・教学设计・ “乙醇与钠反应气体产物成分的 探究” 教学设计与实施 王 澍 （徐州第三十五中学 江苏徐州２２１００３） 摘要：苏教版《化学２》专题３第二单元“乙醇”一节的实验教学中，注重对生成性教学资源的挖掘和利用，教师因势利导． 引导学生发现问题、提出假设、方案设计、交流评价，最终使学生通过科学探究的路径，形成对乙醇与钠反应特点和产物 成分的认识。 关键词：乙醇与钠反应；气体产物；实验探究；教学过程 文章编号：１００８—０５４６（２０１４）０７—００６５—０２ 中图分类号：Ｇ６３３．８ 文献标识码：Ｂ ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００８—０５４６．２０１４．０７．０２４ 一、教学分析 更难电离。 九年级沪教版教材中，从燃料对环境的影响角度初 『问题提出］ 步介绍乙醇是一种清洁的能源［１］；苏教版必修２中，在生 学生质疑：“根据质量守恒定律，乙醇中有Ｃ、Ｈ、０ 物质能的利用中介绍了乙醇的获得和利用方式。知道乙 三种元素，有可能生成除氢气以外的可燃性气体”。 醇可以和汽油混合后作发动机燃料ｌ ２ｌ。 ［尝试探究］试管中产生气体量较小，改用５号注 学生知道乙醇的来源、存在及乙醇作为燃料的优 射器针头代替玻璃导管（针头的尖端要用砂纸打磨去 点；对乙醇的物理性质和可燃性等化学性质较熟悉： 掉尖头），待反应进行一段时间将试管内空气基本排 部分学生知道乙醇的分子组成。 尽后，点燃生成气体。 二、教学目标 号注射器针头 通过对乙醇和金属钠反应生成气体产物的实验 分析，深入了解反应的特点，设计气体除杂装置。 ５． ｜＝＝ 通过实验探究过程的体验，培养实验观察、问题 发现、提出假设、实验方案设计等基本方法素养和科 学探究精神。 ［学生实验］分别用干冷的小烧杯和蘸有澄清石 三、教学流程 灰水的小烧杯罩于火焰上方，如果干冷的小烧杯内壁 有水珠或水雾，而蘸有澄清石灰水的小烧杯内壁 的液滴不变混浊，则证明生成的气体是氢气。 ［教师引导］实验结果大大出乎意料，是什么 原因使小烧杯内壁的澄清石灰水也变混浊？ 四、教学过程 ［提出假设］乙醇与钠反应生成氢气气体中有 ［新课引入］乙醇是生产生活中的常见物质，作为 乙醇气体。 环保型新能源越来越多地被关注。了解乙醇的性质， ［资料查阅］学生分组，资料查阅，信息汇总：①乙 有利于我们更好地利用这种重要物质。 醇与钠反应为放热反应；②乙醇易挥发，沸点７８．５℃； 『演示实验］向盛有５ｍＬ无水乙醇的试管中加入 ③乙醇具有一定的还原性，可以与酸性重铬酸钾溶液 黄豆颗粒大小的金属钠。 （Ｃｒ２０７２－）发生氧化还原反应，且伴有颜色变化［ 。④乙 ［学生观察、总结］（１）钠块沉在试管底部，说明乙 醇能和一些无机盐反应生成醇化物，如：无水ＣａＣ１ 等 醇的密度小于金属钠的密度；（２）钠块表面有无色气 发生反应生成ＣａＣ１。・４Ｃ２Ｈ５ＯＨ等［ 。 泡，说明有气体生成；（３）反应较缓慢，说明乙醇比水 ［学生分析］由于反应放热，且乙醇易挥发，导致 化学教与学２０１４年第７期 一６５— ・教学设计・ 乙醇与金属钠反应生成的氢气中往往伴有大量的乙 醇蒸气。 『教师引导］如何运用资料信息设计实验验证假 设呢？如何防止乙醇蒸气对实验现象的影响呢？请同 学们设计实验方案。 『实验方案设计］ 甲组学生设计方案（主要装置如 ｊ － 左图）： ｛｜ 日． ｌ 用试管取３ｍＬ无水乙醇，先将其 放人盛有冷水的烧杯中５分钟。然后 １ 将金属钠放人乙醇中，将生成气体通 睦 人酸性Ｋ：Ｃｒ２０ 溶液中，溶液不变色， 证明冷水可以防止乙醇蒸气挥发。 冰块将试管内乙醇蒸气的温度降下来后，点燃气 体，用干冷小烧杯和蘸有澄清石灰水的小烧杯检验产 物中只有水生成。 乙组学生设计方案： 在装有３ｍＬＨ ＳＯ 的试管中加入５—６颗的Ｚｎ 粒，将产生的气体通入到２ｍＬ的酸性Ｋ２Ｃｒ２ｏ 溶液， 证明氢气不能与酸性Ｋ Ｃｒ２０，溶液反应颜色发生变 化。 在装有３ｍＬ无水乙醇的试管中 ∥ 加入１粒黄豆大小的金属钠，迅速塞 上带有５号针头的橡皮塞，并将产生 膏 的气体通人到２ｍＬ的酸性Ｋ：Ｃｒ ０ 厂 溶液，溶液颜色由橙红色变为绿色， 氢 用试管取３ｍＬ无水乙醇．先将其放人盛有冰块的 烧杯中５分钟，然后将金属钠放入乙醇中，待反应进 行一段时间后（由于一温度较低，反应速度较慢），点 厂＿］ 燃针头尖端的气体。利用干冷的小烧杯和 ｊ 【 蘸有澄清石灰水（玻璃棒下端端悬有半滴 霁 溶液）的玻璃棒检验燃烧产物（见左上图）。 蓦鲁，＾＼‘ 丙组学生设计方案（主要装置如左图）： 网或 ｌ ｌ 大些的吸收球，并在扎口处系一根棉线。 ｝＝＝＝＿１ 在装有５ｍＬ无水乙醇的具支试管中 加人１粒比黄豆稍大的金属钠．迅速塞上 吸收球，塞上装有５号针头的橡皮塞，反应一段时间 口，点燃生气气体。并用干冷小烧杯和蘸有澄清石灰 水的小烧杯检验产物中只有水生成。 －－．－——６６．－－－—— 『师生共同总结评价］ 甲组设计方案较好地验证了假设，提出了防止乙 醇蒸气的形成的方法。意图通过降低反应体系的温度 来消除乙醇蒸气，取得了一定的实验效果。但是降低 了反应体系温度，产生氢气速率减低，较难保证氢气 的流量．火苗过小甚至中断的现象比较多见。 乙组设计方案也较好的验证了假设，提出了防止 乙醇蒸气形成的方法，且更加严谨。首先证实氢气不 能使酸性Ｋ：Ｃｒ２０ 溶液颜色发生变化，再将乙醇和钠 反应产生的气体通人酸性Ｋ Ｃｒ２０ 溶液，溶液颜色变 化，证明生成的氢气中混有乙醇蒸气。利用蘸有澄清 石灰水（玻璃棒下端悬有半滴溶液）的玻璃棒检验燃 烧产物中二氧化碳是否存在，现象更加明显，是该组 设计的亮点。 丙组同学利用了资料信息中“无水ＣａＣ１ 等发生 反应生成ＣａＣ１ ・４Ｃ Ｈ ＯＨ等”，设计方案中的Ａ制乙 醇蒸气吸收球是很好的创意．有效地解决了乙醇蒸气 对实验现象的影响。 各组设计方案各有特色，各有千秋，如果能将各 组方案有机融合．能形成更为合理完善的方案。 『交流提升］同学们分工协作，通过对问题的发 现、形成假设之后的资料检索，组内同学积极思考，在 课堂上展示出研究成果令人欣喜。通过酸性Ｋ Ｃｒ２０ 溶液验证乙醇蒸气的存在，通过自制吸收球消除氢气 中的乙醇气体，通过蘸有澄清石灰水的玻璃棒检验有 无二氧化碳的存在等等，都是同学们智慧火花相互碰 撞的结果 五、教后记 实验教学设计是对实验探究过程前瞻ｌ生的准备， 实验教学实施是对过程隋境变化的灵活顺应．实验教学 过程应该是预设和生成相辅相成的结果 我们应重视学 生在实验探究过程中引发的新问题，深度挖掘教学资 源，发挥化学实验的强大功能，强化学生的主体ｌ生 实验 教学设计既要有意识地通过问题设计引导学生的探究 活动，更要让学生亲身经历探究过程并从中发现问题、 提出问题、解决问题，引导学生通过实验探究对生成性 教学资源进行挖掘，体现实验探究的动态生成 参考文献 ［１］ 中学化学国家课程标准研制组．义务教育教科书化学九年级 下册［Ｍ］．上海：上海教育出版社，２０１２：７７ ［２］ 王祖浩．普通高中课程标准实验教科书化学２［Ｍ］．江苏 教育出版社，２０１３： （下转第３１页） 化学教与学２０１４年第７期 ・教学研究・ 教师、教学媒体以及联系三者的教学活动。必须通过 学生的积极主动参与，才能达到预期的教学效果。培 别与盐酸反应；③铝粉分别与强酸强碱反应。让学生 通过三组实验对比探究，由现象得出结论．对结论进 行归纳总结，从而得出：金属性Ｎａ＞Ｍｇ＞Ａ１。由点及面 得出：“同一周期从左向右，元素金属性逐渐减弱”这 一养学生的参与能力，促进学生有效参与，这是高效化 学课堂的关键。在中学化学教学过程中，教师应对学 生加强指导，引导学生积极主动参与教学的全过程。 １．设立目标．引导自学 规律，并得出“铝具有两性”。也就是实现了从生动 心理学告诉我们，当学生明确了自己的学习任务 和目标时，他们的注意力就会确定下来，就会围绕目 标展开思维。在中学化学教学过程中，教师应设立恰 直观到抽象思维。感性到理性的认识过程 又如原电 池的教学，单凭理论分析未免枯燥无味．如果教师先 给学生展示一个用“水果电池”制作的音乐卡，当学生 看到水果能够导电，立即欣喜若狂，产生浓厚兴趣，接 着设置悬念：“水果怎么能制成电池？形成原电池的条 件是什么？”学生产生了一系列的问题，接着让学生运 用老师提供的物品尝试自己设计不同的原电池。最后 得出解决问题的方法 当的学习目标，并根据学生的认知水平的差异，结合 思维由浅人深、由简单到复杂的特点编制自学提纲， 引导学生自主学习，逐步接近目标，直至顿然醒悟。学 生在自主学习中．教师适时提醒学生抓住关键，理解 重点、难点，解答疑难。例如讲到合成氨条件的选择 时。教师可把这一问题设计成以下几个小问题：①影 化学是一门以实验为基础的科学，精心巧妙的设 计好实验，可以调动学生求学的积极性，激发其兴趣， 从而可以有效的解决学习中所遇到的一些困惑。心理 响化学反应的速率的因素有哪些？②从化学反应速率 的角度分析，如何选择合成氨的适宜条件？③影响化 学平衡的因素有哪些？④从化学平衡的角度分析，如 何选择合成氨的适宜条件？⑤综合反应速率和化学平 衡两方面，如何选择合成氨的适宜条件？学生通过自 学之后，有些知识点记住了，有些知识点理解了，有些 学表明，当学生对学习对象有兴趣时。大脑中有关学 习神经的细胞处于高度兴奋状态，而无关的则处于抑 制状态。因此，首先要培养起学生的学习兴趣，这是学 好化学的基础。而适当增加一些趣味实验或在一些适 宜的联欢活动中做一些魔术小实验，都可以激发学生 知识点能应用了。但不可避免地会存在对有些知识点 不理解感到困惑．期待教师讲解的情况，这在教育心 理学上称为“认知冲突”，是学生未知欲最高的时刻。 教师如何抓住这个时机，对于学生带有共性的问题， 学化学的欲望。从而降低学习难度。 ３．让每个学生在化学学习参与中都获得发展 学生的成功体验和对学习的责任心是学生获得 真正的发展的源泉。不断获得成功，能够提高学生参 与教学过程的积极程度，强烈的责任心又能够提升学 进行点拨解疑将会起到豁然开朗、茅塞顿开的作用。 问题之间的联系是非常紧密的，老师若能把所提出的 问题预先计划一下，使之有层次、有系统且一步一步 深入，那么对学生的思维启发有很大的帮助。 ２．架设桥梁．自主探索 生在学习中的意志力。为保证每个学生能在原有的基 础上获得发展，作为化学教师首先要让学生懂得学习 是自己的事，与自己的努力息息相关。当学生没有完成 某项学习任务时，教师不是责难，而是再次明确完成时 间并给予具体的帮助。其次，要让学生分享教学的决策 权。如教学进度的快慢问题，习题或练习题的选择等。 另外，组织分水平的变式练习，让每个学生从中得到收 获。让每个学生根据自己的能力水平自主选择相应层 自主学习、实践探索与交流合作，是新课程背景 下学生重要的化学学习方式。教师应向学生提供充分 的化学活动机会。帮助他们在自主探索和合作交流中 运用已有的知识。并指导学生运用富有个性化的方法 解决问题。例如结合元素周期表中同周期元紊性质递 变规律教学．让学生自己动手进行下面三个探索实 验：①金属钠和镁粉分别与水反应；②铝片和镁带分 次的练习，获得成功体验。家庭作业也可采取弹性的方 法．让学生在一定的时间内主动自觉完成一定的作业， 克服教师不布置就没作业可做的依赖性。 （上接第６６页） ［３］李景宁主编．有机化学上册［Ｍ］．北京：高等教育出版社， ２０１１：２８４ ［４ ３李景宁主编．有机化学上册［Ｍ］．北京：高等教育出版社， ２０１１：２９３ 化学教与学２０１４年第７期 一３１—