<h3><font color="#333333"> 以理論研究和實驗證實常溫下乙酸乙酯堿性水解實驗的可行性為例，闡述模型構建模型匹配問題解決的化學問題一般的實際思維、分析流程，切身體驗化學核心素養(yǎng)要素之一“證據推理與模型認知”意義所在，并以此提供實踐樣本為課堂教學提供創(chuàng)新實驗素材。</font><br></h3> <h3><font color="#ed2308">1.提出問題</font>
乙酸乙酯堿性水解幾乎能進行到底，為什么常溫下乙酸乙酯卻難以水解?能否設計在常溫下乙酸乙酯堿性水解徹底的實驗？讓課堂教學的實驗更直觀，更具說服力。<br></h3> <h3><font color="#ed2308">2.乙酸乙酯堿性水解有關數據獲得</font><br></h3><h3> 實驗設計背后一定蘊含學科核心知識，首先獲取有關乙酸乙酯水解的熱力學數據，計算水解平衡常數是必須的，為此查閱熱力學數據并演繹計算如下：查閱乙酸乙酯堿性水解相關物質的自由能，計算得CH3COOCH2CH3(l)+NaOH(aq) = CH3COONa(aq)+CH3CH2OH(l)的熱力學數據如下并計算得<font color="#ed2308">得K?=3.14×10^9</font>。<font color="#ed2308" style="font-weight: bold;"><br></font></h3> <h3><font color="#ed2308">3.乙酸乙酯水解的反應機理</font><font color="#333333"><br></font></h3><h3><font color="#333333"> 查閱有關乙酸乙酯堿性水解的 Ea=47.3kJ/mol，一般來說，活化能20kJ/mol以內的反應以爆炸方式瞬間完成，20-40kJ/mol的可能需要稍微加熱，40-80kJ/mol的需要催化劑，80kJ/mol往往需要催化劑且高溫高壓等反應條件下進行，因此，在使用催化劑的情況下，理論上乙酸乙酯堿性水解能很好發(fā)生，但事實上并非如此？
正因為如此，許多有關乙酸乙酯堿性水解的改進往往采取水浴加熱來完成，如[實驗1]。
那么問題就呈現出來了能實現常溫下乙酸乙酯的堿性條件徹底水解的實驗嗎？
基于熱力學和動力學數據研究化學問題的一般模型如圖2，在熱力學可行的前提下，只需考慮的主要外部因素是催化劑、溫度、濃度、反應物的接觸面積和其他因素。
顯然，若要實現常溫下乙酸乙酯堿性水解徹底水解的措施只剩下唯一的因素反應物間的接觸面積。</font><font color="#ed2308" style="font-weight: bold;"><br></font></h3> <h3><font color="#ed2308">4.乙酸乙酯堿性水解實驗的證實或證偽</font><br></h3> <h3><font color="#ed2308">[實驗6]</font>室溫下，取飽和的氫氧化鈉溶液20.0mL，再加入少許固體NaOH使之形成“糊狀”的懸濁液，冷卻后加入10.0mL分析純乙酸乙酯和3mL乙醇，振蕩20余次，懸濁液變成不能流動的“固體”如圖3(a)，放置幾秒后，“固體”突然沸騰，并有“大量液體”產生如圖3(b)，此時測得沸騰溶液的溫度高達78℃左右，冷卻后得到凝膠，可被點燃如圖3(c)。<br></h3> <h3>氫氧化鈉懸濁液+乙酸乙酯+少量乙醇</h3> <h3>再來一個</h3> <h3>點燃凝膠</h3> <h3>凝膠被點燃</h3> <h3>固體酒精</h3> <h3> 只要我們走進實驗室，一邊實驗，一邊思考，在基于熱力學和動力學數據研究化學實驗這一認知模型指導下，充分挖掘教材實驗，更好地服務化學基礎教育。陳敏伯教授早在1999年，就提出化學不再是純實驗化學，基于證據推理與模型認知研究高中化學教學中常見的一些化學疑難問題，不但能很好體現“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”等化學學科核心素養(yǎng)，同時還能藉此總結疑難問題研究新范式，實踐“證據推理與模型認知”，值得推廣借鑒。<br></h3>