“素養為本，情境先行”的《乙醇》教學設計

黎海枚

摘 要：“生活中常見的有機物——乙醇”是高中有機化學學習的重要內容，在內容上起著承上啟下的作用，既聯系了前面烴的知識，又為后邊學習酯化反應、人工合成的化合物作鋪墊。為了促進學生對乙醇結構和性質的理解，課堂設計分為三部分。第一部分，學生根據常識歸納乙醇的物理性質;第二部分，學生搭建乙醇分子模型，并根據信息提示和實驗探究分析真實結構;第三部分，創設真實情景，學生演示實驗，歸納和總結乙醇的化學性質，深化學生“結構—性質—用途”的有機物研究的一般方法，發展學生以官能團為核心分類思想的“結構決定性質，性質反映結構”的內隱認識方法。

關鍵詞：核心素養;乙醇;高中教學

對有機化合物知識的學習，很好地體現了化學核心素養中的證據推理與模型認知、實驗探究與創新意識、科學精神與社會責任等方面的思想。本文嘗試以“生活中常見的有機物——乙醇”教學設計為例，探討通過創設真實情境、開展學習活動、優化學習問題，從而發展學生的化學核心素養。

一、基于核心素養的教學目標設計

學生在初中已經簡單學習過乙醇的用途，但沒有從組成和結構的角度認識乙醇。在必修2前面學習了烴（甲烷、乙烯、苯），以及同分異構體、同系物等概念，對“結構決定性質”這一核心思想有了初步的認識。乙醇既是學生比較熟悉的生活用品，又是典型的烴的衍生物。因此，本節課主要從乙醇的物理性質、分子結構和化學性質出發，旨在讓學生知道官能團對有機物性質的重要影響，建立“結構決定性質，性質決定用途” 的有機物學習模式?；谝陨戏治觯O計如下教學目標。

① 通過對乙醇物理性質的分析，發展學生證據推理及分析解決問題的能力;

②通過乙醇分子結構的探究過程，初步發展證據推理能力與實驗探究能力，深化對“官能團決定一類有機化合物性質”的理論模型的認知;

③ 通過對乙醇催化氧化反應的實驗探究，初步發展實驗探究能力，進一步發展從微觀視角對化學反應進行分析的能力。

二、教學過程

環節一：物理性質歸納

[教師]播放歌曲“但愿人長久”，展示幾種常見的酒的圖片。第三章第三節我們將學習廚房里兩種常見的有機物，酒和醋，這兩種物質我們基本都喝過，男生喜歡喝酒，女生喜歡“吃醋”。請一男生介紹酒的成分、乙醇的物理性質。

[學生]思考、回答

[教師]特別提醒：（1）醫用酒精中乙醇的體積分數通常為75%。（2）工業酒精中約含乙醇96%（質量分數），含乙醇99.5%以上的叫做無水乙醇。由工業酒精制取無數酒精，不能直接蒸餾，應將工業酒精與新制生石灰混合后，加熱蒸餾。

[教師]提問：用什么物質檢驗酒精中是否含有水？能否用乙醇萃取溴水中的溴單質？為什么常用酒浸泡藥材？

[學生]思考、回答

環節二：分子結構探究

[教師]已知：實驗測定乙醇的分子式為C2H6O，比乙烷分子多一個氧原子。根據有機物中“碳原子形成四個鍵、氫原子形成一個鍵、氧原子形成兩個鍵”的原則，你能想出幾種拼接方式？

[學生]搭建乙醇分子模型，寫出乙醇分子可能的結構簡式：CH3CH2OH、CH3OCH3。

[教師]乙醇分子的結構到底是哪一種？如何通過簡單實驗進行驗證？

信息提示：①煤油的主要成分是烴，鈉保存在煤油中。②水與鈉可以反應。

[學生]小組討論兩種結構式的區別，提出實驗方案：金屬鈉被保存在煤油中，說明煤油不與金屬鈉反應，煤油的主要成分是烴類，進而說明C-H鍵不易斷裂，根據鈉與水反應，說明O-H鍵容易斷裂。若乙醇與金屬鈉能發生置換反應，可推測乙醇含O-H鍵，則結構簡式為CH3CH2OH。

[學生]實驗：無水乙醇與金屬鈉反應。分析乙醇分子的斷鍵位置，得出乙醇分子中存在-OH，乙醇結構簡式為CH3CH2OH。

[教師]引出官能團和烴的衍生物的定義。提醒：乙醇和二甲醚互為同分異構體。

環節三：化學性質探究

1、乙醇與鈉置換反應

[教師]由前面可知，乙醇可以和鈉反應。請分別用五個字總結鈉與水或乙醇的反應。

[學生]鈉與水反應：浮熔游響紅。鈉與乙醇反應：沉慢且不熔，即反應開始時鈉粒沉在乙醇液面下，反應緩慢，有無色氣泡放出，反應結束后鈉不熔化。

[學生]寫出鈉與乙醇反應的方程式。分析乙醇分子的斷鍵位置、乙醇與氫氣的數量關系。

2、乙醇燃燒

[教師]乙醇還可以發生什么化學反應呢？

[學生]燃燒。

[教師]板書：燃燒方程式、現象。

3、乙醇催化氧化

[教師]圖示分析人容易醉酒的原因：

乙醛能刺激人體神經系統，并且增加肝臟解酒的負擔，危害健康。酒駕極易引發交通事故，所以，為了自己的身體健康以及他人的生命安全，人們應拒絕酒駕。下面同學們演示乙醇被催化氧化為乙醛的實驗。

[學生]1.進行乙醇催化氧化探究實驗，觀察實驗現象。

2.分析乙醇催化氧化的實驗過程，寫出總反應式，討論得出：銅起到催化劑作用。

[教師]投影微觀動畫。通過結構決定性質引導學生從微觀角度分析乙醇催化氧化的原理：氧原子和乙醇分子中的兩個氫原子結合生成水脫除，而乙醇上的碳氧單鍵變成了碳氧雙鍵，生成乙醛，提出問題：所有的醇都能發生催化氧化反應嗎？

[學生]討論分析，得出醇發生催化氧化的條件：與羥基（-OH）相連的碳原子上必須有氫原子。

4、乙醇被直接氧化

[教師]酒駕是違法行為，會受到嚴厲的處罰。提出問題：交警是如何判斷駕駛員是否酒駕的？酒精檢測儀的原理是什么？引出酒精檢測儀的原理：乙醇+重鉻酸鉀→乙酸+硫酸鉻，這個反應為氧化反應，乙醇被直接氧化為乙酸，這個反應存在顏色變化，重鉻酸鉀為橙色，產物硫酸鉻是灰綠色。如果對駕駛員進行酒精檢測時，儀器有變色指示，則說明該司機酒駕。乙醇也能被酸性高錳酸鉀直接氧化為乙酸。板書。

[教師]上面三個反應都屬于什么反應類型？

[學生]氧化反應。體現了乙醇的還原性。

[教師]補充：有機反應中，得氧或去氫為氧化反應，去氧或得氫為還原反應。

[師生小結]乙醇分子官能團為羥基（-OH），決定了乙醇的化學性質，置換反應和氧化反應。

三、教學反思

1、本節課是基于學生核心素養的發展進行教學設計，通過情景創設、實驗探究、小組合作等活動，培養“宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、科學態度與社會責任”等素養。最典型的學習活動是“乙醇結構式的確定”，學生通過“搭建符合乙醇分子式的球棍模型——發現結構存在同分異構現象——根據已知信息推測乙醇的結構——設計實驗驗證——現象分析——最終確定乙醇的結構式”，整個學習活動目的是培養學生的思維能力，發展證據推理素養，并深化對“結構決定性質，性質反映結構”理論模型的認知。

2、本節課是基于真實情境創設的教學設計，創設了多處真實情景（各種酒類圖片、清洗銅銀制品方法、醉酒的原因、酒駕的檢查原理、乙醇汽油等），激發學生學習興趣，有效引導學生主動參與、積極思考與合作探究，發展學生化學核心素養。