學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的乙醇教學(xué)設(shè)計(jì)

摘"要：隨著時(shí)代的發(fā)展，素質(zhì)教育對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高的要求，注重學(xué)生的全面發(fā)展。學(xué)科核心素養(yǎng)是指學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，逐步形成正確的價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。這既是素質(zhì)教育的基本要求，又是育人價(jià)值的集中體現(xiàn)。本文將高中化學(xué)中乙醇一課作為教學(xué)設(shè)計(jì)案例，以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向創(chuàng)設(shè)情境，在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任等，將學(xué)科核心素養(yǎng)與教學(xué)相融合，對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展具有重大意義。

關(guān)鍵詞：學(xué)科核心素養(yǎng)；乙醇；教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教材分析

乙醇是《高中化學(xué)必修第二冊(cè)》（人教版）第七章第三節(jié)《乙醇與乙酸》第一課時(shí)的內(nèi)容，從教材的整體編排上看，乙醇是聯(lián)系烴與烴的衍生物的橋梁，前承烴類化合物，后啟羧酸、酯類化合物，在有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化中處于核心地位。本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容建立在“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的有機(jī)物學(xué)習(xí)模式基礎(chǔ)上，突出烴到烴的衍生物結(jié)構(gòu)變化，強(qiáng)調(diào)官能團(tuán)對(duì)有機(jī)物性質(zhì)的影響，是本單元的重點(diǎn)內(nèi)容之一。

二、學(xué)情分析

學(xué)生在初中階段就對(duì)乙醇有了簡單的認(rèn)識(shí)，在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)掌握烴的性質(zhì)、常見的有機(jī)反應(yīng)類型以及鈉與水的反應(yīng)，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了知識(shí)基礎(chǔ)。經(jīng)過半年的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的實(shí)驗(yàn)探究能力，為本節(jié)課的探究實(shí)驗(yàn)打下了能力基礎(chǔ)，但學(xué)生對(duì)乙醇的認(rèn)識(shí)僅僅停留在宏觀層面，從官能團(tuán)這一特殊原子團(tuán)進(jìn)行分析有機(jī)化合物的性質(zhì)仍需要鞏固和深化。綜合上述學(xué)生的發(fā)展點(diǎn)和障礙點(diǎn)，需要以學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，帶領(lǐng)學(xué)生從微觀角度認(rèn)識(shí)乙醇，逐步建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的有機(jī)物學(xué)習(xí)模式。

三、教學(xué)目標(biāo)

（1）知道乙醇的物理性質(zhì)及其分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能根據(jù)乙醇的組成結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)其化學(xué)性質(zhì)，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的有機(jī)物學(xué)習(xí)模式，形成宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。

（2）通過實(shí)驗(yàn)探究，掌握乙醇與鈉的反應(yīng)、乙醇的催化氧化反應(yīng)原理，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察和分析能力，發(fā)展科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)。

（3）介紹乙醇的用途，了解乙醇在人體內(nèi)的變化過程，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，形成科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。

四、教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：乙醇的分子組成、結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。

難點(diǎn)：乙醇的催化氧化。

五、教法與學(xué)法

教法：情境教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、探究式教學(xué)法、問題驅(qū)動(dòng)法、多媒體教學(xué)法。

學(xué)法：自主預(yù)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)。

六、教學(xué)過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

［多媒體展示］

［教師活動(dòng)］向?qū)W生介紹乙醇在生產(chǎn)生活中的用途。

［設(shè)計(jì)意圖］通過介紹乙醇的用途，學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到化學(xué)與生產(chǎn)生活密切相關(guān)，不僅能夠豐富他們的化學(xué)知識(shí)，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們的綜合能力，對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。

（二）新課講授

［實(shí)物展示］乙醇樣品。

［教師活動(dòng)］帶領(lǐng)學(xué)生觀察乙醇樣品，并且閱讀教材，思考乙醇有哪些物理性質(zhì)？

［設(shè)計(jì)意圖］讓學(xué)生了解乙醇的物理性質(zhì)，為解釋乙醇的有關(guān)化學(xué)問題提供理論依據(jù)。

［實(shí)物展示］乙醇分子的球棍模型。

［教師活動(dòng)］根據(jù)乙醇的球棍模型，同學(xué)們是否能寫出乙醇的分子式、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式呢？

［學(xué)生活動(dòng)］根據(jù)乙醇的球棍模型，寫出乙醇的分子式、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式。

［教師活動(dòng)］強(qiáng)調(diào)乙醇分子的官能團(tuán)為羥基（-OH），乙醇可以看作乙烷分子中的一個(gè)氫原子被羥基取代后的產(chǎn)物，烴分子中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)所取代而生成的一系列化合物稱為烴的衍生物。

［教師活動(dòng)］引導(dǎo)學(xué)生搭建分子式符合C2H6O的有機(jī)物球棍模型。

［學(xué)生活動(dòng)］搭建球棍模型，有以下兩種結(jié)構(gòu)：

［教師活動(dòng)］怎樣證明分子式符合C2H6O的是乙醇而不是二甲醚呢？

［學(xué)生活動(dòng)］小組合作，實(shí)驗(yàn)探究乙醇與金屬鈉的反應(yīng)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)原理。

結(jié)論：乙醇分子中由于羥基的存在，可以與鈉發(fā)生反應(yīng)，在反應(yīng)中，鈉置換了羥基中的氫，生成乙醇鈉和氫氣。乙醇與鈉反應(yīng)生成H2，說明乙醇分子里含有不同于烴分子里的氫原子，即乙醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH。

化學(xué)方程式：2CH3CH2OH＋2Na2CH3CH2ONa＋H2↑

［設(shè)計(jì)意圖］通過實(shí)驗(yàn)最終確定乙醇的分子結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力及宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)的形成。通過小組實(shí)驗(yàn)探究，增強(qiáng)學(xué)生合作與實(shí)驗(yàn)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。

［教師活動(dòng)］演示乙醇燃燒實(shí)驗(yàn)。

［學(xué)生活動(dòng)］觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：乙醇在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，放出熱量。罩在火焰上方的冷而干燥的燒杯壁上出現(xiàn)液滴，生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁。

化學(xué)方程式：C2H5OH+3O2點(diǎn)燃2CO2+3H2O

［教師活動(dòng)］播放教材實(shí)驗(yàn)視頻并提出問題。

（1）在酒精燈上反復(fù)上下加熱時(shí)，銅絲如何變化？

（2）銅絲插入乙醇溶液時(shí)如何變化？

（3）是什么使銅絲發(fā)生了改變？

（4）在反應(yīng)過程中碳元素的化合價(jià)如何變化？

（5）銅絲在此實(shí)驗(yàn)中起什么作用？

［學(xué)生活動(dòng)］觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考實(shí)驗(yàn)原理并回答問題。

（1）在酒精燈上反復(fù)上下加熱時(shí)，銅絲由亮變暗又變亮，如此反復(fù)。

（2）銅絲插入乙醇溶液時(shí)，銅絲由暗變亮，可聞到刺激性氣味。

（3）是乙醇使銅絲發(fā)生了改變。

（4）碳的化合價(jià)從乙醇中的-2價(jià)到乙醛的-1價(jià)。

（5）在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)都沒有改變的銅絲在此實(shí)驗(yàn)中起催化劑作用。

現(xiàn)象：紅色的銅絲加熱后變?yōu)楹谏迦胍掖既芤褐凶優(yōu)榧t色，聞到刺激性氣味。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：乙醇被氧化生成乙醛。

（紅色）"""""（黑色）"""""（紅色）

化學(xué)方程式：反應(yīng)①：2Cu+O2△2CuO

反應(yīng)②：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O

總化學(xué)方程式：2CH3CH2OH+O2Cu△2CH3CHO+2H2O

［設(shè)計(jì)意圖］借助多媒體教學(xué)手段，通過動(dòng)畫模擬乙醇的分子結(jié)構(gòu)以及化學(xué)反應(yīng)中分子中的斷鍵情況，將微觀現(xiàn)象宏觀化，有助于學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，使問題變得直觀，易于突破難點(diǎn)。

［學(xué)生活動(dòng)］共同探討乙醇催化氧化的斷鍵機(jī)理并總結(jié)規(guī)律。

［設(shè)計(jì)意圖］由淺入深的啟發(fā)提問達(dá)到教學(xué)難點(diǎn)的突破，教師做出正確評(píng)價(jià)，達(dá)到學(xué)生認(rèn)識(shí)乙醇性質(zhì)的目的。通過乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)。

［教師活動(dòng)］乙醇除了能被氧氣氧化以外，還能被哪些物質(zhì)氧化？下面大家以小組為單位，將乙醇分別滴入酸性高錳酸鉀和酸性重鉻酸鉀溶液中觀察現(xiàn)象，它們和乙醇在一起會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢？

［學(xué)生活動(dòng)］小組合作實(shí)驗(yàn)，將乙醇分別滴入酸性高錳酸鉀和酸性重鉻酸鉀溶液中觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：高錳酸鉀溶液由紫色變?yōu)闊o色，酸性重鉻酸鉀溶液由橙紅色變?yōu)榫G色。

［教師活動(dòng)］C2H5OH→CH3CHO→CH3COOH，乙酸中的化合價(jià)為0價(jià)，化合價(jià)升高了，所以乙醇發(fā)生了氧化反應(yīng)，且此時(shí)對(duì)比乙醇和乙酸的分子式發(fā)現(xiàn)多了一個(gè)氧原子，所以在有機(jī)反應(yīng)過程中得氧是氧化的另一特征。同時(shí)乙醇與酸性重鉻酸鉀的反應(yīng)可以用來判斷司機(jī)是否飲酒。

［教師活動(dòng)］向?qū)W生介紹乙醇在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化。

當(dāng)我們攝入酒精以后，酒精會(huì)隨著消化系統(tǒng)進(jìn)入我們的肝臟，而肝臟當(dāng)中含有乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶。最開始，乙醇會(huì)被乙醇脫氫酶分解成乙醛，而乙醛又會(huì)被乙醛脫氫酶分解生成乙酸，從而為我們?nèi)梭w提供能量，最終乙酸又變成了水和二氧化碳排出體外。如果我們飲酒過量或者長時(shí)間飲酒，那么就會(huì)導(dǎo)致肝臟負(fù)擔(dān)加重，久而久之就會(huì)導(dǎo)致肝損傷甚至肝硬化。

［設(shè)計(jì)意圖］通過向?qū)W生介紹乙醇在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化，可以幫助學(xué)生建立正確的健康觀念，避免因酒精濫用而導(dǎo)致的身心健康問題，增強(qiáng)自我保護(hù)意識(shí)，形成健康的生活方式，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。

（三）課堂小結(jié)

教師和學(xué)生共同歸納乙醇的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及烴的衍生物的知識(shí)，同時(shí)和學(xué)生一起總結(jié)乙醇發(fā)生反應(yīng)時(shí)的斷鍵情況，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的認(rèn)識(shí)。

（四）課堂練習(xí)

根據(jù)乙醇（CH3CH2OH）的性質(zhì)可以預(yù)測(cè)丙醇（CH3CH2CH2OH）的性質(zhì)，下列說法正確的是（C）。

A.丙醇不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。

B.丙醇不能在空氣中燃燒。

C.丙醇在銅做催化劑加熱條件下反應(yīng)的產(chǎn)物是CH3CH2CHO。

D.決定丙醇主要化學(xué)性質(zhì)的原子或原子團(tuán)是醛基。

（五）布置作業(yè)

（1）完成教材中乙醇內(nèi)容的課后習(xí)題。

（2）預(yù)習(xí)下一次課程內(nèi)容——乙酸。

七、板書設(shè)計(jì)

7.3.1"乙醇

一、物理性質(zhì)

二、結(jié)構(gòu)特征

三、化學(xué)性質(zhì)

1.與金屬鈉反應(yīng)：

2CH3CH2OH＋2Na2CH3CH2ONa＋H2↑

2.氧化反應(yīng)

（1）燃燒：C2H5OH+3O2點(diǎn)燃2CO2+3H2O

（2）催化氧化：2CH3CH2OH+O2Cu△2CH3CHO+2H2O

（3）被強(qiáng)氧化劑氧化：CH3CH2OHKMnO4，H＋或K2Cr2O7，H＋CH3COOH

八、教學(xué)反思

乙醇作為一種常見的有機(jī)化合物，在化學(xué)教學(xué)中占有重要位置。本節(jié)課利用多媒體教學(xué)資源，采取講授、實(shí)驗(yàn)演示、小組合作實(shí)驗(yàn)等方法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生課堂參與度較好。在教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、觀察分析能力、問題解決能力和科學(xué)態(tài)度等方面的素質(zhì)，更好的促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。

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作者簡介：吳桐（2000—"），女，漢族，吉林鎮(zhèn)賚縣人，碩士在讀，研究方向：學(xué)科教學(xué)（化學(xué)）。

*通信作者：孫艷濤（1979—"），女，漢族，吉林遼源人，博士研究生，教授，研究方向：數(shù)字化實(shí)驗(yàn)。