挖掘有机实验功效探索有机开端教学

1 / 10 挖掘有机实验功效探索有机开端教学 挖掘有机实验功效探索有机开端教学 【摘要】化学是一门以实验为基础的自然科学。高一化学必修 2 第三章有机化合物是有机化学的开篇，也是学生接触有机化学实验的开始，在实验中渗透研究有机化学的思路，学习有机化学的方法，认识结构与性质的关系，为后续有机化学的学习与研究奠定基础。本文从抓开端、挖内涵、促探究上作了一定的分析与探讨，希望摸索出在新课改形势下更有利于师生共同学习发展的教学模式，从而掌握学习有机化学的一般思路与方法。 【关键词】有机实验抓开端挖内涵促 探究 必修模块的有机化学内容是以典型有机物的学习为切入点，让学生在初中有机物常识的基础上，能进一步从结构的角度，加深对有机物和有机化学的整体认识。帮助学生初步建立有机分子空间结构，认识有机物结构与性质的关系，掌握学习和研究有机物的一般方法。而其中的有机实验是达成上述目标的主要途径。 “ 万事贵乎始 ” ，抓好有机实验开端教学是关键。笔者根据自己几年来的教学经验，在抓开端、挖内涵、促探究几方面进行了一些探讨与尝试，起到了一定功效。愿与各位同仁互相商榷与提高。 一抓好甲烷实验开端 2 / 10 化学是一门以实验为基础的自然学 科。实验教学可以帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，培养学生观察现象、分析问题、解决问题能力，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。因此，化学实验教学是中学化学教学的重要组成部分。在初学有机化学阶段，因有机化学反应特点与无机化学有较大不同，实验条件的控制、实验操作的难度及实验过程的复杂性，都容易造成学生学习的困难。在有机实验的开端教学中，理顺思路，循序渐进，逐层推进，既能激发学生学习有机化学的兴趣，又能掌握学习与研究有机化学的一般思路与方法，初步形成运用化学实验解决问题的能力等。 【案例】 ：科学探究 甲烷的取代反应 这个实验是学生学习有机化学以来第一个重要性质实验，也是认识取代反应的基础实验。但常见教学中发现，易停留于表面，只为了认识取代反应而教学。我认为在这个教学过程中至少应渗透学习有机化学应具备的如下几方面思想：有机反应实验条件控制很重要，有机反应往往比较复杂，由实验现象反推物质性质是学习主线。教学中可以引导学生分析，运用对比和实验条件控制的方法，对比甲烷与氯气在有光照和黑纸包的条件下的反应。比较实验条件、实验现象，从中抽取出取代反应的反应条件、反应特点。为了便于全体学生观察，我们采 用视频对比教学。教学程序如下： 3 / 10 认真观察视频实验现象。 分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得出哪些有关实验的信息？并以小组为单位进行讨论。从而得出： a色变浅：说明氯气参与了反应，导致混合气体的黄绿色变浅； b水上升：说明反应后气体体积的减少而使水位上升； c出油滴：说明反应后有难溶于水的有机物生成； d现白雾：猜测白雾应为盐酸酸雾。 实验现象说明甲烷跟氯气在光照下直接起反应生成了新物质。 这一反应发生的过程是怎样的呢？生成物又是什么呢？这个反应是什么类型的反应呢？同时指导 学生阅读课本对应内容。并试写出生成一氯甲烷、二氯甲烷的化学方程式。这时学生对取代反应的认识仍然很模糊，写反应更是无从下手。为了形象、直观地说明这些问题，这时我们用电脑动画模拟反应过程表示如下： （演示）电脑动画模拟一氯甲烷的生成过程。 从模拟过程可以看出，在光照的条件下甲烷分子中的氢原子可被氯气中的氯原子所取代而生成一氯甲烷和氯化氢，但是反应并没有终止，生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，请看反应模拟过程： （演示）电脑动画模拟二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的生4 / 10 成过程。 请结合动画模拟的反应过程，由四位学生代表完成，分别写出生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的化学方程式。这时学生写起来顺利多了。结合学生所写反应情况，师生共同分析，得出取代反应的定义及特点，同时认识有机反应的复杂性，有机反应条件的重要性，有机化学反应方程式与无机化学反应方程式书写的差异性等。 采用这种教学方式，主要教给学生观察实验、分析现象、归纳信息和寻找原因的方法，培养学生分析、推理和综合能力。而在传统的实验教学中，过分重视实验技能的训练，忽视学生科学素质的培养，只是通过实验，论证某个结论， 因此实验教学也只是非常呆板地把实验目的、原理、器材、操作步骤和结果一一交代给学生，然后学生按部就班地动手 “ 实验 ” ，根本体会不到自己发现问题、经过合作讨论并总结出一些实验结论的乐趣，感受不到科学的魅力。它挫伤了大多数学生学习的积极性，培养出来的人只能适应社会继承，不能适应社会发展。 二挖掘课本实验内涵 教材是学生课堂学习的第一手资料，新教材把学生动手实验活动融入到学习内容之中，取消了单独编排学生实验的做法，淡化了学生实验和教师演示实验的界限。教师可以有较大的创造空间，可以对实验内容进行整合，按照学生的认 知5 / 10 规律，使学生在和谐、宽松、民主的环境中，自主、合作、创造性地学习和实验。同时新课程更加重视化学实验与生活、技术的联系，注重用实验探究的方法解决实际问题。这就给老师创造性使用课本实验提供了较大的空间。如何处理某一实验完全取决于老师对教材的理解及处理的理念。是按照课本按部就班完成，实验的目的只是为了得出预定的结论，还是创造性开发实验应有价值功能、挖掘课本实验功效，是值得每一位教学第一线的老师研究的问题。 【案例】：乙酸的酯化反应 教材是我们学习之根本，高考试题总是以课本为模板的，只要我们深入地去理解教材中的知识，学会正确研究问题的方法，形成科学的思维，在高考中就一定能灵活应对。 课本中乙酸的酯化反应实验步骤为：在一支试管中加入 3mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入 2mL 浓硫酸和 2mL 乙酸；连接好装置，用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上，观察现象。 实验开始前，我先让学生阅读课本实验步骤，并引导学生思考如下问题： 乙醇、浓硫酸、乙酸混和操作时应注意什么问题？为什么？ 为了便于观察，可在饱和碳酸钠溶 液中滴加什么指示剂？ 为何导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上而不插入溶液6 / 10 中？ 本实验观察的重点应放在哪里？ 结合浓硫酸稀释的情况及碳酸钠溶液的碱性，不难回答上述几个问题，不插入是为了防倒吸，重点观察收集到的产物。学生有了这些初步认识后，开始安装装置并进行实验。这时老师的恰当引导非常重要。我进一步提出如下问题： 实验过程中请仔细观察滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液液面的变化。 实验结束后，取出小试管，观察并嗅气味。 当充分振荡后静置，再观察现象嗅气味，你发现了什么？由此可得出何结论？ 饱和碳酸钠 溶液在本实验中起何作用？ 浓硫酸在本实验中起何作用？反应结束后废液如何处理？ 这一实验过程中，学生最直观的感觉是：饱和碳酸钠溶液的液面上有一层油状物生成，并不断增多，嗅气味，有香味还有酸味，充分振荡后静置，发现油状物明显减少了，而且下层滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液的红色变浅甚至褪去了，嗅气味只有香味了，这是为什么？顺着这些直观的现象进行分析与讨论，学生不难得出饱和碳酸钠溶液的三大作用及发现该实验设计的最大不足就是相当一部分乙酸与乙醇被蒸发出来，原料利用率低产率不高。如何提高产率呢？又进一步引7 / 10 发学生的新一轮 讨论。 在这一教学过程中，既很好地培养了学生观察实验分析问题的能力，又培养了学生实事求是的科学态度，探究问题的科学思路。可见，即使一个看似极为普通的实验，给实验者的挖掘空间还是挺大的，教师要在教学中注意引导和发挥学生的主观能动性，将实验功效尽量发挥到最大限度。只有把课本实验的基本原理分析透彻了，高考中不管作何种变换，学生底气就足，答起来就会得心应手。如 XX 年江苏高考 18 题，有关乙酸乙酯的实验相关分析，包括：提高乙酸的转化率的措施及问题分析，浓硫酸的作用及不足，结合信息进行实验条件的选择，达到一定反应温度后 ，反应选择性降低的原因分析等等。 三促进学生实验探究 化学新课程将科学探究作为课程改革的突破口，而化学实验是进行科学探究的主要方式，它的功能是其它教学手段无法替代的。化学教学要真正从培养学生的能力出发，为学生的可持续发展打下良好基础，就必须摒弃传统的仅以掌握化学知识为目的，只注重知识结论的教学方法，大力开展实验探究教学。让学生在经历实验探究的过程中，学习科学研究的方法，从而理解化学知识，在知识的发生和发展过程中，唤起学生探索与创造的欢乐，激发学生认知兴趣和学习动机，促进学生科学素养的发展。 8 / 10 【案例】 ：苯分子结构的确定 高一学习苯分子结构时，学生已认识的有机物并不多，通过实验对苯分子结构展开研究，能对学生今后学习其它有机物的结构打下良好基础。所以有必要对课本上苯的 2 个性质实验设计成探究性问题展开研究。 根据苯分子的组成 c6H6，你发现了什么？提示从 c6H6 与己烷（ c6H14）的组成中比较苯的不饱和程度。缺 H 很多，不饱和，可能有碳碳双键或三键等。 如何设计实验加以证明？学生讨论分析并联想乙烯性质，猜测可能会与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应而褪色。 【探究实验 1】：向试管中加入少量苯，再滴加适量溴水 ，振荡后，观察，并不褪色。 【探究实验 2】：向试管中加入少量苯，再滴加适量酸性高锰酸钾溶液，振荡后，观察，也不褪色。 说明苯分子结构中并无碳碳双键或三键。苯分子结构究竟如何？此时进一步引导学生阅读课本苯分子结构描述及科学史话 苯的发现和苯分子结构学说，从而认识苯分子中的6 个碳原子之间的键完全相同，是一种介于单键和双键之间的独特的键。 深化认识：能说明苯分子中碳碳键不是单双键相间交替的事实是 () a、苯不能使 kmno4 溶液褪色 b、苯环中碳碳键的键长均相9 / 10 等 c、邻二氯苯只有一种 d、在一定条件下苯与 H2 发生加成反应生成环己烷 abd 通过以上探究教学过程，学生学会了研究有机物结构的一般思路与方法，也初步认识了有机物结构与性质的关系。并充分发挥了学生的主体作用，激发了学生积极的学习情绪。通过探究前的 “ 假设 ”“ 设计 ” 创设探究情境，通过小组之间的交流、分析、实验，使学生产生积极的情绪和体验。通过实验去发现问题，使学生的动手能力和观察能力得到了培养；通过小组间的分析交流、发表见解，培养了学生的表达能力；最后归纳总结、深化认识，促成了学生的自学能力，分析综合能力得到有效锻炼与提高。