淺談探究性《乙醇》中的應(yīng)用

游　婧

【摘要】教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)正確、快捷地求知,通過(guò)探究性學(xué)習(xí)使學(xué)生個(gè)性潛能得以充分發(fā)展,并幫助學(xué)生學(xué)會(huì)自我教育和適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的方法已經(jīng)成為一個(gè)刻不容緩的任務(wù)。如何在高中課程中貫徹該理念,又要注重課堂教學(xué)的實(shí)效性,進(jìn)行有效教學(xué),本文筆者在教學(xué)中進(jìn)行了嘗試性探索。

【關(guān)鍵詞】化學(xué) 探究性學(xué)習(xí) 觀察對(duì)比 互動(dòng)交流

聯(lián)合國(guó)教科文組織對(duì)世界各國(guó)基礎(chǔ)教育發(fā)布的德洛爾報(bào)告強(qiáng)調(diào),未來(lái)社會(huì)的合格公民應(yīng)具有基本的創(chuàng)新品質(zhì)和社會(huì)實(shí)踐能力,并指出學(xué)會(huì)認(rèn)知、學(xué)會(huì)做人、學(xué)會(huì)共同生活、學(xué)會(huì)生存是基礎(chǔ)教育的四大支柱,教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)正確、快捷地求知,已經(jīng)成為一個(gè)刻不容緩的任務(wù)。

探究性學(xué)習(xí)以學(xué)生發(fā)展為本,其目的在于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。他一般分為六個(gè)基本程序,即“提出問(wèn)題、做出假設(shè)、收集證據(jù)、形成解釋、評(píng)估成果、表達(dá)與交流。”當(dāng)然,針對(duì)不同的課題,程序也可以有一定的變動(dòng)。

根據(jù)《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中的課程基本理念之一:“通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。”如何在高中課程中貫徹該理念,又要注重課堂教學(xué)的實(shí)效性,在教學(xué)中進(jìn)行了嘗試性探索,本例選取的高一必修2《乙醇》教學(xué)課中的教學(xué)實(shí)例片斷。

導(dǎo)入:以帶“酒”的古詩(shī)詞,講述我國(guó)的酒文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng),早在四千多年前,我們的祖先就會(huì)釀酒,酒中含有酒精,它的化學(xué)名稱(chēng)為乙醇,今天我們就要學(xué)習(xí)它的物理性質(zhì),主要從探究它的結(jié)構(gòu)中,來(lái)達(dá)到學(xué)習(xí)它的化學(xué)性質(zhì)的目的。

板書(shū):乙醇

教師:首先我們先了解乙醇的物理性質(zhì)。根據(jù)對(duì)乙醇觀察,由學(xué)生得出結(jié)論,提出問(wèn)題,我們?cè)谝郧熬蛯W(xué)習(xí)過(guò)研究分子式的確定,那么如何確定乙醇的分子式?

板書(shū):探究乙醇結(jié)構(gòu)。

學(xué)生:燃燒,根據(jù)乙醇、二氧化碳和水的質(zhì)量來(lái)確定。

教師:很好,乙醇的分子式為C₂H₆O,如果沒(méi)有氧原子的話它是什么物質(zhì)?

學(xué)生:乙烷。

教師:現(xiàn)在乙烷分子中再添加一個(gè)氧原子,可以形成哪些結(jié)構(gòu)呢?

學(xué)生:動(dòng)手搭建。(大部分學(xué)生搭成CH₃CH₂OH結(jié)構(gòu),少數(shù)同學(xué)搭成CH₃OCH₃結(jié)構(gòu))。

師生互動(dòng):教師要求學(xué)生繼續(xù)尋找第三種結(jié)構(gòu)。教師出示乙烷結(jié)構(gòu),分析鍵的類(lèi)型,尋找氧原子插入方式。得出結(jié)論:C₂H₆O只有兩種同分異構(gòu)體。

板書(shū):兩種可能結(jié)構(gòu)。

教師:既然是同分異構(gòu)體,請(qǐng)分析比較兩種結(jié)構(gòu)的不同之處。

引導(dǎo):學(xué)生觀察各個(gè)原子的連接方式,尋找等效氫,分析比較兩種結(jié)構(gòu)。

教師:通過(guò)結(jié)構(gòu)研究,它的性質(zhì)是否與水相似,那么水會(huì)和什么物質(zhì)反應(yīng)?

學(xué)生:可以和鈉反應(yīng),回憶鈉與水的反應(yīng)現(xiàn)象;學(xué)生描述反應(yīng)現(xiàn)象;學(xué)生補(bǔ)充完善。引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)并探究氣體成分。

師生互動(dòng):一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:得出“鈉與無(wú)水乙醇緩慢反應(yīng)生成氫氣”的結(jié)論,從而得出乙醇中的氫比水中的氫更難斷裂。

教師:請(qǐng)問(wèn)由此反應(yīng)是否能夠確定乙醇的結(jié)構(gòu)?

學(xué)生:大多數(shù)學(xué)生說(shuō)不能,少數(shù)的學(xué)生說(shuō)能,請(qǐng)雙方對(duì)自己的觀點(diǎn)做出解釋。

教師:由于乙醇分子的可能結(jié)構(gòu)只有兩個(gè),要證明乙醇屬于何種結(jié)構(gòu),科學(xué)上通常有兩種思想,即想辦法證明是某個(gè)結(jié)構(gòu)或排除某個(gè)結(jié)構(gòu)。

學(xué)生:有一位學(xué)生回答:根據(jù)等效氫,假設(shè)是CH₃OCH₃推導(dǎo)出乙醇分子的結(jié)構(gòu),則氫原子全以碳?xì)滏I的形式存在,金屬鈉與之反應(yīng)會(huì)生成氫氣,他們之間是1:3的關(guān)系,如果是CH₃CH₂OH的結(jié)構(gòu),金屬鈉與生成的氫氣之間是2:1的關(guān)系。

另一位學(xué)生回答:鈉保存在煤油中,而煤油中含有大量的碳?xì)?可見(jiàn)鈉并不能破壞碳?xì)滏I,因此它不可能是CH₃OCH₃結(jié)構(gòu)。

教師:充分肯定學(xué)生的科學(xué)推斷,同時(shí)提出疑問(wèn):萬(wàn)一CH₃OCH₃中O原子對(duì)碳?xì)滏I產(chǎn)生影響,使碳?xì)滏I能斷裂呢?(引導(dǎo))想辦法尋找更可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù),證明氫氣中的氫原子到底源自何處?

學(xué)生:測(cè)量氫氣體積。

教師:通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

師生互動(dòng):討論測(cè)定原理——利用鈉與乙醇反應(yīng)。預(yù)期結(jié)果——乙醇與氫氣的物質(zhì)的量之比。討論實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵——鈉過(guò)量。 一定量無(wú)水乙醇(稱(chēng)量)。 氣體體積測(cè)定要準(zhǔn)確。

教師:先用引導(dǎo)學(xué)生選出合適儀器組成測(cè)定裝置,然后用進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示氣體體積測(cè)定過(guò)程。出示實(shí)驗(yàn)記錄。

學(xué)生:計(jì)算,得出“乙醇與氫氣的物質(zhì)的量之比為2:1”,由此推出結(jié)論:(1)乙醇分子結(jié)構(gòu)為CH₃CH₂OH。(2)鈉只能取代羥基上的氫原子。

教師:(拓展)如果乙烷中有兩個(gè)氧又如何確定它的結(jié)構(gòu)?

學(xué)生:同樣與鈉反應(yīng),根據(jù)氫氣的量來(lái)確定。

教師:如果有兩個(gè)羥基,會(huì)怎樣,如果有一個(gè)羥基又會(huì)怎樣?發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律了嗎?

學(xué)生:討論:有一位學(xué)生回答:羥基的個(gè)數(shù)與鈉有關(guān)系。

教師:很好,有什么樣的關(guān)系?

學(xué)生:羥基的個(gè)數(shù)與鈉1:1。

教師:太好了,所以鈉可以確定醇中所含的羥基個(gè)數(shù)。舉例說(shuō)明:甘油。

教師:一個(gè)大問(wèn)題解決了,現(xiàn)在大家再看看乙醇的結(jié)構(gòu),它還與什么物質(zhì)相像?還會(huì)有什么性質(zhì)?你們根據(jù)它的結(jié)構(gòu)來(lái)推斷,我們下節(jié)課來(lái)研究。

拓展性練習(xí)。結(jié)束。

經(jīng)教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn),教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度較高。組織學(xué)生對(duì)乙醇分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行探究,則可以三舉并得:能讓學(xué)生了解科學(xué)研究的一般方法,習(xí)得由事物的表象分析事物的本質(zhì)、變化,獲得知識(shí)遷移擴(kuò)展、因果判斷分析等多方面的技能。能培養(yǎng)學(xué)生相信科學(xué)、尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度和勇于思考、勇于探究、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。能使學(xué)生更好地體會(huì)和理解有機(jī)化學(xué)中“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的化學(xué)思想,同時(shí)不斷地在培養(yǎng)學(xué)生良好化學(xué)思維品質(zhì)。通過(guò)本次嘗試,我感悟到,教師不能僅僅教教材,而是要?jiǎng)?chuàng)造性地用教材去組織教學(xué),有時(shí)候僅一個(gè)小小的改變(研究角度、教學(xué)方法等),就能獲得很大的收獲。