乙酸食堂雙線融合的教學設計

馬雪 肖俊杰 李文智

摘? 要 以“乙酸食堂”課題為例，分析教材和學情，確定教學的情境線與知識線，將知識線融合在情境線中對乙酸的性質進行研究。闡釋教學實施過程，提出運用雙線融合的教學設計思路，使學生在熟悉的生活情境中運用多感官協同學習，降低知識的陌生度，增強化學知識與生活間的聯系。

關鍵詞 高中化學;乙酸;教學設計;核心素養;實驗

中圖分類號：G633.8? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）09-0045-04

1 前言

教學中以真實的情境為依托，將情境線與知識線交織在一起，使化學知識“活”起來，可以幫助學生在熟悉的情境中深入理解化學知識，將化學知識應用在生活中，不僅能體現化學的學科特點，而且能更好地培養學生的核心素養。

2 教材分析

本節內容選自高中化學必修2（人教版）第三章第三節“生活中兩種常見的有機物”。課程標準中要求“以乙酸為例，認識有機化合物中的官能團;認識乙酸的結構、主要性質與應用”[1]。乙酸是有機酸的重要代表，學生在掌握乙醇性質的基礎上，能夠更加有效地理解乙酸的相關知識，也為之后烴的衍生物的學習打下基礎。本節課具體的知識點歸納如表1所示。

3 學情分析

高一學生已具備一定的化學學習基礎，對化學現象興趣濃厚，且具備了基本的觀察能力、動手能力和一定的分析與實驗設計能力，能從物質類別和氧化還原角度對陌生物質的性質進行初步預測，為探究乙酸的性質提供了基礎。通過對乙醇性質的學習，學生已經知道官能團是決定有機物質性質的原子或原子團，具備了從結構預測性質的能力，能夠做到學以致用;但這些能力還不成熟，用知識解決問題時常感力不從心。為調動學生的學習興趣，本節課主要以實驗探究的方式進行，不僅能充分發揮學生的主體性，而且能有效培養學生科學探究的思維。

4 教學設計活動

教學設計思路

1）明確情境主線。情境線是以特定的情境素材為順序，將教材中“裸露”的知識點蘊含在相應的情境中一一呈現出來，使學生憑借熟悉的情境引發認知沖突，體驗知識獲得的過程，拉近化學與生活間的距離，培養學生解決現實問題的能力[2]。通過細心留意生活中的食譜和化學間的聯系，確定以“乙酸食堂”為情境素材，將食堂中幾道不同的美食貫穿于乙酸性質的學習中。結合課程標準和教材，選取四個食堂中的情境為課堂學習主線，分別為：生活中常見的醋及其標簽;香蕉醋有酸、澀的味道;醋蛋液的制作工藝;燒魚加入料酒與醋去腥提鮮。學生在特定情境中獲取知識的同時，也在一定程度上了解了我國傳統美食的制作工藝和原理，繼承了傳統文化。

2）確定知識主線。知識線就是上課時的知識脈絡、知識點呈現的線索。教師在上課之前一定要把握本節課的教學重難點，根據知識的邏輯順序合理安排各個知識點的呈現順序，使知識點間的過渡流暢自然，由易至難[2]。結合課程標準，本節內容的重點是學習乙酸的官能團、酸性和酯化反應，了解乙酸在化學反應中如何斷鍵;教學難點是酯化反應的反應實質，根據反應物能推斷出反應產物[1]。教師根據知識的邏輯順序，巧設問題，合理設計探究活動，激發學生的學習主動性，讓學生成為課堂的主人。情境線與知識線的對應關系如圖1所示。

3）情境線與知識線相融合。本節課以實驗探究為主，教師在教學過程中不斷挖掘拓展教材內容，把知識、情感等融于教學過程中。以常見的生活食材“醋”引入乙酸的物理性質，再從宏觀到微觀，過渡到乙酸的結構，學生根據球棍模型書寫乙酸的分子式、化學式、結構式;由香蕉醋導入乙酸的酸性，學生設計實驗驗證其酸性;再由醋蛋液導入問題，通過生活實驗，用雞蛋殼代替碳酸鈣與乙酸反應，探究乙酸與碳酸酸性的強弱;最后由燒魚制作過程中加入料酒和醋去腥提鮮導入酯化反應，提出酯化反應的實驗操作與注意事項，播放乙酸分子與乙醇分子反應的動畫視頻，分析酯化反應的實質。

整個課堂情境線與知識線相輔相成，互相交錯，將具體的化學知識依托在特定的情境中一一呈現，從而體現“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”等核心素養，幫助學生在學習發展過程中深入理解知識，提升技能水平，以及訓練學生的思維過程，凸顯情境、知識、素養的有效整合。

教學設計過程

情境1：食堂中各種醋及其標簽的展示

教師引導：“歡迎來到‘乙酸食堂。說到乙酸，眾所周知，它是我們家中食用醋的主要成分，因此也被稱為醋酸。不得不提的一點是，它可是我們美食界不可缺少的食材。今天，在老師的帶領下，我們一同走入‘乙酸食堂。”圖片展示食堂中的蘋果醋、壇醋、米醋，它們的主要成分是乙酸。

實驗1，學生打開白醋瓶瓶塞，聞氣味，觀察其顏色狀態。

教師展示白醋瓶上的標簽。

知識點1：乙酸的物理性質。

教師展示出乙酸分子的球棍模型，請學生根據球棍模型書寫乙酸的分子式、結構式與結構簡式。

分子式：C2H4O2

結構式：

結構簡式：

教師強調虛線內的原子團是乙酸的官能團——羧基（—COOH），乙酸的化學性質主要由羧基決定。

【設計意圖】聯系生活實際，創設真實的生活情境，激發學生的學習興趣，使學生在熟悉的情境中學習乙酸的化學性質，結合圖片展示、實驗探究、實物演示等不同的教學方法學習乙酸的物理性質與結構，促進學生學習方式的轉變。從宏觀和微觀的層次認識乙酸的性質和結構，培養學生宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。

情境2：香蕉醋有酸、澀的味道

教師展示乙酸食堂的第一道美食——香蕉醋的圖片。香蕉醋由乙酸和香蕉制成，有酸、澀的味道，對人體有著減肥、降壓、散寒活血的功效。為什么香蕉醋味酸、澀？是不是乙酸具有酸性？教師提供藥品，請學生設計實驗驗證乙酸的酸性。

學生討論給出實驗方案：用pH試紙。往乙酸溶液中滴加石蕊溶液，若變紅，可證明乙酸具有酸性;往滴有酚酞的NaOH溶液中滴加乙酸，若紅色褪去，則乙酸具有酸性。

教師引導學生實驗，學生動手實驗，pH值小于7。往乙酸中滴加石蕊溶液，變紅;向滴有酚酞的NaOH溶液中滴加乙酸，紅色逐漸變淺，最終成無色。

知識點2：乙酸具有酸性。

教師提問：乙酸具有酸性，溶液中乙酸分子怎樣電離出H+？學生沉默，教師引導：乙酸之所以具有酸性，是由其分子結構決定的。根據元素的電負性，簡要從微觀粒子的結構解釋乙酸電離出H+的斷鍵方式（如圖2所示），使學生從本質上理解乙酸具有酸性是由于羧基中氧氫鍵斷裂，并非碳氫鍵斷裂。

教師板書：

學生恍然大悟。教師提問：乙酸是強酸還是弱酸？學生答：弱酸。教師展示課前用pH計測定0.1 mol/L的乙酸和鹽酸溶液的pH值，乙酸的pH≈3，鹽酸的pH=1。學生答：乙酸是弱酸。教師強調弱酸電離用“?”，離子方程式為：

CH3COOH?CH3COO- + H+

【設計意圖】由真實情境導入問題→提出假設→學生設計實驗驗證假設→得出結論，培養學生科學探究的一般思維，從宏觀和微觀相結合的角度解釋乙酸的酸性。

情境3：醋蛋液的制作

教師提問：通過實驗證明乙酸具有酸性且為弱酸，那乙酸和碳酸誰的酸性更強？展示“乙酸食堂”的第二道美食——醋蛋液的圖片。教師引導：“醋蛋液是一種傳統的美食，具有降血脂、增強機體抗自由基的作用。在它的制作工藝中需要將雞蛋泡入醋中，直至蛋殼軟化。蛋殼的成分是碳酸鈣，蛋殼能否與乙酸反應？”

教師進行演示實驗，將適量雞蛋殼弄碎，放入小燒杯中，加適量醋酸，再將涂有石灰水的玻璃片迅速蓋在燒杯口，觀察現象。學生觀察，發現有大量氣泡生成，玻璃片上的石灰水變渾濁。教師指出，這說明乙酸能與碳酸鈣發生反應，有二氧化碳生成。請學生寫出此反應的化學方程式：

2CH3COOH+CaCO3=Ca（CH3COO）2+H2O+CO2↑

知識點3：強酸制弱酸，乙酸的酸性強于碳酸，生活中可利用該原理除水垢。

學生記錄要點，教師簡要講解乙酸的通性、實驗室制取。實驗室制取乙酸：

2CH3COONa+H2SO4（濃）→Na2SO4+2CH3COOH

【設計意圖】通過探究實驗對乙酸的性質進行歸納總結，加深學生對乙酸性質的理解。

情境4：燒魚加入料酒與醋去腥提鮮

教師展示食堂的第三道美食——燒魚的圖片，并提問：在燒魚的制作過程中，廚師總是會加入料酒與醋去腥提鮮，這是什么原理？學生回答：料酒與醋發生反應。教師展示圖3所示的微型實驗裝置，梳理乙酸與乙醇反應的實驗步驟并提出以下問題：

1）實驗現象是什么？

2）濃硫酸的作用是什么？

3）飽和碳酸鈉溶液的作用是什么？

4）得到的實驗產物是否純凈？主要雜質是什么？

5）在此實驗中有哪些注意事項？

學生進行實驗，師生描述實驗現象，探討上述問題。教師提問：該裝置相比于教材中的實驗裝置有什么優點？學生答：儀器小，藥品用量少，符合綠色化理念;球形導管增大了與空氣的接觸面積，利于冷凝回流，且防倒吸;導管口在飽和碳酸鈉溶液液面下，減少產物的揮發;小試管中滴有酚酞的碳酸鈉溶液和產物的顏色形成鮮明對比，便于觀察。

教師強調：產物中除了生成的乙酸乙酯，還混有乙酸和乙醇;碳酸氫鈉還可以起到溶解乙醇和降低乙酸乙酯溶解度的作用;硫酸可做催化劑和吸水劑。學生強化該實驗的注意事項。

知識點4：酸和醇作用，生成酯和水的反應叫酯化反應。

教師提問：酯化反應中酸和醇分子內的化學鍵怎樣斷裂？產物中生成了乙酸乙酯和水，有兩種斷鍵可能：

學生回答不一致。教師播放乙酸分子與乙醇分子反應的動畫視頻，讓學生看到酯化反應的實質是酸脫羥基醇脫氫。教師提問：從乙酸和乙醇反應的斷鍵方式以及產物來考慮，酯化反應屬于哪種反應類型？學生回答：取代反應。

教師引導：“在生活中經常可以看到這樣的場景：喝多酒時，有人建議：‘喝點兒醋，解解酒。根據今天所學內容來思考，醋究竟能不能解酒？”學生眾說紛紜。教師強調酯化反應條件是濃硫酸且加熱（70～80 ℃）。學生糾正錯誤，強化酯化反應發生的條件。

【設計意圖】引導學生分組實驗并相互協作，培養學生的創造性思維和實踐探究能力，聯系常被“誤解”的生活實例，提升學生知識遷移的能力，充分體現學生的科學精神和社會責任。

教師小結：乙酸體現出不同的化學性質主要由其分子結構所決定，分子中斷鍵位置不同，體現的性質也不同。

教師板書：

【設計意圖】初步建立有機物結構決定性質的認識模型，分析乙酸的分子結構特點和反應中的結構轉換。

5 結語

王磊教授認為：只有在真實的社會情境活動中，學生才能自覺地改變以往被動的認識角度、認識方法和認識思路，形成學科核心素養[3]。因此，教師應在教學中選取合適的情境素材，將枯燥的化學知識用特定的情境“串起來”，賦予知識探究價值和生命力，引導學生在熟悉的情境中一步步探究，促進師生對教學基本結構的建構，提高課堂教學效率。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017：21-23.

[2]王保強，陸廣潔，王銀行，等.情境線和知識線融合的“金屬鈉的性質與應用”教學設計[J].化學教育：中英文，2019，40（1）：23-26.

[3]陶杰.情境探究教學建構深度學習的實踐探索：以“分子的空間構型”教學為例[J].化學教與學，2019（8）：30-34.

[4]彭亞，肖小明.乙酸和乙醇的酯化反應實驗改進[J].貴州師范大學學報：自然科學版，2015，33（2）：109-111.

[5]彭實，劉鴻.中學化學實驗綠色化研究[M].北京：人民教育出版社，2010.