基于核心素養(yǎng)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)分析
——以“醇”教學(xué)為例

彭映麗

(廣東省普寧市華僑中學(xué)，廣東 普寧 515300)

一、教學(xué)背景

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出，高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是高中學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)生綜合素質(zhì)的詳細(xì)體現(xiàn)，反映了社會(huì)主義核心價(jià)值觀下化學(xué)學(xué)科育人的基本要求，全方位體現(xiàn)了化學(xué)課程學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生未來發(fā)展的重要價(jià)值?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”、“變化觀點(diǎn)與平衡思想”、“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”、“科學(xué)探究與創(chuàng)新理解”、“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”5個(gè)方面[1]。在新課標(biāo)改革的今天，教師在教學(xué)中要重視學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度外，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，能提高自身的分析、推理、創(chuàng)新等能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度以及社會(huì)責(zé)任感。

本文以醇的教學(xué)為例，其選自人教版選修五第三章第一節(jié)第一課時(shí)，重點(diǎn)介紹生活中常見的乙醇。在此之前，學(xué)生已經(jīng)在必修二第三章學(xué)習(xí)了乙醇的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)乙醇有了一定的認(rèn)識(shí)，而本文使用了實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫、問題情境的方式，讓學(xué)生對(duì)乙醇的性質(zhì)以及如何斷鍵有更深入的理解。學(xué)好本節(jié)知識(shí)具有重要意義，既可以用化學(xué)原理去解釋很多生活、生產(chǎn)、科學(xué)研究中的問題，又可以為后續(xù)其他含氧衍生物的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

二、教學(xué)過程

1、醇的概念、分類、物理性質(zhì)

【教師】投影幾種常見的醇，引導(dǎo)學(xué)生觀察其結(jié)構(gòu)，歸納醇的定義。

【教師】醇的官能團(tuán)是什么？

【學(xué)生】羥基

【師生互動(dòng)】根據(jù)材料歸納醇的定義、分類、物理性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：分類法是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的一種重要方法，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將有機(jī)物進(jìn)行分類研究，更有利于探索它們的性質(zhì)和用途以及找出相關(guān)的規(guī)律，從而把握物質(zhì)的本質(zhì)屬性和內(nèi)在的聯(lián)系。

2、醇的應(yīng)用及危害

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生用辯證的思維看待物質(zhì)在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用以及可能帶來的危害，對(duì)醇帶來的影響有個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，權(quán)衡利弊，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任感。

3、乙醇

【教師】醇有很多種，那我們就學(xué)習(xí)一種典型的代表——乙醇。

(1)乙醇的分子組成與結(jié)構(gòu)

【教師】引導(dǎo)學(xué)生回顧必修2學(xué)過的乙醇分子的分子組成與結(jié)構(gòu)。

圖 乙醇分子的分子組成與結(jié)構(gòu)

(2)乙醇的物理性質(zhì)

【教師】展示實(shí)物。

【學(xué)生】通過觀察、聞氣味，歸納出乙醇的物理性質(zhì)。

(3)乙醇的化學(xué)性質(zhì)

①乙醇與鈉反應(yīng)

【教師】引導(dǎo)學(xué)生回顧并比較鈉與水反應(yīng)及乙醇與鈉反應(yīng)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，比較得出乙醇羥基中的氫不如水中的氫原子活潑。

【學(xué)生】從斷鍵的角度進(jìn)行分析乙醇與鈉的反應(yīng)，歸納出乙醇分子可能的斷鍵方式。

【學(xué)生】乙醇與鈉反應(yīng)斷開O-H鍵。由于氧原子吸引電子的能力比氫原子的強(qiáng)，O-H鍵和C-O鍵的電子對(duì)會(huì)偏向于氧原子，O-H鍵和C-O鍵易斷裂，使得氫原子和-OH易被取代或脫去。

設(shè)計(jì)意圖：溫故知新，由表及里，在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上更深層次地去挖掘新知識(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思想，也為乙醇的其他化學(xué)性質(zhì)做好鋪墊。

②消去反應(yīng)

【教師】對(duì)比溴乙烷和乙醇在結(jié)構(gòu)上的相似點(diǎn)和不同點(diǎn)，推測(cè)一下乙醇可能還具有的性質(zhì)。

【學(xué)生】交流討論——可能發(fā)生消去反應(yīng)。

【教師】強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)。

【學(xué)生】分組實(shí)驗(yàn)探究：乙醇與濃硫酸按體積1：3混合后，加熱，使液體溫度迅速升溫到170℃，將生成的氣體通入到通入到酸性高錳酸鉀溶液中。

【學(xué)生】得出結(jié)論：乙醇能發(fā)生消去反應(yīng)。

【學(xué)生】用課前準(zhǔn)備的橡皮泥和牙簽動(dòng)手模擬該反應(yīng)乙醇的斷鍵方式。

【設(shè)疑】a、為什么生成的氣體的通入到酸性高錳酸鉀溶液前，得先將氣體先NaOH溶液？(由于乙醇和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)制得的乙烯中往往混有CO2、SO2等氣體，故可將氣體先通過NaOH溶液以除去雜質(zhì)氣體)

b、在實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么要迅速升溫到170℃？(通過閱讀資料卡片可知在140℃時(shí)乙醇將以另一種方式脫水，即分子間脫水，生成乙醚。)

【師生互動(dòng)】類比前面學(xué)過的鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)的條件，學(xué)生推出醇類發(fā)生消去反應(yīng)的條件。

(1)該醇至少有兩個(gè)碳原子；

(2)與羥基相連的碳原子的相鄰碳原子上有氫原子。

【討論交流】醇發(fā)生消去反應(yīng)一定是生成碳碳雙鍵嗎？

【學(xué)生】不一定，可以生成碳碳三鍵，比如乙二醇可以發(fā)生消去反應(yīng)生成乙炔。

【歸納】規(guī)律：①一元醇發(fā)生消去反應(yīng)可得到烯烴；若相鄰兩個(gè)碳原子上均連接-OH的二元醇發(fā)生消去反應(yīng)得到對(duì)應(yīng)的炔烴。②當(dāng)有兩種或三種鄰位碳原子，且碳原子上都連有氫原子的醇發(fā)生消去反應(yīng)可生成不同產(chǎn)物。

設(shè)計(jì)意圖：類比遷移是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的有效方法，這既是對(duì)舊知識(shí)的鞏固，又是對(duì)新知識(shí)的探索。學(xué)生通過類比發(fā)現(xiàn)新舊問題之間的聯(lián)系，運(yùn)用已有知識(shí)解決問題，讓學(xué)生更快地接受、理解、掌握新知識(shí)。通過分組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰托〗M合作能力，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程。

③取代反應(yīng)

【教師】已知乙醇與濃硫酸在140℃反應(yīng)生成乙醚，那這又是屬于什么反應(yīng)？

【學(xué)生】取代反應(yīng)。

【教師】乙醇還能發(fā)生哪些取代反應(yīng)？

【學(xué)生】與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯，與氫溴酸反應(yīng)生成溴乙烷。

④氧化反應(yīng)

【情境1】酒精燈加熱、酒精烤魷魚。

【學(xué)生】乙醇是一種燃料，能燃燒，發(fā)生氧化反應(yīng)。

【情境2】電工師傅在焊接銅漆包線的線頭時(shí)，常常把線頭放在火上面燒一下，用酒精處理后再進(jìn)行焊接，這樣做的目的是什么呢？

【交流討論】用火燒可以除去漆層，但銅表面可生成一層黑色的氧化銅，會(huì)影響焊接質(zhì)量。若在酒精中蘸一下，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：CuO+CH3CH2OH→Cu+CH3CHO，可防止氧化銅對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。

【教師】播放動(dòng)畫：乙醇發(fā)生催化氧化反應(yīng)的斷鍵方式。

【討論交流】根據(jù)該反應(yīng)，推導(dǎo)出醇發(fā)生催化氧化的條件：與-OH相連的碳原子上至少有一個(gè)氫原子。

反應(yīng)規(guī)律：①R-CH2OH結(jié)構(gòu)的醇能被氧化為醛；②有R-CHOH結(jié)構(gòu)的醇能被氧化為酮。

設(shè)計(jì)意圖：動(dòng)畫演示可以直觀觀察到反應(yīng)的微觀變化，加深理解反應(yīng)機(jī)理，更好地理解乙醇斷鍵方式，也進(jìn)一步強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，體現(xiàn)出宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。借用真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)問題，有利于提高學(xué)生的求知欲和興趣，又能促進(jìn)化學(xué)與生活的融合，體現(xiàn)學(xué)科價(jià)值。

【設(shè)疑】乙醇除了可以與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)外，它還可以被其他物質(zhì)氧化嗎？

【學(xué)生】可以。如酸性高錳酸鉀和酸性重鉻酸鉀溶液。

【學(xué)生】動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作：將乙醇分別滴加到盛有酸性高錳酸鉀和酸性重鉻酸鉀溶液的試管中，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【現(xiàn)象與結(jié)論】酸性高錳酸鉀溶液紫紅色褪去，酸性重鉻酸鉀溶液從橙黃色變?yōu)榫G色。因此乙醇會(huì)被酸性高錳酸鉀溶液和酸性重鉻酸鉀溶液氧化。

【提問】利用乙醇與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)，溶液從橙黃色變?yōu)榫G色，在生活中有什么用途呢?

【情境3】交警利用此原理來檢查司機(jī)是否酒后駕車。

【教師】教育學(xué)生不喝酒及講述酒后駕駛引起的交通事故。

設(shè)計(jì)意圖：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，當(dāng)條件允許時(shí)，讓學(xué)生親手實(shí)驗(yàn)來解決心中的疑問，由實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論會(huì)更有說服力，這樣對(duì)于學(xué)生來說印象也會(huì)更深刻，比教師直接告訴學(xué)生結(jié)論的效果要好，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的化學(xué)核心素養(yǎng)。其次，在教學(xué)的同時(shí)教育學(xué)生遵紀(jì)守法，珍惜自己和他人的生命，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

(4)總結(jié)

【學(xué)生】討論小結(jié)乙醇的化學(xué)性質(zhì)及斷鍵方式。

【設(shè)計(jì)意圖】總結(jié)歸納，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)和完善知識(shí)體系。

三、教學(xué)反思

本節(jié)課采用了情境教學(xué)、實(shí)驗(yàn)探究等方法，盡可能讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，真正參與到課堂中來，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性。通過一系列問題來培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，采用生活——化學(xué)——生活的模式，體現(xiàn)化學(xué)來源于生活，又服務(wù)于生活，使學(xué)生意識(shí)到化學(xué)與生活、生產(chǎn)密切相關(guān)，能體會(huì)到學(xué)習(xí)的價(jià)值，今后多去發(fā)現(xiàn)生活、生產(chǎn)中的化學(xué)，使他們能學(xué)有所獲，學(xué)以致用。同時(shí)，在教學(xué)滲透社會(huì)責(zé)任的教育，能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科精神與社會(huì)責(zé)任感。