整合学科知识 完善科学素养——“乙醇”(第1课时)教学设计,本文主要内容关键词为:乙醇论文,课时论文,教学设计论文,学科论文,科学素养论文,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。
一、设计理念
高中化学课程是科学教育的重要组成部分,它对促进学生全面发展有着不可替代的作用。然而,要想促进学生的全面发展,必须完善学生的科学素养,而完善科学素养又建立在整合基础学科知识的基础上。这里的整合,既有学科内整合,又有学科间整合;既有知识与技能的整合,也有过程和方法的整合。在整合的过程中,自然而然地加深了学生的情感体验。
此外,化学是一门实验学科,实验探究是学生发现问题、解决问题、获得知识、提高能力、加深体验的重要途径。鉴于此,教师在授课时应以实验探究的方式突出化学学科的特色,以此诱发、培养和维持学生的学习积极性。
二、前期分析
1.教材分析
乙醇是一种和生产生活联系紧密的有机物,也是一种重要的有机物,从教材(《有机化学基础》苏教版)的设置来看,它上承脂肪烃、芳香烃、卤代烃,下启酚、醛、羧酸。可见,在授课时,既要对过去进行总结,又要对未来进行展望。关于乙醇的物理性质和常见的化学性质,在必修2中已作介绍,但只是从宏观上简单叙述,并没有进行微观结构的探究,所以本节教材重在呈现物理性质探究的方法以及化学反应的实质分析。可见,在授课时,应注重探究方法的引导和培养。
2.学情分析
学生在化学2中已经了解了乙醇的物理性质和常见的化学性质,在知识目标实现方面没有障碍;在学习用苯和萃取溴水中溴的过程中,学生已掌握了定性探究液体有机物溶解度及密度的方法,然而苯和
均是难溶于水的有机物,而乙醇却是易溶于水的有机物,如何实现探究方法的转变是一大难点,需要教师引导;在学习卤代烃的过程中,学生已初步学习了用实验事实分析化学键变化情况的方法,在这方面,乙醇和卤代烃的教学有类似的地方,但如何设计探究实验以及如何提取重要信息,学生可能仍然存在困难,需要教师适时且适当地点拨。
三、教学目标
1.知识与技能
认识醇的组成和结构特点;掌握乙醇的重要物理性质及化学性质,并能从微观方面分析化学反应的实质;进一步理解官能团对有机物性质的决定意义。
2.过程与方法
理解探究液态有机物常见物理性质的原理及方法;学会从已有学习经验出发,设计分析有机化学变化实质的探究实验,并能从复杂的实验事实中提取有用信息。
3.情感态度与价值观
让学生体会学习有机化学的规律性及系统性;培养学生的创新精神。
四、教学过程实录
【多媒体投影】“杜康”牌酒瓶,酒瓶旁题诗:何以解愁,唯有杜康。
【新课引入】酒,和我们的生活紧密接触,伴着历史的长河,一直流淌至今,和酒有缘的历史人物更是不胜枚举。有用“杜康”解愁的奸雄曹操;有用酒寻找灵感的诗仙李白;有被毒酒敕死的亡国之君李煜;还有用酒壮胆的打虎英雄武松……那么酒的主要成分大家知道吗?
【学生活动】观察乙醇。
【教师活动】乙醇是一种常见的醇类物质,什么是醇?它和酚在结构上的本质区别是什么?请大家阅读课本上的相关内容,结合多媒体投影,尝试自主概括。
【多媒体投影】
请仔细观察,找出其中的醇和酚。
【学生活动】学生积极阅读、总结、交流。
【教师引导】所谓醇,即烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代形成的化合物。如何理解醇的概念,请大家先看投影,我们请一位同学说说他的看法。
【学生活动】第一行的三个物质,其中第一个是醇,第二个和第三个均不是。
【教师引导】判断正确,其中第一个是醇,含有两个羟基,是二元醇,那由此可以说明哪些问题?
【学生活动】首先,醇类物质的官能团只能是羟基;其次,醇类物质的组成元素为C、H、O,不能含有其他元素。
【教师引导】很好!我们再请一位同学看第二行,由此可以说明哪些问题?
【学生活动】第四个和第六个是醇,第五个是酚。醇中羟基和饱和碳原子直接相连,酚中羟基和苯环上的碳原子直接相连。
【教师总结】概括得很好!由此我们还可以看出,对于醇和酚的判断,不能仅看分子中有没有羟基和苯环,而是要看羟基连接的位置。在醇类化合物中,人类最先认识的是乙醇,必修2中大家已经学过,请大家回忆写出乙醇的分子式、结构式、结构简式,并与课本对照。
【学生活动】回忆并书写乙醇的分子式、结构式、结构简式。
【教师引导】乙醇的分子式、结构式、结构简式的书写都是比较简单的问题。
【课堂过渡】按照科学家研究物质的方法,现在我们应该探究乙醇的物理性质了,请大家参照屏幕上的提示,先自主设计并利用台面上的仪器进行实验,然后再与小组同学交流,最后请同学介绍自己的成果。
【多媒体投影】
乙醇物理性质的探究。
实验药品:乙醇、蒸馏水。
实验仪器:大烧杯、小烧杯、铅笔、乒乓球、滴管等。
实验内容及结论(见表1)。
表1 实验记录
物理性质 颜色 状态 气味 溶解度(水) 密度(水)
【学生活动】学生依据相关提示,积极思考并实验。教师巡视并给予必要的指导。
【教师提问】现在我们请一位同学说说自己的看法,其他同学随时准备评价和补充。
【学生活动】对于乙醇的颜色、气味及状态的探究,可以通过直接取乙醇试剂于烧杯中,通过观察直接得出;对于乙醇在水中溶解度的探究,可以根据生活常识进行判断,也可以通过把水、乙醇混合的方法进行探究;对于乙醇的密度的探究,要做对照实验,依据就是曹冲称象的典故,可以先把乒乓球放入水中,画一条刻度线,然后再把此乒乓球放入乙醇中,通过观察刻度线在液面上、液面下等不同现象,即能定性得出乙醇的密度与水的密度的大小关系。
【教师评价】该同学能娴熟地把生活常识和物理知识运用到化学课堂上,注重了学科之间的综合运用,非常好。对于乙醇的其他物理性质,如沸点,我们可以通过查阅资料的方式进行学习。现在请同学们及时总结并记录。
【课堂过渡】刚才我们用实验方法探究出乙醇的物理性质,下面可以研究乙醇的化学性质了,结构决定性质,对于有机物来说,官能团决定了一类物质的性质,所以应先研究乙醇的官能团及其特殊结构。请大家看大屏幕。
【多媒体投影】
乙醇的几种表达式:
【教师引导】乙醇的官能团是羟基,羟基决定了乙醇的主要化学性质;另外,请大家判断乙醇分子中H的化学环境有几种?
【学生活动】有3种。
【教师引导】对,H的化学环境有3种,其中甲基上的3个H化学环境相同、亚甲基上的2个H原子化学环境相同、羟基上又是一种。换句话说,乙醇分子中有5种不同的化学键,如投影所示,而化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,所以在有关乙醇的反应中,乙醇本身的某些化学键必定发生断裂。我们已经学习过乙醇的部分性质,试列举乙醇发生的化学反应,并分析断裂的化学键。
【学生活动】学生积极回忆、书写、交流。教师巡视并检查学生交流的情况。
【课堂过渡】同学们都能积极地回忆,很好!现在我们来探究乙醇与活泼金属的反应,请大家首先思考该反应中乙醇分子断裂了哪些化学键,如果不能确定,请结合课本67面“活动与探究”栏目,思考如何运用实验的方法进行探究。2min后请看大屏幕。
【教师活动】巡视、检查、指导。
【多媒体投影】
乙醇与活泼金属反应的实验探究:
实验目的:研究乙醇与活泼金属反应时断裂化学键的情况;乙醇和水中的羟基活泼性比较。
实验试剂:乙醇;蒸馏水;乙醚;金属钠;煤油。
实验仪器:烧杯(4个、相同);镊子;小刀;小试管(2个);酒精灯等。
实验内容及结论(实验一、二见表2、表3):
表2 实验一
实验内容钠+乙醇钠+乙醚钠+煤油
提示:煤油的主要成分为各种饱和的液态烷烃,请你认真分析乙醇、乙醚、烷烃在结构上的相同点,并根据不同的现象进行判断是什么结构决定了乙醇具有该性质,其反应的实质又是什么?
表3 实验二
实验内容钠+水钠+乙醇
请你依据上述实验,写出钠与乙醇反应的方程式,并标出乙醇分子中断裂的化学键。
【学生活动】学生依据大屏幕上的提示,相互交流后,动手实验。
【教师总结】教师依据附件4的内容进行提问、评价、总结。
【课堂小结】我们今天只学习了乙醇的物理性质及其与活泼金属的反应,乙醇还有很多其他的化学性质,有余力的同学可提前思考相关问题。
【板书设计】略。
【作业布置】(提前打印,此时发下)
(1)一定条件下,苯是一种难溶于水的液态有机物,请你用简单的方法和常见的仪器及试剂,设计至少3种实验定性探究苯和水的相对密度大小;乙醇是一种易溶于水的液态有机物,结合本节课所学知识,请你谈谈这两类有机物和水的相对密度的探究方法有何异同。
(2)下列事实中,能说明乙醇分子中有一个H和其他H不同的是()。
A.乙醇的官能团是羟基
B.乙醇能在空气中燃烧,且产物之一是水
C.乙醇可以和活泼金属发生置换反应
D.1mol乙醇和足量的金属钠反应,可以放出0.5mol
(3)在120℃2,4.6g某饱和一元醇,在足量的氧气中充分燃烧,将其产物通过足量的碱石灰,碱石灰增重14.2g,请确定该饱和一元醇的结构简式。
五、教学反思
本节课重在授之以“渔”,并对“渔”的方法进行及时总结和创新,以求深化学生对研究有机物的程序和方法的认识。其中用李比希法测定有机物的分子式在前面课程中已多次练习,所以没有必要在课堂上浪费时间讲解,从而提高了课堂教学的有效性;另外,本节课的最大特色在于以最近发展区理论为指导,从学生的已知出发,创造性地设计了有机化学基础之间的整合、无机化学与有机化学之间的整合以及物理与化学知识之间的整合,既提高了学生学习的兴趣,又帮助学生完善了自身科学素养,从而为学生的自主学习打下了坚实的基础。