素養(yǎng)為本的“乙醇”教學(xué)設(shè)計(jì)

李婷

摘要：基于證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、社會(huì)責(zé)任感的化學(xué)核心素養(yǎng)為本的“乙醇”課堂教學(xué)的構(gòu)想，設(shè)計(jì)以探究乙醇的微觀結(jié)構(gòu)為主線，以實(shí)驗(yàn)探究為手段，探究乙醇的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì)之間的關(guān)系。學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中自主構(gòu)建知識(shí)架構(gòu)，宏觀辨識(shí)與微觀探析相結(jié)合，感悟化學(xué)的趣味性和創(chuàng)造性。

關(guān)鍵詞：化學(xué)核心素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)探究;模型構(gòu)建;宏微結(jié)合

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（征求意見(jiàn)稿）》中指出，高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是高中生綜合素質(zhì)的具體體現(xiàn)。在化學(xué)課堂中不斷培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是老師需要努力的方向，是教師育人的基本要求?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”5個(gè)維度[1]?；诤诵乃仞B(yǎng)的教學(xué)是指教學(xué)目標(biāo)的確定、教學(xué)內(nèi)容的組織、教學(xué)過(guò)程的實(shí)施、教學(xué)結(jié)果的改進(jìn)、教學(xué)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)等一系列教學(xué)環(huán)節(jié)均以化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展作為衡量準(zhǔn)則，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力和必備品格[2]。本文主要以乙醇為例，設(shè)計(jì)以化學(xué)核心素養(yǎng)為本的教學(xué)案例，探討如何在本節(jié)課中設(shè)計(jì)體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)、學(xué)生易同過(guò)努力能實(shí)現(xiàn)的且有挑戰(zhàn)性的教學(xué)環(huán)節(jié)，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)的內(nèi)化，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

一、設(shè)計(jì)思路

該怎么樣創(chuàng)設(shè)一個(gè)生活化的情境將乙醇引入本節(jié)課的學(xué)習(xí)中呢？筆者想到我們之前學(xué)習(xí)過(guò)的一般有機(jī)物的教學(xué)流程是：結(jié)構(gòu)→物理性質(zhì)→化學(xué)性質(zhì)→聯(lián)系生活。那么對(duì)于乙醇的教學(xué)應(yīng)該稍微有點(diǎn)變化，主要由于乙醇的分子式存在同分異構(gòu)體，而且本節(jié)課的重點(diǎn)是要學(xué)生掌握官能團(tuán)與化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系，那么，我們的思路可以變成：物理性質(zhì)→結(jié)構(gòu)→化學(xué)性質(zhì)→聯(lián)系生活。因此我想先設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)引入乙醇的物理性質(zhì)：提問(wèn)學(xué)生身邊哪里接觸過(guò)乙醇？如果手上不小心劃了記號(hào)筆，要怎么擦去？然后請(qǐng)一位同學(xué)上來(lái)做實(shí)驗(yàn)，手上劃的記號(hào)筆可以用乙醇溶解。在強(qiáng)化結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的教學(xué)上，第一階段，由請(qǐng)兩名學(xué)生上臺(tái)拼球棍模型，得出兩種不同的結(jié)構(gòu)，提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)方案—搭建模型—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—得出結(jié)論，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證探究乙醇的結(jié)構(gòu);第二階段，微觀分析—生活實(shí)例—實(shí)驗(yàn)操作—聯(lián)系生活，探究乙醇的化學(xué)性質(zhì)，特別強(qiáng)化官能團(tuán)對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響;最后，知識(shí)遷移—生活實(shí)例—提升社會(huì)責(zé)任感，討論酗酒駕車(chē)的危害。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)

1、教材分析

《乙醇》是新課標(biāo)人教版高中化學(xué)必修2第三章《有機(jī)化合物》第三節(jié)《生活中常見(jiàn)的有機(jī)物——乙醇和乙酸》中的第一課時(shí)的內(nèi)容。這節(jié)課選取了日常生活中典型的有機(jī)物代表——乙醇。乙醇是常用的飲品、消毒劑、優(yōu)質(zhì)燃料，了解乙醇對(duì)日常生活的影響涉及到方方面面，在學(xué)習(xí)乙醇的知識(shí)之前，同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了甲烷，乙烯以及苯的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，。因此對(duì)有機(jī)物的一般性質(zhì)有了初步的認(rèn)識(shí)，而且對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這一學(xué)習(xí)方法有了一定的體會(huì)，這些均為乙醇的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。乙醇是烴的衍生物的一種代表物質(zhì)，學(xué)生已具備了化學(xué)鍵的相關(guān)知識(shí)，懂得共價(jià)鍵與最外層電子數(shù)的關(guān)系，碳要形成四個(gè)價(jià)鍵、氧形成兩個(gè)價(jià)鍵、氫形成一個(gè)價(jià)鍵，可以通過(guò)價(jià)鍵理論推測(cè)乙醇的可能結(jié)構(gòu)。因此該節(jié)課我打算貫徹 “20+20”課堂教學(xué)理念，從生活中尋找與之相關(guān)的實(shí)例，激發(fā)學(xué)生興趣，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)乙醇，同時(shí)為其他烴的衍生物的學(xué)習(xí)做好鋪墊，通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)不僅可以增長(zhǎng)學(xué)生的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，而且可以豐富他們的生活常識(shí)，從而達(dá)到提高科學(xué)素養(yǎng)的目的。

2、教學(xué)目標(biāo)

（1）知道乙醇的組成、結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)、物理性質(zhì)及用途。

（2）了解烴的衍生物的概念及官能團(tuán)與性質(zhì)之間的關(guān)系。

（3）通過(guò)有關(guān)乙醇的實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)觀察、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和推理、探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并學(xué)會(huì)對(duì)有機(jī)物進(jìn)行科學(xué)探究的基本思路和方法。

（4）在合作探究過(guò)程中，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，養(yǎng)成團(tuán)結(jié)合作的品質(zhì)。

（5）通過(guò)學(xué)習(xí)乙醇的用途，感受化學(xué)與生活、社會(huì)的密切關(guān)系，提升社會(huì)責(zé)任感。

3、核心素養(yǎng)

（1）微觀探析：從官能團(tuán)的角度認(rèn)識(shí)醇的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成有機(jī)物的學(xué)習(xí)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。

（2）證據(jù)推理與科學(xué)探究：根據(jù)價(jià)鍵理論推測(cè)乙醇的結(jié)構(gòu)有兩種，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證乙醇中的結(jié)構(gòu)，并解釋分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與乙醇結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

（3）實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生學(xué)過(guò)老師給出的信息，自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推理得出反應(yīng)過(guò)程中的斷鍵位置。

4、評(píng)價(jià)目標(biāo)

（1）通過(guò)金屬鈉與水和金屬鈉與乙醇的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，診斷學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平——觀察水平和分析水平。

（2）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析，診斷學(xué)生對(duì)乙醇分子微觀模型的構(gòu)建和對(duì)于乙醇中官能團(tuán)對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響的分析能力。

（3）通過(guò)酸性重鉻酸鉀對(duì)乙醇的氧化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象聯(lián)系酒駕，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)于化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平，包括社會(huì)價(jià)值觀，科學(xué)價(jià)值。

三、教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)一：新課導(dǎo)入，聯(lián)系生活

【教師引入】學(xué)生身邊哪里接觸過(guò)乙醇？如果手上不小心劃了記號(hào)筆，要怎么擦去？

【學(xué)生活動(dòng)】請(qǐng)一位同學(xué)上來(lái)做實(shí)驗(yàn)，手上劃的記號(hào)筆可以用乙醇溶解，學(xué)生能問(wèn)到特殊的香味并感受到手上涼涼的。

【學(xué)生歸納總結(jié)】乙醇的物理性質(zhì)。包括顏色、狀態(tài)、氣味、密度、熔沸點(diǎn)、溶解性

【教師提問(wèn)】乙醇可以用作萃取劑嗎？如何分離乙醇和水的混合物？

【學(xué)生匯報(bào)】由于乙醇能與水互溶，所以不可以用作萃取劑。利用沸點(diǎn)不一樣可以用蒸餾的方法分離乙醇和水的混合物。

設(shè)計(jì)意圖：貼近生活，從生活中找到與化學(xué)有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，讓化學(xué)走進(jìn)生活，開(kāi)啟在生活中探索化學(xué)的奧秘。創(chuàng)設(shè)生活情境，學(xué)生歸納整理，得出物理性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的角度解讀生活現(xiàn)象。

環(huán)節(jié)二：搭建模型，對(duì)比實(shí)驗(yàn)

【教師提問(wèn)】乙醇的分子式是C2H6O，通過(guò)價(jià)鍵理論，乙醇的分子式能拼出幾種結(jié)構(gòu)？

【學(xué)生活動(dòng)】請(qǐng)兩名學(xué)生上黑板組裝乙醇可能的球棍模型。拼出兩種不同的球棍模型，分別是CH3OCH3或CH3CH2OH。

【教師引導(dǎo)】分析這兩種不同結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)他們的共價(jià)鍵的類(lèi)型不同，其中一種結(jié)構(gòu)中含有—OH，與水的結(jié)構(gòu)H-O-H類(lèi)似，還有就是含有—C—H鍵，這個(gè)與我們學(xué)習(xí)過(guò)的烷烴的結(jié)構(gòu)相似。啟發(fā)學(xué)生如何驗(yàn)證乙醇中含有這樣的結(jié)構(gòu)呢？請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證。

【學(xué)生提出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】水可以與金屬鈉反應(yīng)，那么如果乙醇有一部分的結(jié)構(gòu)和水的相似，那么乙醇能否也與金屬鈉反應(yīng)呢？

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】做金屬鈉分別與水和乙醇反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【學(xué)生總結(jié)】列表對(duì)比學(xué)習(xí)鈉與水反應(yīng)和鈉與乙醇反應(yīng)。比較兩個(gè)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、方程式的異同點(diǎn)。

【交流討論】通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，思考、分析討論產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因，你們能得出怎么樣的結(jié)論。

【學(xué)生匯報(bào)結(jié)論】

1、密度：水>鈉>乙醇。

2、氫原子的活潑性：水中的氫原子>乙醇中羥基上的氫原子。

3、乙醇可以與活潑金屬反應(yīng)，例如：Na、K、Ca、Mg等。

4、乙醇的結(jié)構(gòu)是含有羥基的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)式是CH3CH2OH。

【教師引導(dǎo)】請(qǐng)學(xué)生上黑板上展示鈉與乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式。有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出：1mol乙醇與鈉反應(yīng)生成0.5mol氫氣。由此得出乙醇與金屬鈉的反應(yīng)中乙醇的斷鍵位置，判斷反應(yīng)類(lèi)型。

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出乙醇分子中的斷鍵位置是①位置上，且反應(yīng)類(lèi)型是置換反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：乙醇分子的立體結(jié)構(gòu)模型是本節(jié)課的重點(diǎn)，通過(guò)組裝分子模型和可能結(jié)構(gòu)分析，宏觀現(xiàn)象與微觀結(jié)構(gòu)分析相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生分析化學(xué)現(xiàn)象與分子模型之間的聯(lián)系的能力，通過(guò)類(lèi)比遷移，對(duì)比實(shí)驗(yàn)，能夠幫助學(xué)生回顧前面學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)，并能夠加深印象，梳理知識(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)乙醇結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化。也通過(guò)這種分析過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題，收集證據(jù)，提出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論的能力，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理的化學(xué)核心素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)三：確定結(jié)構(gòu)，微觀分析

【學(xué)生板演】寫(xiě)出它的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、官能團(tuán)。

【教師設(shè)疑】為什么乙醇的化學(xué)性質(zhì)會(huì)比乙烷的要活潑？是由什么決定的？

【得出結(jié)論】得出乙醇的官能團(tuán)是羥基，它的化學(xué)性質(zhì)主要是由官能團(tuán)所決定的。官能團(tuán)的決定化學(xué)性質(zhì)的主要因素。

環(huán)節(jié)四：關(guān)注生活，乙醇的化學(xué)性質(zhì)

【過(guò)渡】對(duì)于大家來(lái)說(shuō)，乙醇最熟悉的性質(zhì)就是燃燒，而這個(gè)性質(zhì)已經(jīng)被應(yīng)用做汽車(chē)燃料。它清潔環(huán)保，在提倡低碳生活的今天更要大力推廣使用乙醇汽油。

1、燃燒反應(yīng)

CH3CH2OH+3O2==2CO2+3H2O

2、催化氧化

【問(wèn)題引入】打銀匠在制作銀器的時(shí)候銀器有部分被氧化變黑，這時(shí)候只要將銀器加熱然后浸泡到乙醇溶液中，銀器立馬變得光亮如新，那么這其中發(fā)生了什么反應(yīng)呢？

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)演示銅對(duì)乙醇的催化氧化，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生很容易觀察到銅絲加熱后變黑，伸入到乙醇后迅速變得光亮。重復(fù)多次，問(wèn)產(chǎn)物的味道。

【教師引導(dǎo)】觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，重點(diǎn)觀察銅絲顏色的變化并小心聞試管中液體氣味的變化。銅絲的變化是從紅色→黑色→紅色，在這個(gè)反應(yīng)中起到催化劑的作用。

【學(xué)生討論】寫(xiě)出方程式，學(xué)生討論，分析乙醇分子中的斷鍵位置。

3、強(qiáng)氧化劑的氧化

【問(wèn)題導(dǎo)學(xué)】交警們?cè)诓榫岂{的時(shí)候是用什么方法來(lái)檢驗(yàn)的？你們知道嗎？通過(guò)問(wèn)題引入乙醇被強(qiáng)氧化劑酸性高錳酸鉀和酸性重鉻酸鉀的氧化。播放視頻，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。最后得出結(jié)論。乙醇能直接被強(qiáng)氧化劑直接氧化成乙酸。

設(shè)計(jì)意圖：

強(qiáng)化官能團(tuán)對(duì)有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的化學(xué)核心素養(yǎng)。以探究式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。通過(guò)對(duì)酒駕的檢驗(yàn)方法，教育學(xué)生拒絕酒駕，提高學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

四、教學(xué)反思

1、貼近生活激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣

通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際，使學(xué)生體會(huì)化學(xué)從生活中來(lái)，并服務(wù)于生活。本文多次用生活的例子引入新的知識(shí)的學(xué)習(xí)，例如，乙醇在日常生活中的應(yīng)用，做溶劑、消毒劑、飲料等，還有對(duì)醉駕的檢驗(yàn)方法等。這些學(xué)生們熟悉的例子更加能激發(fā)學(xué)生的好奇心，對(duì)接下來(lái)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生更加濃厚的興趣。通過(guò)學(xué)習(xí)，了解研究有機(jī)物的一般方法，由事物的表象分析事物的本質(zhì)、變化規(guī)律，培養(yǎng)知識(shí)遷移擴(kuò)展、分析因果關(guān)系的技能。

2、模型構(gòu)建是深度學(xué)習(xí)的途徑

建構(gòu)是深度學(xué)習(xí)的主要形式，在實(shí)施時(shí)依據(jù)不同的內(nèi)容選擇合適的策略[3]。通過(guò)分析乙醇的分子模型，構(gòu)建乙醇分子的結(jié)構(gòu)，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，為今后學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。挖掘?qū)W習(xí)過(guò)的知識(shí)，搭建問(wèn)題支架，遷移類(lèi)比學(xué)習(xí)，在師生交流、合作學(xué)習(xí)中完成知識(shí)的同化。

參考文獻(xiàn)：

[1]《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》教育部基礎(chǔ)教學(xué)課程教材專(zhuān)家工作委員會(huì)普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組[M].2017年版：3

[2]《基于核心素養(yǎng)有機(jī)化學(xué)教學(xué)研究》

[3]蔡玲玲、吳君磊《基于生活情境的深度探究教學(xué)——以“乙酸”教學(xué)為例》[J]2019，22-25