乙醇的教学设计与反思

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  [摘要]乙醇是新课标人教版高中化学必修2第三章第三节第一课时的教学内容,它的教学是烃的衍生物教学的一个代表,本文主要从乙醇的教材分析、学情分析和学法指导、教学设计理念、教学目标、教学重点和难点、教学用具、教学流程、教学过程、课后反思进行了阐述。
  [关键词]乙醇 性质 用途
  一、教材分析
  1.教材内容分析
  乙醇是新课标人教版高中化学必修2第三章《有机化合物》第三节《生活中两种常见的有机物》第一课时的内容。这节课选取了日常生活中典型的有机物代表——乙醇,在学生初中已对乙醇有了初步认识的基础上,本节内容主要介绍乙醇的组成、结构、主要性质以及在生产、生活中的应用。
  根据新课标和新教材学习有机物,在化学必修2《有机化合物》中对官能团的学习有所体现,但没有强化,学生主要学的是与日常生活相关的一些重要有机物的知识。在选修模块《有机化学基础》中对有机物知识的系统性则要求很高。因此,在本节的教学中我们并不需要过多去追求知识的系统性,亦不需要过多的知识迁移,不需要强化有机物的衍生转化关系,这些工作留待学生选修《有机化学基础》模块后再去做。我们只需踏踏实实地按课本设置的学习内容引导学生学好关于乙醇的基本知识以及在生产、生活中的应用即可。教学中注意从官能团的角度简单深化学生对乙醇结构的认识,初步建立有机物“组成、结构、性质、用途”的有机学习模式,强调官能团与性质的关系,在学生的头脑中初步建立烃基与官能团位置关系等立体结构模型。通过乙醇的学习,使学生初步了解学习和研究有机物的一般方法,形成一定分析和解决问题的能力。
  2.教材的地位和作用
  乙醇是联系烃和烃的衍生物性质的桥梁,它在有机物的相互转化中处于核心地位。学好本节课的内容对学习其他烃的衍生物的性质具有指导性作用。可以让学生掌握在烃的衍生物的学习中,抓住官能团的结构和性质这一中心,确认结构决定性质这一普遍性规律,既巩固了前面学习的烃的知识,又为后面其它烃的衍生物的学习打下了坚实的基础。因此本节在本章的教学中起到了承上启下的作用,是本章的重点内容之一。另外乙醇在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛,因此学好本节知识,也具有比较重要的理论和现实意义。
  二、学情分析和学法指导
  进入高中阶段,学生的学习思想从“被动接受型”慢慢向“自主学习型”转变。他们学习思维的广阔性、深刻性、逻辑性和创造性明显增加,学习动机比较稳定。他们在初中虽已接触了一些常见有机物的知识,有一定的学习基础,但本节课首次提出了“官能团”的概念,围绕“官能团(结构)—性质”的关系展开,难度稍大。因此,在教学过程中一方面要注意逻辑性,同时用形象的实验探究辅助教学,对学生进行科学素养的培养。另外注意高视角、低起点,从学生认识基础出发,采用学生自主阅读,分组讨论,设问、类比启发等方式,引导学生去联想、实验、自主学习,完成本节课的教学目标,使学生在轻松的环境中掌握新知识。当然不同的学生也存在不同的学情,需要具体情况具体分析。
  三、教学设计理念
  必修模块有机化合物内容只限于具体有机化合物性质的学习,要以“物质为中心”。结构决定性质内容的学习是需要基础的,在必修阶段学生只需从官能团角度分析有机化合物的性质,这样学生才能在选修阶段进入结构决定性质的认识水平。有机化合物在日常生活中应用非常广泛,能不能使学生从化学的视角看日常生活中的有机物及其性质和应用,一定要源于生活再还原于生活,这才是提高公民科学素养的重要途径。必修模块有机化合物的教学从生活中来到生活中去。通过生活生产实际问题引发学生关注身边的有机化合物和学习具体的有机化合物;通过实验学习具体有机化合物的性质,获得有机化合物的性质认识,形成科学、合理使用有机化合物的意识和方法,能够初步分析基本的实际问题。
  四、教学目标
  知识与技能目标
  1.结合生活经验,知道乙醇的物理性质。初步掌握乙醇的结构式;知道乙醇的物理和化学性质;了解乙醇在日常生活中的应用。
  2.通过化学实验,规范实验操作,全面培养、提高学生的实验能力、观察能力和对实验现象的解析能力。
  3.在学生前面学习的基础上,突出从烃到烃的衍生物的结构变化,了解羟基的特性,理解“官能团”的概念。了解官能团与性质的关系,在学生的头脑中逐步建立烃基与官能团位置关系等立体结构模型,进一步培养学生的综合探究能力、空间想象能力和创造性思维能力。
  过程与方法目标
  1.通过对乙醇结构和性质的探究,让学生知道官能团对有机物性质的重要影响,初步建立“结构──性质──用途”的有机物学习模式。
  2.通过讨论、对比学习,以及实验,培养学生的科学探究方法。
  情感态度与价值观目标
  1.学习乙醇的分子结构,体会物质的微观结构之美。
  2.通过乙醇用途的介绍培养学生将化学知识应用于生产、生活的意识,关注与化学有关的社会热点问题(假酒、乙醇汽油等),感受化学与生活的紧密联系,体验用知识解决生活问题的乐趣和成就感,激发学生学习化学的积极性。同时培养学生体验生活和热爱生活的良好品质以及树立可持续发展的思想。
  3.通过了解酒和酒精的有关知识,体会化学为人类社会创造的美。另外,酒在给人类社会带来美的享受的同时,也带来一定的危害,甚至可能导致严重的社会问题,对学生进行美与丑的辩证关系的教学。
  五、教学重点和难点
  教学重点:官能团的概念、乙醇的组成和乙醇的化学性质。
  教学难点:让学生建立乙醇分子的立体结构模型、乙醇的催化氧化反应。
  六、教学用具
  多媒体、试管、酒精灯、医用注射针头、单孔塞、乙烷和乙醇分子球棍模型、小烧杯、10—15cm的铜丝、火柴、无水乙醇、澄清石灰水、钠。   七、教学流程
  课前自主预习—提出问题—设计方案—实验探究(或搭建模型)—收集、整理分析数据——归纳得出结论—反思、练习、提高。
  八、教学过程
  总设计思路:一条是知识明线“乙醇的物理性质——结构(羟基)——化学性质——用途”的有机物学习模式;另一条暗线是科学的学习方法和学习过程以及情感态度和价值观的体现贯穿始终。
  【课前预习】提前一天布置预习问题:通过阅读教材73——75页第二段及相关资料请完成下列问题:
  1.请把本节内容的知识框架自己画出来。
  2.本节内容涉及哪些实验?你认为这些实验操作需要注意哪些问题?
  3.乙醇是生活中常见的重要有机物,请举例说明。
  课前检查学生的预习情况并搜集问题,了解学情。
  【导入新课】
  同学们,今天我们学习第三节 生活中两种常见的有机物—乙醇,首先给学生呈现各种生产、生活图片,询问学生:从这些图片上你看到了什么?
  设计意图:激发学生学习兴趣,引领学生从化学的角度进行观察,感受乙醇是生活生产中的重要有机物,引出本节研究的主要内容。在此基础上,进一步引导:你认为关于乙醇,我们需要学会什么?
  【讨论】学生通过预习课本和相关资料以及结合生活经验,讨论交流,自主归纳、总结乙醇的有关知识点:乙醇的物理性质——结构——化学性质——用途。
  【归纳】乙醇的物理性质。
  (1)无色、透明液体,特殊香味,密度小于水
  (2)能溶于水,与水按任意比例混合,能溶解多种有机物、无机物
  (3)易挥发,沸点78℃
  【讨论】官能团和烃的衍生物的概念
  【展示】学生动手搭建乙醇的球棍模型,写出乙醇的分子式。
  【对照】乙烷的分子式及结构式。
  【设问】利用碳的四价理论能否推出乙醇可能的结构式。
  【实验探究】钠和乙醇的反应。
  【分析】钠和乙醇能生成氢气,而乙醇和煤油等烃类物质不能反应,得出乙醇分子中应该有不同于烃类的结构—羟基-OH,引出烃的衍生物和官能团的概念。
  【比较】乙醇和水的结构。
  【练习】利用钠和水的反应现象和化学方程式,对比写出乙醇和钠反应的化学方程式及实验现象。
  设计意图:1.让学生自己组装模型,培养学生自己动手能力和分析能力,渗透对比和将复杂问题简单化的科学研究方法。
  2.分析写出两种可能的结构式,对比乙醇和乙烷、乙醇和水的结构,思考并实验验证,加深学生对乙醇分子空间结构的认识。通过引导,使学生认识到-OH对化学反应的重要影响,初步形成官能团决定性质的观点。同时感受化学微观分子的美。
  【过渡】乙醇除了能与钠反应,还能发生氧化反应。对于乙醇的氧化反应,根据日常经验,乙醇的燃烧是一个剧烈的氧化反应。当条件改变时,同样是乙醇和氧气,发生的氧化反应却大相径庭。
  【实验探究】实验:3-3乙醇的催化氧化实验。
  【学生实验】取一支大试管,倒入约3mL乙醇,闻一下它散发的味道;将一端弯成螺旋状的铜丝在酒精灯的外焰部分灼烧至红热,插入乙醇中,稍后取出,再将铜丝灼烧至红热,插入乙醇中,观察铜丝的变化,并小心地闻试管中液体的气味。
  【提示】学生注意观察以下要点:1.铜丝变黑是什么变化?
  2.变黑的铜丝插入乙醇后,颜色如何变化?
  3.铜在反应中起到什么作用呢?
  4.反复操作3-5次后,试管内液体的气味有何变化?请扇闻液体的味道。
  【练习】请写出乙醇催化氧化反应的方程式。
  设计意图:1.设计成学生实验,主要是引导学生注意该实验的实验用品取用量、操作步骤和注意事项、观察点,然后再动手进行实验。实验完成之后还要进一步分析实验是否达到预期的效果,若没有,原因可能是什么?并与全班同学交流,然后完成实验记录。
  2.学生实验是培养学生简单的实验操作技能和分析处理问题的能力,以及严谨的科学态度,促使学生主动地去探究知识,理解乙醇催化氧化的本质,同时加深对催化剂概念的认识。
  【阅读】P74资料卡片-判断酒后驾车:酒精检测仪的原理。(因为酒精可以使人的动作协调性下降,所以严禁酒后驾车,国家也出台了一系列酒驾的法律法规。)
  【列举】乙醇在生产、生活中的应用:酒精灯、汽车成“酒鬼”、乙醇的能源价值等。
  【播放视频】乙醇替代航空燃料
  设计意图:1.理论联系实际,激发学生学习的兴趣。2.通过学生自己介绍乙醇在生活、生产中的应用,感受化学与生活的紧密联系,激发学生的社会责任感,体验用知识解决生活问题的乐趣和成就感,激发学生学习的化学的积极性。同时培养学生体验生活和热爱生活的良好品质以及树立可持续发展的思想。
  【小结】本节课我们重点学习了乙醇的物理性质、结构和化学性质。
  1.乙醇与金属钠的反应
  2.乙醇的氧化反应
  2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
  【自我评价】通过本节课的学习,你有哪些收获和感受?
  【作业】必做题:1、课本 P76 1、2、3、8
  选择题:学生根据本节课与生活的联系,任选一个课题,完成小论文。(500——1000字左右),可以用图片、漫画、文字等多种表现形式。
  参考题目:依托本地杏花村汾酒集团,收集有关酒的资料,如酒的发展史,酒的酿造、酒的用途等酒文化,还有酒后驾车的检查原理、各地汽车成酒鬼、乙醇的能源价值等,完成小论文。
  【板书设计】第三节 生活中两种常见的有机物   Ⅰ、两个概念:烃的衍生物 官能团
  Ⅱ、乙醇
  (一)物理性质
  (二)分子结构
  1.分子式:C2H6O
  2.结构式:
  3.结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH
  4.官能团:—OH 羟基
  (三)化学性质
  1.与活泼金属反应(如Na、K、Mg等)
  2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
  2.氧化反应
  (1)CH3CH2OH+3O2 →2CO2+3H2O
  (2)催化氧化
  2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
  (3)直接被高锰酸钾或重铬酸钾氧化,生成乙酸
  (四)用途
  饮用酒,工业酒精,医疗消毒,乙醇汽油等。
  九、教学反思
  本节课的最大特点是体现了学生的自主学习,合作探究,真正体现了学生的课堂学生做主。期间教师适时地加以引导、点拨,整节课生生互动、师生互动落到了实处。
  1.注重学生已有的知识经验,给学生的学习创设了一个“最近发展区”。
  学生在初中化学中,已经简单了解了乙醇的用途,但没有从官能团和性质的角度去学习。而乙醇又是学生比较熟悉的生活中常见的一种有机物,还是典型的烃的衍生物。所以在教学设计上,基于学生初中的水平,突出官能团羟基与性质的关系,让学生初步建立“结构—性质—用途”的有机学习模式,帮助学生打好进一步学习的方法论基础。
  2.发挥学生的课堂主导作用,教师的课堂引领作用,整节课生生互动,师生互动,体现了学生的课堂学生做主。
  通过课前学生的自主学习,学生对本节课的内容有了一个初步的了解。通过学生自己查阅资料,自己画本节课的知识框架,学生初步形成自己的知识体系。课堂上学生通过讨论、交流、展示、学生实验、归纳、总结完成学习,整个过程始终是学生在学习和探究。期间教师适当地引导、点拨,解决疑问、修正学生的错误。学生在整节课中思维是活跃的,探究是有目的的。学生的主体性和主动性都得到了最大的发挥。这样学生不仅学习了知识,还学会了与人交流、合作,充分体现了以学生发展为本的教育理念。
  3.体现化学与生产、生活的联系。
  整个教学过程以学生的发展为本位,从学生实际生活经验出发,酒精灯、酗酒,酒后驾车、乙醇汽油、乙醇能源等生活常识,同时注意从实验出发组织和设计教学,,激发学生学习兴趣,使学生感到化学就在实际生活之中。这样学生们不仅强化了责任意识,感受到化学与生活的紧密联系,还体验到用知识解决生活问题的乐趣和成就感,体会到化学从生活中来,最终还要回到生活中去。
  [参考文献]
  [1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003
  [2]普通高中课程标准实验教科书 化学必修2[M].北京:人民教育出版社,2008:73-75
  [3]普通高中课程标准实验教科书 化学必修2教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2008:49-50.
  (作者单位:山西省汾阳中学化学组 山西汾阳)
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