乙醇的化学性质

乙醇的化学性质 2008年全国高中化学优质课(华北区)观 摩评比暨教学改革研讨会 北京市参评 教学设计 乙醇的化学性质 北京十一学校 孙京 , 课题:乙醇的化学性质 北京十一学校 孙京，100039 一、指导思想与理论依据 依据建构主义学习理论，学生的知识不是通过教师传授获得的，而是在一定社会文化背景或情景下，利用学习资源，与他人(教师和学习伙伴)协作、会话和进行有意 [1]义建构(理解事物的性质、规律及事物之间的内在联系)而获得的。情景、协作、会话和建构是建构主义学习环境的四大要素。学生与学习环境的交互作用，对于意义建构起着关键作用，教师的主要作用，就是创设和利用学习环境要素，充分发挥学生的积极性、主动性和创造性。 依据素质教育的重点在于创新型人才的培养的要求，培养学生的问题意识是落实创新思维的第一步，培养学生对问题的分析能力并最终掌握解决问题的基本方法是在课堂教学中落实创新人才培养的基本途径之一。课堂教学要创设研究性情景和氛围促进学生的创新精神和实践能力的发展。 二、教学背景分析 高中化学课程，应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能，增进对物质世界的认识，进一步了解化学学科的特点;有利于学生体验科学探究的过程，学习科学研究的基本方法，加深对科学本质的认识，发展创新精神和实践能力;有利于学生形成科学的自然观和严谨 [2]求实的科学态度，更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系，树立可持续发展的思想。 新课程标准的基本理念之一是通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究意识，促进学习方式的转变，在实践中培养学生的 [3]创新精神和实践能力。因此，新课程标准强调学生的探究活动，探究性学习是新课标理念下学生学习的重要活动方式，如何有效地实施探究性学习，是我们现阶段教学研究的重要方面。 教师的教学设计的三维目标是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，其中新课程标准在过程与方法目标中强调:经历对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。在情感态度与价值观目标中强调:发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的 [4]奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与。因此，我们在教学和谐设计中要体 , 现探究学习的教学目标，探究教学的方式不是唯一的，针对不同内容采取不同的探究方式可以促进学生思维多层次、多方面的发展。 乙醇是生活中常见的有机物，初中教材中已经初步介绍，学生对乙醇的物理性质是不陌生的，因此教学的重点是帮助学生利用不同的探究学习方式得出乙醇的多种 并通过教师的引导分析得出乙醇的结构和化学性质的关系。通过探究实化学性质， 验，培养学生的观察能力，在探究实验中要引导学生运用对比的方法，以促进他们思维能力的发展。 三、本课教学目标设计 1(知识技能 (1)掌握乙醇的结构和性质 (2)了解乙醇在生活中的应用 (3)了解科学实验研究的一般方法:提出问题、分析问题、设计实验和解决问题 2(过程与方法 创设研究性学习课堂氛围，引导学生了解发现问题和提出问题(1)创设问题情境， 、分析问题和设计科学实验、研究问题和解决问题的科学研究基本方法。 (2)充分发挥学生的主体作用，体现教学过程中的“对话与交流”。 (3)归纳推理、演绎推理、类比推理的基本逻辑思维方法。 3(态度情感价值观 (1)通过教材中金属钠事故的处理方法引入，唤起学生的问题意识，激发学生的研究兴趣、培养学生的探究精神。 (2)通过演示实验的观察，让学生体验化学变化之美，激发学生的好奇心和求知欲。 (3)通过问题的分析和探究，使学生认识到科学研究的基本方法。 (4)通过小组讨论、研究，体现学生之间的合作学习与交流。 四、教学过程与教学资源设计 本节课重点在于培养学生的问题意识、分析问题和解决问题能力和创新精神。具体分为以下环节来实现: , 学生自学自研乙醇的结构、性质和用途 课前准备 提出有疑惑的重难点问题，建立问题意识 通过教材中金属钠事故的处理方法，由学生提引入 出问题，为什么可以用乙醇处理多余的钠,引 发讨论。 学生分组探究水、乙醇分别和金属钠反应现象分组探究 的区别，并思考导致这些现象的原因。 交流讨论学生分组实验的现象，发现的问问题讨论 题和探究出的规律。学生回答引入中的问题。 让学生观察实验室制取乙烯的演示实验，通过教师演示 观察到的现象，发现问题，并思考解决问题的方 法。 实验室制取乙烯的演示实验现象描述、讨论原问题讨论 因、问题交流及问题解决方法。 乙醇的催化氧化实验，先定性、后定量，定量性在分组探究 实验研究中的应用。 总结交流讨论学生分组实验的现象，发现的问 问题讨论 题和探究出的规律。 对不同解决进行分析评价，优选方案，找出 方案评价 不同情况下的最佳方案。 教师小结和学生小结，教师进行知识能力和方 小结提高 法的小结，学生小结上课体会，有收获才会有提 高。 主题一:类比推理在探究学习中的应用 类比推理是重要的逻辑思维方法之一，运用对比的方法进行探究，能使学生迅速地通过已有知识的迁移，生长出新的知识。例如，学生对钠与水反应的现象、规律及化 , 学方程式是比较熟悉的，通过让学生探究乙醇与金属钠反应、水与金属钠反应的现象的异同，可有效地帮助学生在已有知识??钠与水反应规律的基础上迁移得出有关的钠与乙醇反应的规律，并通过对比二者实验现象的差异，得出乙醇不同于水的性质。进而在教师引导学生思考钠与水结构的不同，从而帮助学生建立结构决定性质的初步意识。 教师为主活动 学生为主活动 设计意图 [投影] 探究实验要求 观看，倾听 明确探究的(1)分别做乙醇、水与金属钠反应的思考钠与乙醇的实验如何做, 内容和目实验 的，根据(2)提示:钠与水反应的实验操作如钠与水反下 应的实验 操作，迁移 出钠与乙 醇反应的 实验操作 [巡视，指导] [分组探究] 探究实验，[投影] 提示思考题 (1)设计实验方案 让学生在观 对比实验现象，有什么相同点，(2)实施探究实验 察、对有什么不同点，思考能得出什么规律。 (3)观察并实验现象 比、思考中 (4)讨论思考题 学习 [讨论] 组织学生交流和讨论 [回答] 通过现象的[提问] 钠与水反应、钠与乙醇反应的(1)都能反应，放出无色气‎‎相同点，实验现象有什么相同之处，说明了什体，应该是氢气，说明乙醇和引导学生思么, 水中都有活泼氢，能被钠置换‎‎考乙醇和 成氢气。 水结构上 (2)加入酚酞后，溶液都是红的相同点 色，说明都生成了碱性物质 。 [讨论] 组织学生交流和讨论 [回答] 按顺序回答[提问] 钠与水反应、钠与乙醇反应的(1)钠浮在水面上，而在乙醇，培养学实验现象有什么不同之处，说明了什中沉底，说明钠的密度小于水生的思维么, 而大于乙醇。 有序性 请按照你观察到的现象出现的顺序 , 回答。 [评价] 很好，回答正确，请看钠、乙醇和倾听 以定量数据 3水的密度对比，钠:0.97g/cm;乙醇:强化定性 330.789g/cm;水:1.0g/cm 的判断结 果 [提问] 钠与水反应、钠与乙醇反应的(2)钠与水反应剧烈，很快，继续对比 实验现象还有什么不同之处，说明了钠熔化成一个闪亮的小球;而什么, 钠与乙醇反应温和，很慢，钠并 不熔化。说明钠与水反应放热 明显，与乙醇反应放热不明显 。 [点评] 很好，所以我们以后会知道，水(3)钠在水面上熔化成的小继续对比 是极弱的电解质，而乙醇是非电解质。 球四处游动，并伴随“嘶嘶”[提问] 请继续对比钠与水、乙醇反应的声，而钠在乙醇中上下跳动。现象。 游动和跳动都是由于反应生成 气体的缘故。 [点评] 很好，原因相同，也可能有不同[书写] 引导学生注的现象。请写出钠与水、乙醇反应的2Na + 2HO = 2NaOH + H? 意结构和22 2Na+2CH3CHOH?2CH3CH2ONa2化学方程式，思考乙醇和水结构上的性质的关 +H? 2相同点和不同点。 系 [讨论，回答] 乙醇中具有羟基官能团，水中 也有羟基，乙醇中还有乙基， 而水中没有乙基。 [展示] 乙醇、水的分子结构模型 观看，倾听 学科思想体[小结] 乙醇和水结构上相同点和不同现:结构点是导致它们与水反应的现象异同决定性的根本原因。 质，性质反 映结构。 主题二:观察、发现、分析、解决 某些实验是不适合学生动手做的，但我们的教学又必须贯彻探究学习的理念，因此这种情况下，可采用教师演示实验的探究方式。教师在备课环节要预设出学生可能提 , 出的问题，并准备相应的演示实验，这显然对教师提出了更高的要求。课堂教学过程中，教师引导学生提出需要探究的问题，教师在有预设的条件下进行课堂演示实验，带领学生进行探究活动，最后由学生根据教师的演示实验得出探究结论。这种探究模式实际是教师和学生角色的转换，学生成为导演和课堂学习活动的主人，教师只是辅助学生探究实验的实验员，当然必要时教师还是要给予学生帮助和指导。 教师为主活动 学生为主活动 设计意图 [提示] 关于乙醇的消去反应，同学们在[提问] 将课堂探究自学自研后有什么问题, 教材P51图3-4中，NaOH溶液实验的提 的作用是什么, 问权还给 学生。 [提示] 请同学们观察演示实验，记录观察，记录 观察实验， 实验现象，思考为什么，然后试着回培养实验能答刚才那位同学的问题。参考实验装力 置图如下，试管中分别是高锰酸钾 酸性溶液和溴的四氯化碳溶液 [讨论] 组织学生交流和讨论 描述现象: 准确描述实请同学们汇报你们记录的实验现象 (1)导管口有气体放出 验现象， (2)高锰酸钾酸性溶液和溴是培养实验 的四氯化碳溶液均褪色 能力的一 (3)烧瓶中液体变成棕黑色 种方法 (4)导管口有白雾， (5)还有刺激性气体 [讨论] 组织学生交流和讨论 讨论，回答 通过现象看请同学们讨论这些实验现象说明的(1)导管口有气体放出，说明在本质，是什么,或导致现象产生的原因是什170?时烧瓶中的液体反应放培养学科么, 出气体，书上说这是乙烯。 实验能力的 (2)高锰酸钾酸性溶液褪色重要思想 , ，说明乙烯有还原性，能将高方法 锰酸钾还原。 (3)溴的四氯化碳溶液褪色 ，是因为乙烯与溴发生加成 反应。 [小结] 很好，请同学们和我一起写一倾听，书写 落实化学用下这三个反应的化学方程式 语，就是[板书] 化学方程式，边写边讲 落实学科 基本技能 [讨论] 继续组织学生交流和讨论 讨论，回答 联系已有知请同学们讨论这些实验现象:烧瓶中浓硫酸有吸水性、脱水性、强氧识，解决液体变成棕黑色、导管口有白雾、化性，所以烧瓶内液体变黑是实验中发还有刺激性气体产生的原因是什么由于脱水炭化导致的，而碳与浓现的问题, 硫酸加热时可产生二氧化碳，体现知提示:想想浓硫酸都有什么性质, 和二氧化硫，这些酸性气体在识的运用 导管口可形成白雾，而二氧化能力培养 硫是刺激性的。 [提问] 二氧化硫的产生对乙烯与高锰回答:有影响，因为二氧化硫有反思实验设酸钾酸性溶液、溴的四氯化碳溶液的还原性也能使高锰酸钾酸性溶计 反应有没有影响, 液、溴的四氯化碳溶液褪色 [再问] 那如何消除二氧化硫的干扰回答:用NaOH溶液吸收 引导学生自呢, 哇，原来教材P51图3-4中NaO己解决问 H溶液的作用是这样的 题 [小结] 不放过每一个实验现象的细倾听 留下学生继节，是化学实验能力的重要内容，稀续探究学有气体的发现就是源于前人在做空习的课题气成分实验中微小的实验数据差。空间 有兴趣的同学可以课后去查阅一下 这个资料。 主题三:定量化实验探究 化学是实验的学科，化学也是科学，科学就需要定量化实验。因此，虽然中学化学实验多以定性实验为主，但我们在课堂教学设计中，要努力挖掘探究实验的定量化因 , 素，在实验中引入定量化的因素，无疑既有利于帮助学生对实验所反应的化学学科规律的理解，也有助于培养学生的思维能力，更有助于帮助学生初步掌握科学研究一般方法，定量实验是比定性实验更高级的科学实验方法。 教师为主活动 学生为主活动 设计意图 [提问] 乙醇的燃烧反应，属于什么反[回答] 属于氧化还原反应，碳发复习提问引应类型,乙醇中的碳发生的变化是什生氧化反应。 入，从熟么, 悉的问题 切入 [再问] 如果乙醇在催化剂存在下，发[讨论] 先从定性探生氧化的规律是什么,请大家设计参照教材中的提示设计实验方究实验入探究实验，发现其规律, 案 手 [探究实验] 进行分组实验，操作，观察，记 录，分析结果 [组织讨论交流] 请各组代表汇报实验[回答] 分步汇报，结果，请按实验步骤进行汇报，先(1)点燃酒精灯，将铜丝在酒培养学生思说第一步的实验操作、现象和结论‎‎精灯上灼烧至红热，观察到铜维的有序等。 丝表面变黑，说明加热条件下性 铜被氧化成黑色的氧化铜，化 学方程式为 ? 2Cu + O 2CuO 2 [点评] 很好，操作准确、观察仔细、结论正[回答] 继续汇报 确。再汇报第二步的实验操作、现象(2)将灼热的铜丝迅速插入和结论等。 到乙醇中，观察到铜丝表面恢复 红色，乙醇保持沸腾一段时间 ，说明氧化铜被乙醇还原为 铜，且反应放热。 [点评] 很好，特别是他们观察到了放[回答] 继续汇报 热的现象，很难得。请继续汇报第三步(3)重复上述实验几次，现象的实验操作、现象和结论等。 相同，所得溶液的气味与无水 乙醇的气味不同，经查书知道 生成的是乙醛。 ? CuO+CH3CHOHCu+CH3CH2 , O O+H2 [点评] 很好，特别是他们知道利用教[回答] 实验结果的科书这一有力的工具解决他们的问(4)合并上述两个方程式得‎‎分析处理 题。请思考上述两个反应总的结果是到: ? 什么, 2CH3CHOH+O2CH3C22 HO+2HO 2 总的结果是乙醇被氧化成了乙 醛，氧气被还原成水，铜反应前后 没变，因此是催化剂。 [点评] 很好，总的结果反映在总的化[回答] 通过对催化学方程式中。 催化剂在化学反应中的作用是剂概念的[提问] 催化剂它在化学反应中的作用加快反应速率，催化剂不是不思考引出是什么,催化剂是不是不参加化学参加反应，而是反应前后的性定量探究反应, 质和质量不变。 实验 [点评] 很好，有一点很关键，反应前后[讨论] 定量实验设催化剂的性质和质量不变。性质不设计探究实验方案 计 变我们刚才已经看到了，质量不变如 何验证呢，请同学们讨论后提出实 验方案。 [组织讨论交流] 请各组代表汇报你们[回答] 交流实验方设计的实验方案。 (1)先称量一根粗铜丝 案，保证 (2)再按照上述实验完成加全体学生 热氧化、乙醇还原 定量探究 (3)擦干后进行称量，看前后实验的成功 铜丝的质量是否真的不变。 [点评] 方案很好，结果是否如你们预期[探究实验] 定量探究实的一样呢,请大家分组实验，请注意进行分组实验，操作，观察，记验是深入实验数据的真实、准确。 录，分析结果 的探究 [组织讨论交流] 请各组代表汇报你们[回答] 数据交流，强的实验结果。 有的组质量不变，有的组质量化结果 有微小变化 [点评] 任何实验都会有误差的，我们[倾听] 科学实验是的天平最小精度是0.1g，因此微小的[回答] 允许有误差别是可能的，只要在误差范围铜丝反应前后质量不变，说明差的，培 ,, 内，我们都可以视为质量相等。最后铜的确是催化剂。 养学生的的结论是什么, 科学研究方 法 [小结] 请各组代表用一句话总结你们[回答] 用学生小结今天的探究实验体会 甲同学:观察实验现象要仔细，代替老师 否则不容易观察全面。 的总结，效 乙同学:定量化探究实验很有意果会更好 思 丙同学:研究问题一定要全面， 先定性、再定量 丁同学:称量前铜丝必须擦干， 否则就有较大误差 „„ [板书设计] 乙醇的化学性质 1. 置换反应 2. 消去反应 3. 催化氧化 4. 取代反应 (方程式) (方程式) (方程式) (方程式) 特点:„„ 特点:„„ 反应特点:„„ 反应特点:„„ 标题:氯气的化学性质问难讨论 五、学习效果评价设计 1(评价方法 (1)学生问卷调查:对于知识与技能的达成度，学生对本节课的具体感受，可以通过问卷形式调查。 (2)单元测验成绩分析:通过测验分析一周后、一月后学生对本节知识与技能的达成度。 六、教学反思 (1)教学设计巧妙，目标定位准确，是新课标主体性优质课的保证。 教学设计要围绕促进学生的发展为核心进行设计，在整个教学中要能够关注学生的知识应用，思维能力和科学思想、科学方法培养，注重实验探究和问题探究。教学设计上从培养学生的问题意识和问题分析能力入手，通过演示实验、实验录像等多种手段，吸引学生的注意力，以学生提出的问题的交流引发全体学生思考，使学生较快得进入学习状态，并在整个教学过程中保持浓厚的研究性学习氛围。 ,, (2)充分发挥学生的学习自主性，重视能力培养和方法指导，是新课标主体性优质课的重要特征。 在整个教学过程中，老师必须能较好地把学生的主体作用和教师的指导作用结合起来，课堂上注重对话与交流，注重激发学习的兴趣和对问题解决的追求。把实验探究、问题探究和元素化合物知识的学习很好地结合起来，使知识应用和分析问题、解决问题能力的培养、科学思想、科学方法的形成和学习方法的指导有机地结合起来。学生的学习主动性得到很好的调动，学习效果才能好。 (3)学生思维的发展，是新课标主体性优质课堂成果的体现 学生是课堂活动中的主人，教师的任务是创设最优化的课堂教学环境，以促进学生在课堂活动中思维的发展。本节课的主要教学目标之一是促进学生问题意识的提高，促进学生掌握化学分析问题、探究实验和解决问题能力的提高，因此，在教学设计和实施上以三个层次的问题的研究和讨论实现这一目标。首先，思维发展的第一层次——感知，通过对演示实验的观察和描述，以帮助学生形成初步的感官认识，并形成归纳 。其次，思维发展的第二层次——深入，通过反应规律的迁移讨论，帮助学推理思维能力 生巩固对已有的推理思维方法的认识，深刻理解化学演绎推理的思维过程。最后，思维发展的第三层次——运用，通过让学生应用已掌握的知识对实际问题的分析解决，帮助学生落实掌握分析问题和解决问题的一般方法，并在解决方案的对比中掌握类比推理的思维方法。 参考文献 [1]何克抗. 建构主义的教学模式、方法与设计. 北京师范大学学报 1997(5) [2]中华人民共和国教育部制订. 普通高中•化学课程标准(实验)[M]. 北京:人民教育出版社，2003:1 [3]中华人民共和国教育部制订. 普通高中•化学课程标准(实验)[M]. 北京:人民教育出版社，2003:2 [4]中华人民共和国教育部制订. 普通高中•化学课程标准(实验)[M]. 北京:人民教育出版社，2003:8 ,,