从卤代烃教学谈有效课堂建设策略_卤代烃论文

从“卤代烃”的教学谈构建有效课堂的策略,本文主要内容关键词为:课堂论文,策略论文,卤代烃论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

随着素质教育全面推进和基础教育课程改革的进一步深化,人们的眼光不断地向作为课程改革的主阵地课堂聚焦,关注课堂教学的有效性。教学的有效性是教学的生命,学生在课堂中究竟学到了什么,课后得到了什么,是任何教师必须思考的问题。“教得有效,学得愉快,考得满意”是每个教师的共同追求。现以苏教版《有机化学基础》专题4第一单元“卤代烃”的教学为例,谈谈构建有效课堂的策略。

一、认真钻研教材,从学生最近发展区切入

1.钻研教材,确定学习起点

新课程提倡一标多本,使教材从“圣经”变成了“素材”。从现代教学论角度看,现代教材具有三大功能:第一,教材的信息源功能,也就是为学生选择和传递有价值的真实信息和知识的功能;第二,教材的结构化功能,现代教材的信息组织不可能是“散落式”或“百科全书式”的,而是体现一定基本思路的结构化体系,以帮助学生建构和梳理自己的知识结构体系;第三,教材的指导性功能,即教材在学习方法上的指导和引领功能。好的教材一定隐含了对学生学习方法的指导和引领作用,帮助学生学会学习。由此可见,一节课的成功与否很大程度上取决于教师对教材的把握能力。

有效的教材钻研就是在熟悉教材内容的基础上,依据课程标准与学科教学指导意见,领悟教材的编写意图,把握教材具有的双重特点:经验的逻辑顺序和心理顺序,即学习内容与学生的关系。按照学科逻辑、事物发生发展的逻辑、学生学习活动展开的心理逻辑,分析学生原有的学习基础,确定教学目标,理清教学思路。

案例1:苏教版《有机化学基础》卤代烃的教材分析。

必修课程有机内容的学习限于具体有机化合物个例的性质和应用,初步体会有机化学对于人类文明、社会发展和个人生活质量提高的重要作用。在选修模块中,更多的是从如何研究一类化合物的角度去探究物质的性质和应用,需要更多地从不同类别的有机化合物结构上的区别去认识其性质和应用的区别,需要更多地关注不同类别的有机物之间的相互转化关系,认识有机物在人类生活和经济发展中的重要意义。

卤代烃是实现烃与烃的含氧衍生物之间转化的重要桥梁,是理解有机物基团相互影响、巩固水解反应、学习消去反应概念的有效资源,是帮助学生建立化学与生活联系的重要载体。具体分析如下页图1所示。

2.从学生熟悉的事例开始

化学来源于生活,又用于生活,紧密联系身边看得见摸得着的事例展开教学,将会激发学生无限的学习热情,激励学生的参与欲望,使学生成为学习的主动参与者。

案例2:卤代烃的分类。

师:在前一专题中我们学习了烃的有关知识,请同学们写出在一定条件下发生反应的化学方程式:甲烷与氯气;乙烯与溴化氢;苯和溴。

师生评价方程式的正误后,引导学生分析反应生成的主要产物的组成特点:它们的分子组成除了碳、氢元素之外,还有卤元素——卤代烃。明确卤代烃中卤原子是卤代烃的官能团。

图1 “卤代烃”的课程架构

师:除了上述物质外,你还知道哪些卤代烃?能说说它们对人类生活的影响吗?

师:分类是学习有机知识的基本方法,如何对上述卤代烃进行分类呢,请同学们阅读课本,并指出上述物质分别属于哪类卤代烃。

师生共同归纳:卤代烃可依据不同的标准进行分类:①依卤原子的不同;②依卤原子连接的烃基不同;③依卤原子的数目不同进行分类。如图2所示。

图2 卤代烃的分类

教师进一步追问,溴乙烷属于哪类卤代烃?使学生明确:根据不同的分类标准,同一种卤代烃分属于不同的类别,如溴乙烷,则分别是溴代烃、一卤代烃、饱和卤代烃。

3.结合学生的思维特点展开

按照维果茨基“最近发展区”的思想,我们要把教学立足于学生已有的思维水平,激发学生的求知欲和学习兴趣,引导学生通过积极的思维活动,达到“最近发展区”的思维水平,主动获取知识,逐步提高学生的认知水平。如卤代烃的物理性质充分利用学生已有的基础,分两步进行:一是通过实验、观察、分析获得溴乙烷的物理性质;二是通过阅读、类比、交流得出卤代烃的一些物理性质。

案例3:卤代烃的物理性质。

教师展示一瓶溴乙烷,引导学生完成实验:①观察纯净的溴乙烷;②溴乙烷在水中的溶解性。根据实验结果,学生相互交流溴乙烷的物理性质:色、态、密度、溶解性。然后向学生讲解溴乙烷的熔点119℃,沸点38.40℃。沸点较低,是一种易挥发的液体。其他卤代烃的物理性质如何呢?引导学生思考:溴丙烷与溴乙烷相比,熔沸点有什么变化?即卤原子相同,脂肪烃基不同时,卤代烃的熔沸点的变化规律是什么;同理,溴乙烷与氯乙烷相比,熔沸点又将如何变化?即烃基相同时,卤代烃的熔沸点又有什么变化规律。通过阅读教材62页,师生共同归纳得到卤代烃的一些物理性质。

二、凸现学科特点,突出最有价值的知识

1.凸现结构决定性质

对有效教学来说,通过问题解决鼓励学生学习,以超过他们的现有知识和技能发展水平是最为重要的。在维果茨基看来,学习应当被融入对日常不断产生的矛盾冲突的解决中,而教学则应当为学生提供重新解决问题的机会,鼓励学生在解决问题中学习,成为解决问题的主人。

有机化学知识庞杂,教学中要重视理论知识的指导作用,以使学生能较深刻地理解物质之间的内在联系和变化规律。学生在必修模块中已经了解:“结构决定性质,性质反映结构”。在学习有机化学基础知识时同样需要抓住这一重要线索,让学生通过探究活动获知有机物的分子结构决定其所具有的性质,而有机化合物的官能团则在分子结构中起着关键作用,由此就可以研究一类有机化合物的性质。同样,也可以根据有机化学反应发生前后,价键变化情况去归纳总结有机化学反应规律,从而认识有机化学反应的本质。

案例4:溴乙烷的取代反应(水解反应)。

师:溴乙烷有几种化学键?

生:4种,碳碳、碳溴、两种碳氢键。

师:在化学反应中哪些键会发生断裂?

生:都有可能发生断裂。

师:如果只断裂一个键,可能会是什么键?

生:碳溴键,因为碳溴键的极性比其他键都要强,比较活泼,所以容易断裂。

师:在什么条件下,碳溴键会发生断裂?或者说加入什么试剂,才能使碳溴键断裂?

生:形成比碳溴键更稳定的化学键,如碳氧键、碳氟键。

师:如果要形成碳氧键,需加入什么试剂?

生:氧气。

师:如果点燃溴乙烷,将生成二氧化碳、水等物质,所有的键都将发生断裂。

生:加水,进行水解:

师:该反应非常缓慢,要加快反应速率又要提高乙醇产量,可采取什么措施?

生:因水解吸热,所以采取加热的方法,不但提高了反应速率,同时也促进平衡向右移动;加入氢氧化钠或氢氧化钾等碱溶液,减少HBr的浓度,使水解正向移动。

师:请根据你的推断写出反应的化学方程式。

学生练习,师生对不同答案进行分析评价。得出溴乙烷水解反应方程式的两种正确写法:

师:把“—Br”替换成“—Cl”,能否发生反应?谁更容易?

生:溴代烃更容易发生取代反应,因为,C—Cl键比C—Br键稳定。

师:卤代烃的水解反应,其实质是带负电荷的原子团(如等阴离子)取代了卤代烃的卤原子,根据这一原理,写出下列反应的化学方程式:(1)溴乙烷跟NaHS反应;(2)碘甲烷跟……

2.突出化学实验

化学是一门以实验为基础的自然科学,直观、鲜明和生动的实验现象,不但帮助他们接受和理解化学知识,还能促进他们获取和灵活应用化学知识,更能让学生在学习过程中得到“课课有收获”的情绪体验。如对消去反应的实验,通过观察、讨论,明确为什么要进行这样的操作,了解实验过程的注意点,再引导学生应用所学的实验知识解决问题。

案例5:溴乙烷消去反应的实验。

在观察溴乙烷的消去反应实验过程的前后,让学生思考、分析下列问题:①为什么不用KOH水溶液而用醇溶液?②乙醇在反应中起到了什么作用?③检验乙烯气体时,为什么要在气体通入酸性溶液前加一个盛有水的试管?起什么用?④依据什么现象或方法来证明溴乙烷发生了反应呢?⑤加入稀硝酸的作用是什么?什么时候加入稀硝酸?加多少稀硝酸?⑥若有以下三种含卤素的化合物,哪种物质中含有卤离子?你将采用什么方法检验其中的卤族元素?如何操作?

三、注重知识联系,形成坚固的认知结构

学生的知识结构与能力结构是相互联系不可分割的。知识体系是能力体系的基础,只有通过知识体系的作用,才能使能力结构更加完善,更有效地发挥其功能。如果学生的知识结构不合理,就不可能具有较高的能力水平。在教学过程中,要注重知识联系,帮助学生形成坚固的认知结构。

1.纵向深入

普遍性与特殊性的共存。有机物虽然种类繁多,但有同系物,而同系物的结构和性质是相似的,这就是普遍性。因此,在学习时只要认真弄懂一个或几个化合物,就可推知该同系物其他化合物的性质,从而把庞大的有机物体系化和规律化。但是,任何特殊性都不能完全包括在普遍性之中,学习中要善于在有机物的特殊性中发现普遍性,又要在普遍性的指导下研究特殊性。教学中我们要正确引导学生,使学生的学习发生正迁移,让学生掌握的知识与技能发生积极迁移,在不断应用已有知识学习过程中,逐步培养他们应用知识的能力。

案例6:卤代烃消去反应规律。

在通过剖析溴乙烷消去过程中断裂什么键、生成什么键的基础上,让学生写出溴乙烷消去反应的方程式,分析消去反应的概念,明确:(1)消去反应是分解反应,消去反应为一个分子变为两个分子的反应,因而是分解反应;(2)消去反应与加成反应互为逆向进行的反应,但因反应条件不同不是可逆反应。接着让学生写出1-氯丙烷消去反应的方程式,当学生顺利完成之后,再让学生写一溴甲烷消去反应的方程式,这时有的学生开始交头接耳,有的学生开始用疑惑的目光看着老师,“老师,出错了吧?”“错在哪里?”“写不出来!”“为什么写不出来?”“没有相邻碳!”“那2,2-二甲基-1-氯丙烷呢?”“也写不出来!”“这不是有相邻碳吗?”“没有氢!”学生终于找到了关键点。“是不是所有的卤代烃都能发生消去反应呢?消去反应的规律是什么呢?”这样的追问,立刻把学生从一般的理解引导到了创造性理解的过程中。正当学生为成功而沾沾自喜的时候,教师又要求学生写出3-甲基-3-溴己烷发生消去反应的化学方程式……在练习中,让学生认识有机化学反应复杂性的同时,引导学生全面思维,训练了学生思维的创造性和深刻性。

2.横向比较

比较是理解过程的核心,通过比较,可以揭示各个对象之间的共同点和差异点,帮助学生深入理解有关概念的涵义,澄清一些容易混淆的事实。通过对溴乙烷取代反应和消去反应的比较,引导学生有效利用结构与性质的关系,利用好官能团和结构特点认识有机反应,最大限度地减小有机化学物质和反应堆砌的现象,增加对有机化学的理解和判断。

案例7:溴乙烷的取代和消去反应的比较。

附表 溴乙烷的取代和消去反应比较

3.前后联系

如果学生头脑中装满了零碎而杂乱的化学知识,没有将已学的知识纳入新学得的知识体系中去,就无法使学生原有的知识结构中的知识和新知识建立实质性的联系,也就不能将所学化学知识网络化和系统化,当然也就不能形成合理的化学知识结构。

学生学习的过程是学生的知识结构和能力结构不断建构和优化的过程。科学地确定和调节学生的知识结构和能力结构,有助于他们的知识结构和能力结构的最优化。

有机化学的知识结构系统完整、脉络清晰,在课堂教学中,教师应注意引导学生理清知识要素间的纵横联系,分清知识的主干与分支,形成知识网络。

案例8:溴乙烷与各类物质间的转化关系。

图3 与溴乙烷有关的物质间的转化关系

用图示的形式总结了卤代烃与其他类型有机化合物之间的转化关系,既复习了前面学习的烯烃的性质,又让学生深切感受到卤代烃在有机化合物转化中的重要作用。通过多次,以不同物质为中心的联系形成完整、坚固的认知结构。

构建有效课堂,需要在具体的教学中,关注学生已有经验和认知特点,在内容深广度上注意与初中、高中知识以及其他模块的衔接,突出有机化学学科特色,把握化学学科发展的基本线索,将学科知识体系和研究方法相融合,根据实际教学内容给予核心化学知识以不同的侧重点、不同的切入点、不同的生长点,实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三重教学任务。

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