[组图]市教师技能竞赛一等奖——陈媛媛
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聚焦学科核心素养 构建有效生态课堂
《乙醇的氧化反应》教学案例作者:科研处    教育新闻来源:本站原创    点击数:    更新时间:2020/1/6

牡第三高中党总支

党建+质量提升

 

 

“聚焦学科核心素养 构建有效生态课堂”

《乙醇的氧化反应》教学案例

                   ——牡丹江第三高中   陈媛媛

 

 

一、教学背景

牡丹江市化学学科聚焦学科核心素养 构建有效生态课堂展示课

时间:2018523日地点:多功能演讲厅

学生情况:高1)班是我校学习风气较好的班级,学生具有良好的学习习惯,对化学学科的学习有着极大兴趣,同时具有一定钻研和研讨能力。

教师情况:从事高中化学教学十八年,有扎实的教学基本功,及良好的驾驭课堂教学能力。

教学设施情况:多媒体教室、化学教学课件、配备齐全的实验器材。

二、教学准备:

1.对学生进行分组:人为一个小组

2.实验准备:

每组一个乙醇的球棍模型(黏土捏制而成),一个螺旋片状、无水乙醇、氢氧化钠

溶液、硫酸铜溶液、酒精灯、镊子、火柴。

3.  制作乙醇转化为乙醛的断键情况的动画模拟。

录制变色的蝴蝶实验视频。(乙醇与高锰酸钾和重铬酸钾反应时,硫酸浓度不同时的对比实验)

4.场地:有多媒体放映设备的教室、有保护措施的桌面。

三、教学过程:

乙醇氧化反应剖析过程及学生的思维体现:

【引课】教师以一幅醉酒的图片和乙醇在人体中的代谢过程巧妙地引出乙醇的氧化反应。学生看到这样的图片后,眼前一亮,兴奋之际,教师抛出问题:在实验室中,我们能否完成这样的转化呢?

【设计意图】:从生活中已有认知出发,创设真实的问题情境,激发学生探究欲望。

(一)CH3CH2OH        CH3CHO

【实验指导】教师介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验:

实验1.将铜丝在酒精灯外焰和内焰处交替加热。

实验2:铜丝在酒精灯外焰灼烧后迅速放入乙醇中,闻气味。

实验3:取少量生成的液体加入到氢氧化铜悬浊液中,加热。

并说明实验注意事项,要求同学认真观察现象,并思考原因。

【学生活动】完成实验操作、仔细观察并如实记录实验现象、思考原因、交流分享。

【学生回答】1. 铜丝在外焰加热时变黑,在内焰加热时又变红。

2. 加热后的铜丝变黑,伸入无水乙醇中的铜丝又变红,闻到刺激性气味。

3. 加热后看到砖红色沉淀。

(补充现象):偶尔看到绿色的火焰。

砖红色的沉淀继续加热部分转化为黑色。

【设疑】酒精灯的内焰和外焰处为什么铜丝的变化不一样呢

乙醇到底被哪种物质氧化了呢?

铜丝的作用是什么?

【学生讨论】学生激烈讨论,讨论的焦点问题有:

1 酒精灯内外焰的温度和成分有什么不同

2 乙醇是与氧化铜接触被氧化铜氧化,还是被空气中的氧气所氧化

3、铜丝是催化剂吗?

4、生成刺激性气味的物质是什么?

【思维碰撞】(学生提出许多想法

学生甲:酒精灯内焰的温度低,外焰的温度高,所以铜丝的现象不一样。

学生乙:酒精灯外焰充分燃烧,含氧气,此时铜被氧化变黑。内焰不完全燃烧,为酒精蒸汽,氧化铜又被还原,所以变红。

学生丙:赞成乙的观点。综合三个实验的现象,乙醇是被氧化铜所氧化。

学生丁:铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜又被乙醇还原成桐,真实参与反应的应是氧气,而铜反应前后质量并没有发生改变,所以铜作催化剂,氧化铜是中间产物,乙醇是被氧气氧化。

学生乙:铜被氧化以及氧化铜被乙醇还原的反应过程是在不同温度下进行的,不能简单地加和来确认铜作催化剂,氧化铜为中间产物。(大家鼓掌,表示赞成)。

学生戊:刺激性气味的物质能与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀,应是和还原性糖类似的结构含醛基的乙醛。之所以加热时间长会变黑可能是生成了氧化铜。绿色的火焰则是铜元素的焰色反应现象。

【设计意图】学生在交流、讨论的过程中思维被激发,无论是对现象的观察,还是对现象背后原因的分析,在不断地质疑、释疑过程中完善思维过程,提升思维高度,切实提高科学探究的能力和创新的意识。

质疑铜丝在此反应过程中真的是催化剂吗?如果是,催化原理一定会经历生成氧化铜的环节吗?(这个问题有难度,学生们无法解决,需要帮助)

教师指导】展示大学有机化学教科书上的文献资料:

【设计意图】提高学生依据实验事实,推理乙醇去氢氧化的真实原理,提高其证据推理能力。

【学生活动】结合教师的验证性实验仔细分析其原理。

【学生回答】在无氧环境下,乙醇依然可以在铜丝的作用下完成氧化反应,在此过程中铜丝一直保持红色。可见,铜的催化原理并未经历氧化铜的环节。只是该反应程度较弱,是可逆反应。要想用于工业生产,需要通入氧气促使了反应正向进行,最终转化为不可逆的过程。

在我们完成的实验过程中,铜丝只是起到了携带氧原子的作用,真正氧化乙醇的是热的氧化铜。

【教师小结】的确,同学们完成的实验是氧化剂CuO对乙醇的氧化作用,在文献所给信息中,铜丝确实可以催化乙醇的去氢氧化。这才是乙醇的催化氧化原理。该反可应用于工业上生产大吨位的乙醛。可见化学反应的过程是比较复杂的,也正是因为这种复杂,才使得化学学科变得更加美妙。随着科技的发展,以及探究微观世界技术的逐步成熟,相信不久的将来,人们对微观理论的了解将会越来越清晰。

【设计意图】结合文献中所给信息,引入可逆反应的条件控制对工业生产的指导意义,渗透和培养学生变化观念与平衡思想的学科素养。

【追问】无论是催化氧化,还是热的氧化铜将其氧化,所得产物都是乙醛,在反应过程中,乙醇又是如何断键的呢?

【学生活动】仔细观察,大胆猜测,相互交流。

【动画演示】反应的断键过程。

【设计意图】引导学生从微观层面认识和理解物质的组成结构与性质应用之间的关系。提高学生宏观辨识与微观探析的学科素养。建立乙醇去氢氧化反应的模型认知。

【学生小结】

(二)CH3CH2OH        CH3COOH

【展示信息】实验设计数据:

 

无水乙醇(ml

1

1

1

1

1

1

1

1

50%硫酸(d

2

4

8

16

2

4

8

16

加水至溶液体积为2ml

KMnO4ml

0.5

0.5

0.5

0.5

 

 

 

 

K2Cr2O7ml

 

 

 

 

0.5

0.5

0.5

0.5

【学生活动】观察变色的蝴蝶实验视频,归纳实验现象,明确掌握的要点。

【学生回答】KMnO4K2Cr2O7均用硫酸酸化;硫酸浓度越大,现象越明显。

            乙醇能使酸性的高锰酸钾溶液褪色。乙醇能使酸性的重铬酸钾溶液由橙色变为绿色——可用于酒后驾车的检验。

【设计意图】体会实验条件的控制对完成科学实验及探究活动的作用。

(三)CH3CH2OH        CO2

【学生回答】:燃烧——乙醇可做燃料(乙醇汽油)

【布置作业】调查乙醇汽油的特点,分析其利与弊,谈谈自己的看法。

【设计意图】使学生关注与化学有关的社会热点问题,并能作出正确的价值判断,提高学生社会责任感。

四、一点体会:

(一)基于生活,精心设计,充分预设是培养学生核心素养的必要条件。

1.     “关注生活”——教学过程中教师创设真实的教学情境,充分的挖掘学生已有经验。让学生既熟悉,又陌生。从而激发学生的学习欲望。

2.     “研究生活”——通过建立认知冲突,启发、引导学生分析解决,在解决问题的过程中不断提高学生的学科核心素养。

3.     “回归生活”——用理论指导生活,关注乙醇在生产生活中的应用,让化学更好地为人类服务。提高学生的社会参与度和社会责任感。

本节课以生活中常见的醉酒现象和原因入手,让学生从已有经验出发,再通过实验模拟,使学生在直观、生动的实验中发现问题,进一步引导学生进行推理和分析,再通过文献去讨论乙醇去氢氧化的模型认知。在此过程中,学生的思维是活跃的,理解是深刻的,记忆是扎实的。

由于本节课采取讨论式和学生实验探究的教学模式,课堂组织尤为重要。教师应在课前对学生进行分组,受场地限制,三人为一小组较合适,以便于学生展开实验探究活动和讨论。在学生实验和讨论过程中,教师应深入学生中,接受反馈信息,及时发现学生实验过程中可能出现的问题并加以个别指导。在探究的过程中,学生肯定发现了不少新问题,心里有很多想法,其中不乏正确的和错误的、常规的和富于创新的想法,因此课堂上应给学生充分的讨论时间和自由发表意见的机会。这既能丰富学生对原理和正确结论的多角度的认识,也是对学生探究精神的一种肯定和保护。

(二)不足之处:

1)新制的氢氧化铜悬浊液就是生物中的斐林试剂,应给学生进行一下学科间的渗透。

(2)有一名学生自带了乙醇、乙醛、水、乙烷等分子模型,受时间限制没有在课上进行展示。

如果课上能够及时的表扬他,相信对他个人的成长会起到很好的促进作用。另外,教师也可以借助于该同学的模型进一步模拟乙醇发生反应时的断键过程,帮助学生更形象的理解断键过程,课堂教学的有效性也会有所提高。

    教师是在实践、反思、再实践的过程中不断成长的。只要我们在教学实践中不断地积累经验,反思改进,切实从培养学生的核心素养出发,每一个教学环节都能精心设计,充分预设,

我们一定会培养出勇于质疑、勇于创新的社会主义建设者和接班人。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

编辑:姜海燕

图片:姜海燕

来源:科研处

教育新闻录入:科研处    责任编辑:科研处 
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