高中有機化學實驗與學情探析

徐衛(wèi)東

[摘要]新課標實施以來，高考對于有機化學實驗的要求提高了。近三年江蘇高考選修實驗中就有兩年涉及有機實驗或有機實驗的思想。對有機制備實驗和性質(zhì)實驗的學情分析能夠很好地指導教師調(diào)整教學策略，更有效地提高學生有機化學實驗能力。

[關鍵詞]有機化學實驗基本思想學情分析

[中圖分類號]G633.8[文獻標識碼]A[文章編號]1674-6058（2015）02-0106

一、有機制備實驗

有機制備實驗是指通過一些特定的有機反應來制備我們需要的有機物。有機制備實驗是有機化學實驗中的一類重要實驗，如選修中的溴苯的制備實驗、硝基苯的制備實驗以及酚醛樹脂的制備實驗等。

1.有機制備實驗的基本思想

有機制備實驗是根據(jù)有機物的性質(zhì)及有機反應的特殊條件，利用一定的實驗裝置來制備有機物的實驗。如2013年江蘇高考21題B3，5-二甲氧酚的制備，就是根據(jù)以下反應來制備的。

有機制備實驗還需要應用到一些不同于無機實驗的儀器，而儀器的使用也是高考的熱點之一。如2014年江蘇高考中19題就應用了有機反應的特殊裝置——三頸燒瓶和冷凝管（如右圖所示），特別需要提醒學生這個冷凝管和蒸餾裝置中的冷凝管的區(qū)別。而類似的儀器也出現(xiàn)在教材中的溴苯的制備實驗中。

在新舊教材中對有機實驗儀器的運用也有較大的區(qū)別。還以溴苯為例，在老教材中以一個錐形瓶或大試管來作為反應容器，再后來上海的高考中采用了燒瓶，而在新教材中則以三頸燒瓶作為容器。這樣反應容器變大了，可制備的有機物多了，更便于進行觀察。而且還可以將很多后面的實驗放在一起進行，節(jié)省了實驗時間。另外，老教材中僅以一根長導管來起到導氣和冷凝作用，而新教材中采用了冷凝管，這樣冷凝效果更好，更符合有機實驗的要求。

2.有機制備實驗的拓展

有機制備實驗的反應完成后，該實驗并沒有結(jié)束，其過程還有檢驗、除雜、提純。如教材中的制溴苯的實驗、制硝基苯的實驗，除雜、提純也是它們的關鍵點。在2003年左右的江蘇高考中就對溴苯的提純實驗進行了考查。而現(xiàn)在的高考有關有機實驗除雜、提純，不會再考教材中的知識點了，而是根據(jù)有機實驗的思想來考查，即根據(jù)題目所給信息，應用學生所學知識來解決。如2013年江蘇高考21題的B：

表1甲醇、乙醚和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性質(zhì)

（1） 反應結(jié)束后，先分離出甲醇，再加入乙醚進行萃取。

①分離出甲醇的操作是。

②萃取用到的分液漏斗使用前需并洗凈，分液時有機層在分液漏斗的（填“上”或“下”）層。

（2）分離得到的有機層依次用飽和NaHCO3溶液、飽和食鹽水、少量蒸餾水進行洗滌。用飽和NaHCO3 溶液洗滌的目的是；用飽和食鹽水洗滌的目的是。

（3）洗滌完成后，通過以下操作分離、提純產(chǎn)物，正確的操作順序是（填字母）。

a.蒸餾除去乙醚； b.重結(jié)晶；c.過濾除去干燥劑；d.加入無水CaCl2干燥。

（4）固液分離常采用減壓過濾。為了防止倒吸，減壓過濾完成后應先，再 。

可以看出，以上四個小題都是考查制備以后的問題，它能考查學生真實的有機實驗的能力。

3.有機制備實驗的學情分析

本人所在的學校是江蘇省四星級普通高中，以高二年級中的四個同一層次的理化班為樣本進行分析，時間為2013年9月至2014年6月，第一次統(tǒng)計時間為2014年元月（上學期期末）。

表2學生對不同實驗難度的感受的自我調(diào)查

說明：由于部分學生對這些實驗的難度感受不能準確作出判斷，所以就沒有作出評價，因此表中各項相加不等于100%。

表2中的“難”是指能理解，但實際應用比較困難，或能解決問題，但耗時較多。而“很難”是指基本上無法理解，根本看不懂，沒有自己的想法。從表中可以看出，對于儀器復雜、除雜要求較高的實驗，學生感覺難度較大，而對于只用到高中階段常見的儀器，并對除雜不作要求的實驗，學生明顯感覺簡單。

表3不同實驗環(huán)節(jié)難度（失分環(huán)節(jié)）的自我調(diào)查

表3為第一次統(tǒng)計的四個班在有機實驗題中不同部分的失分環(huán)節(jié)的調(diào)查。從表中可以看出，原理應用上學生對有機反應沒有問題，但是應用有關物質(zhì)的性質(zhì)來分析反應，學生感覺難度較大，失分較多。而對于儀器選擇，給定儀器讓學生分析比讓學生來選擇儀器要簡單，還是由于對物質(zhì)性質(zhì)的應用分析不熟悉造成的。而對于除雜，好多學生不知道產(chǎn)物中混有什么雜質(zhì)，或者知道雜質(zhì)，但不知道用什么方法來除雜，這也是與物質(zhì)的性質(zhì)分析有關。

表4不同班型的難度（失分環(huán)節(jié)）調(diào)查

雖然現(xiàn)在的化學實驗考查還只是從紙上來考，但如果在平時的教學和學習中也采用紙上實驗或板書實驗，則學生的學習效果將會大打折扣。有很多教師為了所謂的時間和分數(shù)，對紙上實驗還樂此不疲。為了對比教學效果，本人在所教班級中選擇一個班采用演示實驗，一個班采用學生實驗，一個班不做實驗但引導學生思考，還有一個班沒有做實驗也不引導學生思考。從表中不難發(fā)現(xiàn)，做學生實驗的班級學生整體表現(xiàn)都很好，但不做實驗的班級則表現(xiàn)不好，而采用演示實驗方式的學生則在自選儀器和除雜上表現(xiàn)不好。（對于沒做學生實驗的班級，在期末考試前，教師利用中午時間，讓學生認真地做了幾個關鍵實驗，所以在期末考試中，成績的差距縮小了。）

二、有機性質(zhì)實驗

有機性質(zhì)實驗是有機化學教材的重要組成部分，大部分官能團的性質(zhì)要通過實驗才能展示在學生面前?？梢哉f，沒有有機性質(zhì)實驗就無法組成有機化學的教材。

1.有機性質(zhì)實驗的特點

（1）實驗儀器簡單

對于有機性質(zhì)實驗，由于要求現(xiàn)象明顯，所以教材中的性質(zhì)實驗大多采用大試管來進行。這樣不僅可以節(jié)約藥品，而且現(xiàn)象變化明顯。如果一次實驗失敗，還可以快速進行補救，從而節(jié)約課堂時間。

（2）注重實驗中的干擾因素

有機性質(zhì)實驗使用的藥品較廣泛，而大多數(shù)有機反應又存在副反應，所以在實驗設計時要排除已有藥品或副產(chǎn)物的干擾。

（3）藥品和實驗條件的選擇具有較強的針對性

對于有機性質(zhì)實驗所需的藥品，要根據(jù)實際情況來取用。如酸性高錳酸鉀溶液，檢驗氣體時可將氣體直接通入溶液，而液體與它反應時，像苯的同系物與它的反應，則是在甲苯中滴加幾滴溶液，以便觀察現(xiàn)象；有些實驗采用溴的CCl4溶液，而有的又采用液溴，還有的則用溴水。

而對于實驗條件，如加熱法，對于對溫度沒有特殊要求的，則直接用酒精燈加熱；要求受熱均勻又要低于100℃的則采用水浴加熱法；對于要嚴格控制溫度的，則需要使用溫度計來控制溫度。

2.有機性質(zhì)實驗的學情分析

表5有機性質(zhì)實驗中不同內(nèi)容的認知障礙調(diào)查

從表中可以看出，儀器的選擇問題不多，后三項差異不大，說明對性質(zhì)實驗過程中學生發(fā)現(xiàn)問題的能力不強；最后一項是指讓學生從現(xiàn)象來分析問題并得出結(jié)論，學生主要是分析問題、解決問題的能力嚴重不足。

三、教學建議

1.教學過程中不能用板書實驗代替學生實驗和演示實驗。不要以為只要講了，學生就能理解，必須通過學生親身體驗來獲取知識，也就是能學生實驗的盡量不演示，能演示的盡量實驗。

2.用問題驅(qū)動來進行實驗教學。不能只是簡單操作，而應讓學生理解為什么這么選擇，為什么這么做。所以教師要提出問題讓學生分析，通過學生自身的思考得出答案。

3.不要局限于課堂，要盡量地開放實驗室。讓學生成立興趣小組，在課上解決不了的問題，可以讓他們在課后查資料，再進入實驗室來證明、解決。不要怕麻煩，怕承擔安全問題，以此限制學生動手。教師只要在平時培養(yǎng)好學生良好的科學素養(yǎng)和實驗能力，引導學生嚴格按要求去做，就不會有太大的問題。

（責任編輯羅艷）