一种生活中常见的有机物,而选修阶段需要掌握乙酸是一种烃的含氧衍生物,学生对乙酸分类的认知呈上升变化。
从知识结构上看,学生已经学习了烃的基础知识和乙醇等内容,对有机化合物的学习特别是有机分子中的官能团和有机物的化学性质之间的相互联系有了一定的认识,掌握了常见的有机反应类型,具备了一定的实验设计能力。
从情感上看,学生渴望自己独立完成实验,有较强的求知欲,师生间彼此了解,有很好的沟通交流基础。
四、教学设计思路
在新课改指导思想大背景下,通过学生分组探究实验,学生动手演示实验,教学视频等努力将学生推到"舞台"前,做到以教师为主导,学生为主体,教材为主线,思维为中心,创设问题情景,层层深入,营造宽松的学习氛围,调动学生参与和体验知识产生的过程。教学内容由浅入深,由生活中最常见醋引入本节课,以探究形式展开:
用化学用语描述乙酸的物理性质,
根据球棍模型认识乙酸的分子组成和结构,
分组实验探究乙酸的酸性,
分组讨论并拼接乙酸乙酯的球棍模型及反应机理,
体现一个由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程,再通过练习进一步巩固理论知识,体会学习的乐趣及成就感。
五、重难点突破
一個具有艺术色彩的导课,就像兴奋剂一样,给学生学习注入新的活力,使学生信心十足地攀登一座又一座知识的高峰。在乙酸内容的教学设计过程中,我先让学生观看《舌尖上的中国》对镇江香醋的介绍,为本节课的乙酸教学创设情境,引导教学主题,激发学生的学习兴趣;通过生活经验了解醋酸物理性质和冰醋酸实物观察,纠正学生对乙酸认知的偏差。关于乙酸酸性的教学,提出问题 “大家一起来帮忙” :水壶上的水垢如何除去?通过乙酸酸性知识的应用,加强书本知识与生活现象的联系。通过乙酸电离方程式的书写,理解乙酸的的酸性是乙酸分子中O—H键的断裂,将全班同学分成9小组,布置实验任务:“请你设计简单可行的实验方案,证明乙酸具有酸性”。令人不可思议的是,学生共设计出十几种方案。其中有4个小组的同学想到:乙酸与氢氧化铜的反应,通过蓝色沉淀的消失判断乙酸与氢氧化铜发生了酸碱中和反应,现象较为明显。更有甚者,快速站起,把整个实验操作的设计思想表述一通,赢得了全班同学的掌声。学生自己思考设计实验,需要阅读和查找一些相关资料,甚至还要自己去找一些代用药品并组装实验仪器,完成实验的设计及操作。正是这些过程,学生的动手能力得到了锻炼,学生的视野也拓宽了,学生的创新意识被激发,学生积极自主的学习习惯和能力得到了很好的提升。 而对于乙酸的酯化反应,需要用到浓硫酸,酯化反应的实验操作我做的是演示实验,实验结束让学生观察在饱和碳酸钠溶液液面上层液体,令学生看厚度并嗅之,振荡之后再观察厚度并嗅之,体验用饱和碳酸钠溶液承接新制备液体的良苦用心。同时要提醒学生注意,酯化反应生成物的水是由醇提供的氢和羧酸提供的羟基形成的,并解释理解化学反应历程不是根据化学反应式推断的,以同位素作为示踪原子进行实验就是研究反应历程的一种重要手段,通过实验验证方式解决乙酸与乙醇反应的教学难点。
综上所述,在今后的化学教学中,我们应该转变传统的教学观念,丰富实验教学功能,深入挖掘教材实验的内涵,提高学生学习的积极性和主动性,努力培养学生的创新能力,最终促使学生的自我发展。
参考文献
[1]新课标教学参考书《化学实验》2006年3月,第1版
[2]闫承利主编,《教学最优化通论》,教育科学出版社,1992年
通过对乙酸这节新课的讲解与学习,引导学生积极参与课堂。根据学生的生活背景,兴趣和认知水平,要求学生基础扎实,综合素质好,并在教师的组织和引导下发挥学生的思维水平优势,提高探究教学的质量。但是由于实习学校的学生基础差,可能理解不到位,不过总体表现不错。
本节课基本上是根据实验让学生观察,归纳和总结乙酸的物理性质,简单地完成乙酸酸性的探究实验。并根据实验总结实验现象,认识乙酸的酸性,会书写相关的化学反应方程式。而且实验材料易得;从气体的产生,固体的消失等实验现象容易收集信息;利用表格,比较碳酸和醋酸的酸性强弱,加深对弱酸的理解。将化学与生活相联系,让学生感觉更亲近,从而对化学产生浓厚的兴趣。
在课的结尾,给学生讲了这样一个故事:唐太宗李世民当年赐给房玄龄几名美女做妾,房玄龄不敢受,李世民料到房玄龄的夫人是个悍妇,可能不肯答应。于是唐太宗派太监持一壶“毒酒”传旨房夫人,如不接受这几名美妾,即赐饮毒酒。夫人面无惧色,接过“毒酒”一饮而尽。结果并未丧命,原来壶中装的是醋,皇帝以此来考验她,开了一个玩笑,于是“吃醋”的故事传为千古趣谈。以一个小故事来放松学生的心情,根据本课所讲的内容联系化学史,让学生感觉学习化学还是很有趣的,让学生对化学产生兴趣,这样更有利于教学。
第三节 生活中常见的两种有机物
(第二课时:乙酸)
教学设计
教材和学生分析:
从教材安排和学生情况来看:初中学生只知道乙酸是一种酸,到了必修阶段乙酸就是一种有机物,而选修阶段乙酸是一种烃的衍生物,学生对乙酸分类的认知呈上升变化。从结构的角度来看,初中学生只知道乙酸能解离出H+,到了必修要知道有特定的官能团,而到了选修阶段还要了解断键方式,学生对结构决定性质的认知也是呈上升变化的.。
教学目标:
1、知识与技能目标:掌握乙酸的酸性和酯化反应,认识乙酸的结构和官能团,建立结构-性质-用途 学习模式;
2、过程与方法目标:通过设计实验证明乙酸酸性,培养学生设计实验和动手操作实验的能力。通过酯化反应,培养学生观察分析的能力;
3、情感态度价值观目标:通过创设问题情境等途径,树立乙酸与人类的生活生产是密切相关的价值观。
教学重点、难点:酯化反应及制备和收集条件的控制。 教法、学法:自学是成才的关键。闻名于世的我国著名数学家华罗庚,美国著名物理学家爱因斯坦等等,他们在事业上取得伟大成就的一个重要原因就在于他们的自学能力特别强。集大成者方能有所成。这句话用牛顿的话来说就是:“我之所以取得成就,是因为我站在巨人们的肩膀上。”即要善于学习。自学也就是要由“学会”变为“会学”。“学会”只是在老师的引导下,或者在别人的解说中知识进行了解、但缺乏获得知识的过程。一定时间后淡忘了,又需要老师讲、导致重复啰嗦。“会学”即在学习中不但学到知识、还学到获取知识的方法,即使知识遗忘了,也能用恰当的方法重新获得。因此恰逢新课改之际,我在自己所教的班级采用了以下的教法和学法。
1、教法:学案导学、教师点评;
2、学法:自主学习、合作讨论、实验探究、交流展示、归纳总结。
以上方法不但可以训练学生的学习方法、还能提高学生的课堂参与度,真正体现学生的主体地位和教师的主导作用。本节内容分为2课时,第一课时为自主课,学生自主学习,合作探究;第二课时为展评课,学生在教师的引导下展示自主学习成果,展示过后在教师的引导下进行归纳总结。本次课为第二课时的内容。
教学流程安排:
1、学生自主学习反馈、教师讲解重难点知识;
2、学生展示相关内容;
3、教师总结;
4、学生学情反馈。
师: 生活中我们经常要用到醋。人们在酿酒的时候发明了醋。醋的主要成分就是今天要学习的生活中另外一种常见的有机物——乙酸。昨天我们进行自主学习。现在就请同学们根据学案展示学习的成果。
师:乙酸是由乙酸分子组成的。乙酸分子具有怎样的组成和结构了?
学生展示:【实践活动】用身边的材料制作乙酸分子模型。
师:物质的结构决定物质的性质。乙酸的官能团是羧基,羧基有哪些特征反应了?我们已经知道乙酸显酸性、是一种弱酸。请大家回忆一下酸的通性主要表现在那些方面?
学生展示:酸的通性。
师:现在请同学们利用身边的仪器和药品验证乙酸的酸性并探究乙酸酸性的强弱。
学生展示:教材P75, 利用身边的仪器和药品完成自己所设计的实验。
实验现象:
实验结论:醋酸的酸性比碳酸的酸性 。 有关反应的化学方程式为 。
应用:乙酸除去水垢的化学方程式为 。
师:因此我们可以用食醋洗去水垢,除去饰品上的铁锈。请同学们写出相关反应的方程式。乙酸在生活中的应用除了以上2点外,还有许多。比如喜欢做饭的同学可能知道,烧鱼时加点醋和料酒可以使鱼更香醇、鲜美。这又是为什么了?现在我们就模拟一下厨房中发生的反应,把乙酸和乙醇混在一起加热。 师生展示:乙酸的酯化反应(根据教材P75 实验3-4和图3-17)
实验步骤:参考教材实验3-4。
实验现象:乙酸与乙醇在条件下可以发生反应,实验中有 色
味。这种液体叫做
化学反应方程式: 。
酯化反应: 与 反应生成和的反应。其实质就是取代反应。
师:想一想,该反应是怎样断键的?
学生展示:【思考与交流】
①实验开始时,加药品应注意怎样的顺序?为什么?
②碎瓷片有何作用?浓硫酸有何作用?
③长导管有何作用?能否将长导管深入碳酸钠溶液中?
④吸收乙酸乙酯的试管中为何装饱和碳酸钠液?
学生展示:根据生活经验,归纳总结乙酸的重要用途。
学生展示:【当堂检测】
( )1.下列关于乙酸物理性质的叙述中,不正确的是
A.醋酸是一种有强烈刺激性气味的无色液体
B.乙酸易溶于水和乙醇
C.可用蒸馏法将乙酸溶液中的乙酸和水分离,制得纯乙酸
D.纯净的乙酸在温度低于16.6℃时,就凝结成冰状晶体
( )2.有关乙酸的分子结构的说法不正确的是
A.乙酸分子中有两个碳原子
B.乙酸分子是由一个乙基和一个羧基构成
C.乙酸分子的官能团是羧基
2
D.乙酸分子中含有一个羟基
( )3.每逢佳节、倍思美味佳肴。食醋是一种生活必备的食品调味剂,淘气的胖胖分别
向盛有下列物质的玻璃杯中倒入适量食醋,他不会观察到明显现象的玻璃杯中盛有
A.滴加了酚酞的红色NaOH溶液 B.铁粉
C.食盐粉末 D.纯碱粉末
( )4.酯化反应是有机化学中的一类重要反应,下列对于酯化反应的理解不正确的是
A.酯化反应的产物只有酯 B.酯化反应可看成取代反应的一种
C.酯化反应是有限度的D.浓硫酸可作酯化反应的催化剂
( )5.下列关于醋酸性质的叙述正确的是
A.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
B.乙酸不能与金属钠反应放出氢气
C.醋酸能跟碳酸氢钠溶液发生反应产生CO2
D.在发生酯化反应时,醋酸分子中羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水
6.A、B两种液态有机物均由碳、氢、氧三种元素组成,物质A能溶于水,它的相对分子质量是60,分
子中有8个原子,其中氧原子数与碳原子数相等,且A与Na2CO3溶液混合时冒气泡。B分子中有9个原子,分子内所有原子的核电荷数之和为26,且B只能跟钠反应放出氢气,不能与Na2CO3溶液反应。请填空:
(1)A的结构简式为 ,B的结构简式为。
(2)写出A与Na2CO3溶液反应的化学方程式 。
(3)写出B与Na反应的化学方程式 。
(4)写出A与B反应的化学方程式 。
师:教师点拨解题方法并进行当堂反思与总结。
教学反思:
教学目标分析
知识与技能
1.认识乙酸的分子组成与结构, 熟悉羧基官能团;
2.掌握乙酸的酸性和酯化反应等化学性质;
3.理解酯化反应的概念与反应机理;
过程与方法
1.通过研读乙酸的球棍模型, 从微观角度认识结构与官能团;
2.运用实验探究法学习乙酸的酯化反应, 探究浓硫酸、饱和碳酸钠溶液的作用;
3.通过对“同位素示踪法”的角色扮演与配音, 引导学生探究酯化反应的机理。
情感态度与价值观
通过漫画角色扮演, 以及动手实验, 体验科学探究的过程, 强化探究意识, 促进学习方法的转变和实践能力的提高, 体会结构—性质—用途的有机化学学习模式, 培养求实进取的科学品质。
教学重点与难点分析
教学重点:乙酸的酸性和酯化反应。
教学难点:酯化反应的特点和本质。
学生通过课前微课的自学, 了解乙酸的用途, 组成和结构, 物理和化学性质。乙酸也是学生比较熟悉的生活用品, 又是典型的烃的衍生物, 通过乙酸的教学可以让学生知道官能团对有机物性质的重要影响, 复习“结构—性质—用途”的有机物学习模式。
学习内容分析
乙酸的酸性;
乙酸与乙醇的酯化反应;
对乙酸酯化反应中的浓硫酸、饱和碳酸钠溶液的作用进行实验探究
学习者特征分析
本课的教学对象为高一年级翻转课堂实验班的学生, 具有一定的自主学习能力, 概括总结能力;该阶段学生有较强的好奇心和探索的欲望, 有一定的化学知识储备和学习经验。
教学中可以适当地使用多媒体和化学实验, 引导学生推理、分析和实验探究, 对化学反应中物质的作用提出猜想, 并设计实验方案来验证;不但可以使学生的“临近发展区”得到发展, 还能更好地激发学生学习化学的兴趣。
多媒体技术与网络技术的科学运用与呈现策略
根据本课时的教学需要, 设计了基于微课与学案导学相结合的翻转课堂教学法;通过模型研读、设计探究实验方案;POE教学法———预测+观察+解释;同时设计进阶练习的及时反馈, 通过多媒体自编自导自演《香水厂的秘方》漫画与配音, 理解乙酸酯化反应机理, 达到清晰地理解酯化反应原理的教学效果。
课前任务设计
在课前观看乙酸微课;
微课看完后完成进阶练习:
3个选择题, 3个主观题2.除去乙酸乙酯中含有的乙酸, 最好的处理和操作是
摘要:放手把学习的主动权还给学生, 这是翻转课堂的核心, 先学后教, 顺学而导, 学生第一遍在课外带着问题自己学习新知识, 第二遍在课堂上集中解决重难点问题。在《乙酸》翻转课堂公开课上, 作者做了一些新的尝试, 以期探索适合学校特色的校本翻转课堂新模式, 在此与大家一起分享。
报告目录:
第1章 乙酸异戊酯产品项目总论
1.1 乙酸异戊酯产品项目背景
1.1.1 乙酸异戊酯产品项目名称
1.1.2 乙酸异戊酯产品项目承办单位
1.1.3 乙酸异戊酯产品项目主管部门
1.1.4 乙酸异戊酯产品项目拟建地区、地点
1.1.5 承担可行性研究工作的单位和法人代表
1.1.6 研究工作依据
1.1.7 研究工作概况
1.2 可行性研究结论
1.2.1 市场预测和乙酸异戊酯产品项目规模
1.2.2 原材料、燃料和动力供应
1.2.3 厂址
1.2.4 乙酸异戊酯产品项目工程技术方案
1.2.5 环境保护
1.2.6 工厂组织及劳动定员
1.2.7 乙酸异戊酯产品项目建设进度
1.2.8 投资估算和资金筹措
1.2.9 乙酸异戊酯产品项目财务和经济评论
1.2.10 乙酸异戊酯产品项目综合评价结论
1.3 主要技术经济指标表
1.4 存在问题及建议
第2章 乙酸异戊酯产品项目背景和发展概况
2.1 乙酸异戊酯产品项目提出的背景
2.1.1 国家或行业发展规划
2.1.2 乙酸异戊酯产品项目发起人和发起缘由
2.2 乙酸异戊酯产品项目发展概况
2.2.1 已进行的调查研究乙酸异戊酯产品项目及其成果
2.2.2 试验试制工作情况 1
12.2.3 厂址初勘和初步测量工作情况
2.2.4 乙酸异戊酯产品项目建议书的编制、提出及审批过程
2.3 投资的必要性
第3章 市场分析与建设规模
3.1 市场调查
3.1.1 拟建乙酸异戊酯产品项目产出物用途调查
3.1.2 产品现有生产能力调查
3.1.3 产品产量及销售量调查
3.1.4 替代产品调查
3.1.5 产品价格调查
3.1.6 国外市场调查
3.2.1 国内市场需求预测 3.2.2 产品出口或进口替代分析 3.2.3 价格预测 3.3 市场推销战略 3.3.1 推销方式 3.3.2 推销措施 3.3.3 促销价格制度 3.3.4 产品销售费用预测 3.4 产品方案和建设规模 3.4.1 产品方案 3.4.2 建设规模 3.5 产品销售收入预测 第4章 乙酸异戊酯产品项目建设条件与厂址选择 4.1 资源和原材料 4.1.1 资源评述 4.1.2 原材料及主要辅助材料供应 4.1.3 需要作生产试验的原料 4.2 建设地区的选择 4.2.1 自然条件 4.2.2 基础设施 4.2.3 社会经济条件 4.2.4 其它应考虑的因素 4.3 厂址选择 4.3.1 厂址多方案比较 4.3.2 厂址推荐方案 第5章 工厂技术方案 5.1 乙酸异戊酯产品项目组成 5.2 生产技术方案 5.2.1 产品标准 5.2.2 生产方法 5.2.3 技术参数和工艺流程 5.2.4 主要工艺设备选择 5.2.5 主要原材料、燃料、动力消耗指标 5.2.6 主要生产车间布置方案 5.3 总平面布置和运输 5.3.1 总平面布置原则 5.3.2 厂内外运输方案 5.3.3 仓储方案 5.3.4 占地面积及分析 5.4 土建工程 5.4.1 主要建、构筑物的建筑特征与结构设计 5.4.2 特殊基础工程的设计 5.4.3 建筑材料
5.5 其他工程 5.5.1 给排水工程 5.5.2 动力及公用工程 5.5.3 地震设防 5.5.4 生活福利设施 第6章 环境保护与劳动安全 6.1 建设地区的环境现状 6.1.1 乙酸异戊酯产品项目的地理位置 6.1.2 地形、地貌、土壤、地质、水文、气象 6.1.3 矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物 6.1.4 自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施 6.1.5 现有工矿企业分布情况;6.1.6 生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况;6.1.7 大气、地下水、地面水的环境质量状况;6.1.8 交通运输情况;6.1.9 其他社会经济活动污染、破坏现状资料。6.2 乙酸异戊酯产品项目主要污染源和污染物 6.2.1 主要污染源 6.2.2 主要污染物 6.3 乙酸异戊酯产品项目拟采用的环境保护标准 6.4 治理环境的方案 6.4.1 乙酸异戊酯产品项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响 6.4.2 乙酸异戊酯产品项目对周围地区自然资源可能产生的影响 6.4.3 乙酸异戊酯产品项目对周围自然保护区、风景游览区等可能产生的影响 6.4.4 各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案。6.4.5 绿化措施,包括防护地带的防护林和建设区域的绿化。6.5 环境监测制度的建议 6.6 环境保护投资估算 6.7 环境影响评论结论 6.8 劳动保护与安全卫生 6.8.1 生产过程中职业危害因素的分析 6.8.2 职业安全卫生主要设施 6.8.3 劳动安全与职业卫生机构 6.8.4 消防措施和设施方案建议 第7章 企业组织和劳动定员 7.1 企业组织 7.1.1 企业组织形式 7.1.2 企业工作制度 7.2 劳动定员和人员培训 7.2.1 劳动定员 7.2.2 年总工资和职工年平均工资估算 7.2.3 人员培训及费用估算 第8章 乙酸异戊酯产品项目实施进度安排
8.1.1 建立乙酸异戊酯产品项目实施管理机构 8.1.2 资金筹集安排 8.1.3 技术获得与转让 8.1.4 勘察设计和设备订货 8.1.5 施工准备 8.1.6 施工和生产准备 8.1.7 竣工验收 8.2 乙酸异戊酯产品项目实施进度表 8.2.1 横道图 8.2.2 网络图 8.3 乙酸异戊酯产品项目实施费用 8.3.1 建设单位管理费 8.3.2 生产筹备费 8.3.3 生产职工培训费 8.3.4 办公和生活家具购置费 8.3.5 勘察设计费 8.3.6 其它应支付的费用 第9章 投资估算与资金筹措 9.1 乙酸异戊酯产品项目总投资估算 9.1.1 固定资产投资总额 9.1.2 流动资金估算 9.2 资金筹措 9.2.1 资金来源 9.2.2 乙酸异戊酯产品项目筹资方案 9.3 投资使用计划 9.3.1 投资使用计划 9.3.2 借款偿还计划 第10章 财务与敏感性分析 10.1 生产成本和销售收入估算 10.1.1 生产总成本估算 10.1.2 单位成本 10.1.3 销售收入估算 10.2 财务评价 10.3 国民经济评价 10.4 不确定性分析 10.5 社会效益和社会影响分析 10.5.1 乙酸异戊酯产品项目对国家政治和社会稳定的影响。10.5.2 乙酸异戊酯产品项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性;10.5.3 乙酸异戊酯产品项目与当地基础设施发展水平的相互适应性;10.5.4 乙酸异戊酯产品项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性;10.5.5 乙酸异戊酯产品项目对合理利用自然资源的影响;10.5.6 乙酸异戊酯产品项目的国防效益或影响;10.5.7 对保护环境和生态平衡的影响。
11.1 结论与建议 11.1.1 对推荐的拟建方案的结论性意见。11.1.2 对主要的对比方案进行说明。11.1.3 对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议。11.1.4 对应修改的主要问题进行说明,提出修改意见。11.1.5 对不可行的乙酸异戊酯产品项目,提出不可行的主要问题及处理意见。11.1.6 可行性研究中主要争议问题的结论。第12章 财务报表(1)基本报表 1主要经济技术指标表 2各年损益分配表 3自有资金财务现金流量表 4投资者(整体)财务现金流量表 5全投资财务现金流量表 6资金平衡节余(银行存款)表 7资产负债表(缴税偿债分利后)8资产负债表(税后偿债分利前)9外汇平衡节余累积表 10投资构成、资金投入与来源计划表 11注册出资方式比例与年度出资计划表 12借款还本付息计划表(2)辅助报表 1生产销售既定目标 2进口设备‘原值’估算表 3购买国产设备‘原值’估算表 4作价出资设备‘原值’估算表 5房屋及建筑物‘原值’估算表 6无形资产与递延资产用汇‘原值’估算表 7生产乙酸异戊酯产品日生产耗能(外购)指标 8单位产品原辅材料消耗定额与产品产量计划目标 9各产品原辅材料年消耗计划目标 10原辅材料年支出与进项税额既定目标(一)11原辅材料年支出与进项税额既定目标(二)12原辅材料年支出与进项税额既定目标(三)13各产品的原辅材料年进项税额 14内销产品年应纳增值税与出口产品抵退税、关税 15各产品的原辅材料(含运费)年支出 16机构设置、人员编制、工资总额估算 17部分管理费用、销售费用估算表 18年经营成本估算表 19流动资金估算表 20固定资产折旧、无形资产递延资产摊销估算表 21总成本费用与销售税金及附加计算表
(3)敏感分析报表 第13章 附件 可行性研究报告附件。凡属于乙酸异戊酯产品项目可行性研究范围,但在研究报告以外单独成册的文件,均需列为可行性研究报告的附件,所列附件应注明名称、日期、编号。(1)乙酸异戊酯产品项目建议书(2)乙酸异戊酯产品项目立项批文(3)厂址选择报告书(4)资源勘探报告(5)贷款意向书(6)环境影响报告(7)需单独进行可行性研究的单项或配套工程的可行性研究报告(8)重要的市场调查报告(9)引进技术乙酸异戊酯产品项目的考察报告(10)利用外资的各类协议文件(11)其它主要对比方案说明(12)其它
(13)附图
【订购电邮】:yiwa_8311@126.com
【完成时间】:2---3工作日
【报告格式】:精装印刷版+电子版
【交付方式】 特快专递EMS
【出品单位】:中工国研行业研究协会
【报告价格】:面议
关键词:双乙酸钠,醋酸,纯碱海
双乙酸钠简称SDA,又名双醋酸氢钠或二醋酸一钠,是醋酸与醋酸钠的分子复合物,分子式为CH3COONa·CH3COOH·x H2O(x≤1),无水物的分子量为142.09,白色结晶粉末,有醋酸气味,易吸湿,熔点96℃,加热至150℃以上分解,极易溶于水、乙醇。双乙酸钠作为一种新型多功能绿色防腐剂[1],具有防腐、保鲜、增加营养的功能。目前,正在推广应用于食品和饲料行业,同时还用于化工、医药、轻工、涂料、机械等行业[2~4]。
目前双乙酸钠的合成方法主要有5种[5~7]:乙酸-乙酸钠法,乙酸-烧碱法,乙酸-纯碱法,乙酸酐-乙酸钠法,乙酸-乙酸酐-纯碱法。其中乙酸-纯碱法原料价廉易得,成本低,比其他方法具有较大的优势。本研究以醋酸和碳酸钠为原料,通过单因素实验法得到了最优工艺条件。
1 实验部分
1.1 实验药品及仪器
冰醋酸,无水碳酸钠(均为分析纯)。
电动搅拌器;数显恒温水浴锅;三口烧瓶、滴液漏斗、冷凝管、分析天平、烧杯若干。
1.2 实验原理
醋酸与纯碱制备双乙酸钠反应方程式如下:
1.3 实验步骤
将安装有电动搅拌器、分液漏斗及冷凝管的250m L的三口烧瓶放入数显恒温水浴锅中,调好需要的温度。称取一定量的无水碳酸钠放入烧瓶中,开动搅拌器,待温度升到预设温度并恒定后,打开盛有醋酸的滴液漏斗的旋塞,将醋酸缓慢地滴入三口烧瓶中(保持滴料时间40~60min)。恒温反应120~150min后,将烧瓶中的产物倾出,放入恒温鼓风干燥箱中干燥2h,温度控制在60~80℃,然后取出,放入普通干燥器中冷却至室温称量、计算。即可得到双乙酸钠产品。
1.4 产品质量指标及质量分析
1.4.1 产品质量指标(按FAO/WHO颁布的标准)
1.4.2 产品质量分析
1.4.2. 1 醋酸质量分数的测定
称取1.0000g产品放入干净的干燥的锥形瓶中,加100m L去离子水溶解产品。用酚酞作为指示剂,0.5mol·L-1Na OH溶液作为标准溶液,滴定到溶液的颜色由无色变为红色,即为终点。产品中醋酸含量计算公式:
ω(CH3COOH)%=[(VNa OH×0.5000×60.05)/1.0000]×100%式中:VNa OH——Na OH溶液体积,L。
1.4.2. 2 醋酸钠质量分数的测定
采用灼烧法。用分析天平准确称取质量为m1(g)产品,倒入坩埚中,将坩埚放入马弗炉中,调节温度为250℃左右,焙烧2h后取出产品,呈粉末状,无醋酸味,再准确称出此时坩埚中剩余物质质量为m2(g)。则产品醋酸钠质量分数计算为:
2 实验结果与讨论
2.1 原料配比对产品的影响
确定反应时间为120min,反应温度为70℃,改变反应物料比,不同物料比对产品的影响见表1。
表1结果表明,反应物料醋酸和纯碱物质的量比为(4.2~4.3)∶1为宜。
2.2 反应温度对产品的影响
确定反应时间为120min,反应物料比为4.3∶1,改变反应温度,不同反应温度对产品的影响见表2。
表2结果表明不同温度下生成产品的情况,在70~75℃时生成的产品合格,温度过高反而不利于反应,其中70℃时的收率相对较好。
2.3 反应时间的影响
确定反应温度为70℃,反应物料比为4.3∶1,改变反应时间,不同反应时间对产品的影响见表3。
表3数据表明,时间过短对合成产品产生影响,反应时间不到120min时生成产品不合格,而由上述数据可知反应时间在120~150min,产品合格,反应时间增长,产品中的水分含量减少,收率有所下降。
3 结论
上述数据表明,实验室采用醋酸-纯碱法合成双乙酸钠用醋酸和纯碱为原料,不加任何试剂,采用一步法合成双乙酸钠,工艺简单,原料易得,生产成本低,无“三废”排放,操作方便。合成双乙酸钠工艺条件:n(醋酸)∶n(纯碱)=(4.2~4.3)∶1,反应温度70~75℃,反应时间控制在120~150min,所得产品质量合格,产品收率可达95.6%。
参考文献
[1]耿旺,郝树甫,白云起.新型防腐剂双乙酸钠的合成研究[J].化工时刊,2007,21(5):56-58.
[2]尚会建,张雷,郑学明,等.双乙酸钠的合成与应用[J].河北工业科技,2009,26(2):86-89.
[3]王雪萍.双乙酸钠(SDA)应用概述[J].青海科技,2007,(1):52-53.
[4]常宏宏,刘桂花,刘强,等.双乙酸钠的应用和市场前景[J].山西化工,2003,23(3):6-8.
[5]尚会建,张雷,马建兵,等.双乙酸钠的醋酸钠-醋酸法合成研究[J].河北科技大学学报,2008,29(4):317-319.
[6]侯玲,李良,李文庆,等.烧碱法合成双乙酸钠[J].辽宁化工,2008,37(8):536-538.
摘要:卤乙酸作为已检出的氯化消毒副产物中最具致癌性的一类物质,在饮用水的研究中得到了越来越多的重视.本文从卤乙酸的生成机理及其影响因素、检测方法入手,对卤乙酸的研究进行了概述,并着重分析了影响卤乙酸生成的.各种影响因素以及其检测方法的优化.作 者:莫云 杨小丽 陆继来 高海鹰 方华 赵珊珊 MO Yun YANG Xiao-li LU Ji-lai GAO Hai-ying FANG Hua ZHAO Shan-shan 作者单位:莫云,杨小丽,高海鹰,MO Yun,YANG Xiao-li,GAO Hai-ying(东南大学市政工程系,南京,210096)
陆继来,赵珊珊,LU Ji-lai,ZHAO Shan-shan(江苏环境科学研究院,南京,210036)
方华,FANG Hua(南京信息工程大学环境科学与工程学院,南京,210044)
乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液生产过程中产生的尾气主要成分是乙酸乙烯酯和乙烯, 用装有HP-ALM色谱柱的气相色谱仪可以分析出乙烯及烃类杂质, 但此方法乙酸乙烯酯未出峰, 不能检测出其含量。若用装有HP-INNOWar色谱柱的气相色谱仪可以分析乙酸乙烯酯和乙烯含量, 但HP-INNOWar色谱柱一般情况下用于分析有机类溶剂, 这些有机类溶剂多数是液体, 在气相色谱仪安装时一般不配置气体定量管, 若用微量进样器取气体样, 因取样量太少, 注入色谱后, 因峰面积太少, 分析误差大而不被采用。现用500μL气密进样器代替微量进样器后, 取样量多峰面积大, 分析准确度高, 重复性好, 同时方便快捷。
1 实验部分
1.1 主要仪器及试剂
6820GC气相色谱仪, FID检测器, Cerity NDS化学工作站。
乙烯标准混合气, 乙酸乙烯酯化学纯试剂。
1.2 实验条件
色谱分析条件:进样口:分流/不分流进样口, 温度200℃, 分流比为20∶1;柱流量0.5~1.0 m L·min-1, 色谱柱HP-INNOWar, 规格30m×319mm×0.50μm;升温程序:起始温度40℃, 保留3min, 然后以5℃·min-1速率升至100℃, 保留1min;检测器FID, 200℃, 氢气流量30~40m L·min-1, 空气流量300~400 m L·min-1, 辅助气流量 (尾吹) 30 m L·min-1。
1.3 实验步骤
1.3.1 定性分析
在气体采样袋出气口处接上塑料胶管, 用塑料胶管对接钢瓶出口, 把乙烯混合气体的钢瓶阀门打开, 采样袋满后用止水夹夹住塑料胶管, 随后关紧钢瓶阀门, 用气密进样器针口插入塑料胶管内, 用手按下气体采样袋反复置换气密进样器后, 取300μL气样, 注入上述条件的气相色谱仪中, 做乙烯定性分析。
用微量进样器取1μL乙酸乙烯酯化学纯试剂注入上述条件的气相色谱仪中, 做乙酸乙烯酯定性分析。
1.3.2 定量分析
1) 从现场取样后, 迅速将气密进样器针口插入塑料胶管内, 用手按下气体采样袋反复置换气密进样器后, 取300μL气样, 注入上述条件的气相色谱仪中, 用归一分析法得出混合气体组分含量, 不同时段取了3个气样, 分析结果见表1。
2) 若要保证分析的准确度, 还需要另外分析乙烯含量。色谱分析条件如下:
进样口:分流/不分流进样口, 175℃, 分流比为28∶1;进样阀:六通气体进样阀;定量管体积0.25m L;柱流量:氮气, 流速为6 m L·min-1;色谱柱HP-AL/M;规格50m×15mm×0.53μm;升温程序:起始温度50℃, 保留1min, 然后以10℃·min-1速率升至90℃, 再以20℃·min-1速率升至190℃, 保留1min;检测器FID, 260℃;氢气流量30~40 m L·min-1;空气流量400 m L·min-1;辅助气流量 (尾吹) 22m L·min-1。
按上述色谱条件用乙烯混合标气进行定性分析, 定性结束后, 用乙烯混合气体注入色谱中, 平行2~3次, 用外标法建立乙烯含量工作曲线。用现场取得的气样注入上述条件的色谱中分析, 得出乙烯及烃类杂质。不同时段取3个气样, 分析结果见分析结果比对表 (表1) 。
2 方法讨论
1) 从现场取得的气样, 因温度较高, 乙酸乙烯酯还保留在气体状态, 若气样冷却后, 乙酸乙烯酯变成液体, 此时用气密进样器取样注入色谱分析, 分析结果因未取到乙酸乙烯酯从而造成乙烯含量偏高。用此方法分析时必须在乙酸乙烯酯未冷凝成液体前快速进行, 因此分析此尾气, 2台色谱应同时进样, 不宜做平行样。
2) 在色谱分析中用归一法定量分析, 前提是样品中所有组分都出峰, 上述方法无法论证所有组分都能出峰, 这样准确度就难以保证。要保证分析的准确度, 需要另外把乙烯含量准确分析出来, 与气密进样器取样方法进行比对, 若乙烯含量相差太大, 说明气密进样器进样的分析结果不可信, 应重新到现场取样分析。
3 结论
在没有气体定量管装置的气相色谱仪中, 用气密进样器代替微量进样器在气相色谱中对气态样品分析, 方法方便快捷, 分析准确度可以满足生产调整要求。对VAE乳液生产产生的尾气组分进行检测, 根据检测后的数据对尾气进行技改, 把尾气收集后经工艺处理再投入生产使用。此项技改现已正常使用, 降低生产成本的同时降低了对环境的污染。
参考文献
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