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平常、平实而不平庸——2014年全国高中化学优质课观摩之“苯酚”说课

2015-03-13刘光影

化学教与学 2015年7期
关键词:苯酚化学情境

刘光影 钱 胜

(1 重庆市巴蜀中学校 重庆 400013;2 重庆市教育科学研究院 重庆 400015)

笔者亲历了2014年全国高中化学优质课观摩及教学培训活动,从中受益匪浅。而在选择课题时我们曾大费脑筋。如果选择平常、经典的课题,有太多的成功案例成为再次创新的前摄壁垒;若选择生僻、新颖的课题,则可供选用的素材有限,导致内容单薄,无法引起观众的共鸣……最终,经过反复权衡、深思熟虑,我们选定了平常、传统的课题——“苯酚”。我们试图以严谨、科学的逻辑线索;创意、规范的化学实验;独特、高远的人文立意来实现对这一课题的突破。现把我们的教学设计与同行分享,权作抛砖引玉。

一、课题引言

“农夫山泉有点甜”。这句广告词大家耳熟能详、家喻户晓, 但农夫山泉的水源地曾险些遭受严重破坏。是什么原因导致事故? 该如何避免? 化学对人类发展的贡献到底如何体现? 带着以上思考,我们选择了课题“苯酚”。

二、教学背景

1.地位和作用

苯酚安排在人教版新课标《选修5》[1]第三章第一节第2 课时,这是符合学生认知发展的。首先,《化学2》[2]中简单介绍了几种典型有机物,帮助学生初步认识有机物的结构、性质及用途。而后,《选修5》中以分类的思想来研究有机物,让学生体验分类思想对有机物学习的重要意义。同时,借助更多有机物的学习,进一步凸显“结构决定性质、性质反映结构”的核心化学思想。

醇和酚同为具有相同官能团——羟基的物质,却具有不同的性质。教材将酚和醇安排在同一节,为结构、性质的对比学习提供了极佳的素材,可以帮助学生更好理解有机物基团间的相互影响。

2.学情及目标

在必修阶段学生已经具备有机化学基本的类别概念,知道一些典型有机物的结构、性质,并能进行基本的实验设计与探究。基于此,设定如下教学目标:

(1)知识与技能

了解苯酚的物理性质和化学性质,认识苯酚的结构和官能团。

(2)过程与方法

应用“结构决定性质,性质反映结构”的思想,在对比中完成从苯、乙醇到苯酚的学习,培养学生的对比思维方法,借助实验设计与实践活动培养学生实验能力。

(3) 情感态度与价值观

感受苯酚与人类生产、生活的密切关联,培养学生看待事物的辩证观。

3.重点和难点

重点:苯酚的结构特点和化学性质。

难点:理解有机物基团间的相互影响。

4.教法与学法

本节课我们采用了情境设疑、问题引导、实验探究、合作交流、比较归纳、迁移应用的教学方法,帮助学生掌握对比的学习方法。

三、教学过程

为达成上述目标, 我们确定本节课的教学思路为:通过4 个环节,借助情景设置,问题引导,活动体验的教学方式,帮助学生在学习知识的同时,建立学科观念,提高学习能力,最终实现认知发展。

环节一:情境导入,激发兴趣

“创设能促使学生主动学习的教学情景, 引导学生积极参与探究活动, 激发学生学习化学的兴趣”是情境教学法在课堂教学中的重要应用。化学与生产、生活紧密相联,情境素材随处可见。

例如,曾经在杭州发生过市民疯狂抢购矿泉水事件,是什么原因引发这一事件?(播放新闻视频1:苯酚的泄漏)面对这样的情境,人们不禁要问:苯酚的泄漏为何使人如此恐慌? 苯酚到底是一种怎样的物质? 带着这样的疑问,我们引入新课。

我们以本段视频材料作为贯穿本堂课的情境线索,引导学生从情境中发现问题、获取知识、解决问题,完成学习任务。

环节二:合作探究,获取新知

1.物理性质

认识苯酚的物理性质可以通过直观观察、分组实验并结合阅读课本进行。

[实物观察]展示一瓶苯酚,体验苯酚的色、态、味。

[活动体验]分组实验:认识苯酚的溶解性。

这是帮助学生建立实验观的一个过程,“化学是一门实验学科,学习化学离不开实验。”

[阅读教材]指导学生阅读教材了解苯酚的其他物理性质。充分利用教材资源进行学习。

2.化学性质

我们采用新闻再现、实验活动、结构分析、问题链接的方式,让学生在学习知识的同时获取方法和情感体验。

“结构与性质的关系”是学习化学的核心思想。首先,我们给出苯酚的结构,引导学生利用已有知识从羟基和苯环的性质中迁移应用,预测苯酚泄漏的处理方法。为了激发思考,我们再现新闻视频2(有用石灰处理苯酚的环节)。理论预测与实际应用不相符合,这时学生已经产生认知冲突,我们马上提出问题。

[问题引导1]“为什么可以用石灰进行处理呢?”学生针对发现的问题, 提出猜想——苯酚可能有酸性。“怎样验证苯酚的酸性? ”我们启发学生设计方案,在合作讨论中选出最佳方案,进行实验验证。学生分别用pH 计、石蕊和氢氧化钠溶液进行实验,最后分析实验现象,得出结论:苯酚有弱酸性。

[问题引导2]既然如此,为什么苯酚溶液不能使石蕊变红呢? 为了进一步认识苯酚的弱酸性,我们启发学生,借助已有知识,采取对比方法,设计方案,比较苯酚、碳酸、乙醇的酸性。一个小组设计了如下图所示装置,来比较碳酸和苯酚的酸性,另一个小组采用控制变量法设计了一个非常精彩的对比实验方案。他们在三支试管中分别加入等量的氢氧化钠和酚酞溶液,再分别滴入苯酚、乙醇、水(作空白对比),发现滴入苯酚后的溶液红色明显变浅。分析两次实验比较的现象后得出结论:苯酚的酸性介于乙醇和碳酸之间。

通过这一环节, 学生经历了探究学习的过程,尝试应用控制变量法进行实验对比,再一次强化化学实验观——实验是化学的最高法庭。

有机物基团间存在相互影响,为深刻理解这一思想,我设计了如下结构对比:(展示图片:碳酸、苯酚、乙醇的结构)引导学生做出微观解释:相同的官能团羟基,连接不同的其他基团,表现出不同的性质,说明苯环影响了羟基。

[问题引导3]“羟基会影响苯环吗? ”针对这个问题,我们以两个实验为情境(展示实验图片),组织学生小组讨论:找出两个反应的异同点。通过实验中的系列对比:条件不同、速率不同、取代氢原子的个数不同等等。由此认识到连有羟基的苯环更容易发生取代反应,得出羟基也会影响苯环的结论。从而让学生认识到有机物分子内基团之间的相互影响,树立化学中的结构观——即“结构决定性质”的思想。

环节三:学以致用,回归生活

知识得以应用,才能体现出它的价值,在最后一个环节中,我们又让情境再现(播放新闻视频3)。

新安江是杭州重要的淡水源之一,也是农夫山泉取水地之一,20 t 苯酚泄漏, 流入新安江会影响农夫山泉的水质吗? 为了让学生参与解决问题,我们为学生设计了如下两个活动。

[活动1]角色扮演。如果你是农夫山泉公司的质检人员,你打算怎么做? 请看他们的做法:

图片1(由PPT 展示,如表1 所示):学生查阅地表水质量标准,了解规定,发现饮用水中苯酚浓度不能超过0.005mg/L。

表1 国家环境保护局地表水质量标准限值[3]

图片2(由PPT 展示):一名学生发言的图片,图片标注:选择试剂,检测水样。

图片3(由PPT 展示):一名学生发言的图片,图片标注:根据事情,处理污水(介绍视频中用石灰和活性炭处理、而日本就利用蟹壳来处理工业废水中的苯酚)。

角色的体验会让学生接近生活, 参与解决问题,增强社会责任感。

[活动2]模拟检测。我们给学生提供三个水样,让他们根据书本上的知识进行测试,并在表2 中填写实验现象(播放学生作实验的视频资料):

表2 各种水样与溴水和三氯化铁溶液反应的现象

接着,我们提出:没有明显现象的水样是否就是合格水样? 能否装入矿泉水瓶呢? 如何科学合理地检测水样? 我们没有直接给出答案,而留下悬念,请大家课后研究。通过这一环节,让学生意识到学习不会在课堂中画上休止符。

为了引导学生了解苯酚更大的社会价值, 我提出:苯酚虽然有毒,但是却可以挽救无数人的生命。此时,让学生的认知又一次产生冲突,情绪达到最高点。接着我们讲述外科消毒之父李斯特发现苯酚的故事。引出塑料之父贝克兰,利用苯酚制取世界上第一种合成塑料——酚醛树脂, 广泛应用于迅速发展的汽车、无线电、电力工业中和家庭生活中,使我们的生活变得更加美好,让我们向科学家们致以崇高的敬意。现代社会,苯酚已广泛应用于生活中的各个领域,让我们的生活变得更加舒适。

以上情境素材的使用引领学生充分感受了化学与生产、生活的联系,全面地认识苯酚,从而达成本节课的情感目标。

环节四:学会总结,升华提高

让学生谈谈自己的收获! (播放学生畅谈体会的视频资料)

课后作业及板书设计(略)。

四、教学感悟

授予思想:苯酚的发现史让学生明白任何细小的发现都可能成就非凡的创举。

给予方法:通过探究苯酚的性质,让有机物基团间的相互影响这一重要的化学思想,在学生心中不断潜移默化、巩固升华。

学以致用:学生能学以致用,用所学的知识来解决生活、生产中面临的新问题,这不正是化学教学的真谛?

感激化学:作为一线的化学教师,我们想说当下的环境问题是人类社会片面而且过分追求高质量物质生活的结果。责备那些没有生命和意志的化学物质,抱怨那些创造这些物质的化学工作者,这是非常不公平的。我们在享受现代文明的同时,请不要忘记化学对人类发展做出的卓越贡献, 让我们感激化学,热爱化学。

在此,感谢重庆市綦江区教研员梁宜老师、沙坪坝区教研员李云松老师及重庆市巴蜀中学化学教研室全体老师给予的大力支持。

[1]宋心琦,王晶主编.普通高中课程标准实验教科书.有机化学基础(选修5)[M].北京:人民教育出版社,2012:52

[2]宋心琦,王晶主编.普通高中课程标准实验教科书化学2[M].北京:人民教育出版社,2013:73

[3]http://wenku.baidu.com/view/b6493374f46527d3240ce0a2.html

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