“食品中的有机化合物——乙醇”教学设计与反思

王维+潘则南

摘 要：本文以苏教版教材为基础，从生活化学和化学实验两个角度出发，适当应用归纳演绎、逻辑推理等科学方法开展“食品中的有机化合物—乙醇”的教学，突出了化学与生活联系密切，培养了学生的动手能力以及分析问题、解决问题的能力。

关键词：乙醇；模块教学；教学设计；教学反思

乙醇与我们生活息息相关，紧密联系，学生有不同层次的认识。如何把日常生活经验转化成严谨深刻的科学认识，如何在课程教学中渗透有机化学的研究方法，带着这些思考与认识，笔者“对食品中的有机化合物——乙醇”的教学进行如下设计。

1 教材分析

1.1 课标分析

课标解读见表1。

1.2 本节知识的前后联系

“食品中的有机化合物——乙醇”出现在苏教版《必修2（必修）》专题三的第二单元，通过前面课时学习学生对有机物有一定理性的认识：已知道有机化合物的结构特点（构成元素），了解了其在日常生活中的巨大作用。乙醇作为烷烃类物质的衍生物，但不强调按官能团分类学习该部分知识。同时该课时与乙酸、油脂等内容紧密相连，将为后续学习打基础、作铺垫 [1 ]。

2 教学目标与教学重难点

2.1 教学目标

（1）理解烃的衍生物概念，掌握乙醇的分子结构。

（2）通过对乙醇分子结构的探究，了解科学研究的一般方法，学会由事物的表象分析事物的本质、变化，获得知识迁移扩展、因果判断分析等方面的技能，进一步提高综合探究的能力 [2 ]。

（3）通过对乙醇分子结构的探究，培养相信科学、尊重事实的科学态度和勇于思考、勇于探究、勇于创新的科学精神。

2.2 教学重难点

乙醇分子结构的推导、乙醇化学性质。

3 教学设计与教学反思

3.1 从生活实际引入的教学设计

【片段1】用学生熟知的内容引入新课

教师讲述：我国是酒的故乡，也是酒文化的发源地，是世界上酿酒最早的国家之一。中国的酒文化源远流长、博大精深、享誉中外。酒在文学创作（李白把酒问青天，斗酒诗百篇）、生活娱乐（如朋友聚会）、饮食烹饪（如料酒）、养生保健等方面发挥重要作用。那么同学们知道酒的成份中含有那种有机化合物？

生异口同声回答：乙醇！

讲述：今天我们一起来认识乙醇这种有机化合物。

【片段2】通过喝酒脸红、检测酒精等内容引出乙醇发生氧化反应的性质

乙醇发生催化氧化反应时，产生了一种新的有机化合物——乙醛。如何让学生把这种物质与生活经验相联系。

讲述：我们知道部分人饮酒时常伴随着脸红，一些人认为喝酒脸红的人酒量好，这样的看法正确么？其实饮酒脸红是乙醇在体内被氧化生成了一种有毒物质——乙醛，所以同学们遇到这种情况应当劝阻适可而止，暴饮 伤身！

乙醇可以发生燃烧反应、催化氧化，从有机化学反应的角度来看都属于氧化反应。交警检测酒精其实也是利用乙醇发生氧化反应，其原理为CrO3（H+）（橙红色）→ Cr3+（绿色），通过是否有颜色的变化判断是否酒驾。2008年世界卫生组织的事故调查显示，大约50%～60%的交通事故与酒后驾驶有关，今年我国也加大了对酒驾的惩罚力度。所以同学们应当从我做起，珍惜生命、远离酒驾。

3.2 乙醇分子式确定的教学设计

【片段3】乙醇分子式的确定方法

本专题第一课时“天然气的利用——甲烷”已经学习了甲烷分子式的确定。如何确定乙醇的分子式？通过元素分析仪（展示图片）测得乙醇中含碳52.2%，含氧34.8%，含氢 13.0%，由此可得nC： nH：nO =2：6：1。现已测得乙醇摩尔质量为Mr=46 g/mol ，可以确定乙醇分子式为C2H6O。通过本片段的教学，巩固了所学知识，加强学生基本功。课后作业是完成本单元课后第4题（苏教版必修2 P86）。通过的该仪器的简要介绍可以拓展学生视野，培养化学科学素养。

3.3 认识乙醇结构的教学设计

【片段4】 乙醇结构的确定与认识

现已经确定乙醇的分子式，那么乙醇可能存在如图1所示的两种结构。

设问1：这两种结构间互为什么关系？

生：分子式相同，结构明显不同，互为同分异构体。

提示1：钠可以保存在煤油中，但是钠可以与水分子剧烈反应。

提示2：煤油属于烃类物质，水分子结构如图2所示。

分析1：烃类物质仅含有碳氢两种元素。

设问2：烃类物质含有那些类型的化学键？

生1：含有碳氢键。

生2：含有碳碳单键。

生3：还可能含有碳碳双键、碳碳三键。

分析2：通过同学们的回答可以知道烃类物质含有碳氢键以及碳碳键。而我们观察水分子中仅有氢氧键。

分析3：结合提示1的事实以及分析2，说明钠可以使氢氧键断裂而不能使碳氢键、碳碳键断裂。

设问3：通过实验知道钠可以与乙醇反应，那么乙醇的结构为（1）还是（2），为什么？

生：乙醇结构为（2），因为结构（2）含有与钠反应的氢氧键，与实验事实相符！

学生实践：请根据乙醇的结构式，写出乙醇的结构简式。并向学生展示乙醇的球棍模型（图3）与比例模型（图4），要求学生指出相应模型中不同颜色球代表的原子。

3.4 实验探究教学设计

实验是科学研究的基本方法之一。化学实验是架起化学基本理论与元素化学的桥梁，实验在化学科学研究中的作用举足轻重，实验能力也是化学学科的基本技能，体现了学科的的基本素养。

【片段5】乙醇物质性质

学生分组实验：请大家拿起桌上的一瓶无水乙醇，从颜色、气味、状态、水溶性等方面观察总结，说说乙醇的物理性质。

提示液体药品闻气味的方法，部分同学操作不规范，正确操作方法如图5所示。

学生交流总结：通过观察和生活经验，总结乙醇的物理性质。

【片段6】乙醇与钠反应

学生分组实验：学生动手完成钠分别与水、乙醇反应的实验，提示学生规范操作注意实验安全。

设问：从钠反应时的位置、形状、声音、剧烈程度等角度对比钠与水反应的异同并完成表格2。

生1：钠与水反应剧烈，钠与乙醇反应较平静，但都有气泡冒出：说明都生成气态物质。

生2：钠与水发出嘶嘶响声，而钠与乙醇反应基本听不到。

生3：钠与水反应迅速变成小圆球，而钠与乙醇没观察到。

生4：钠与水反应是钠浮在水表面，与乙醇反应沉到底部。说明ρ钠<ρ水，ρ钠>ρ乙醇，进一步得出ρ乙醇<ρ水。

教演示实验：通过对比不难发现，生成的气体是氢气。为了进一步验证猜想，操作如图6的实验，可以听到尖锐爆鸣声。

【片段7】乙醇结构的再认识

学生分组实验：（1）如图7所示加1～2 ml乙醇于试管中，滴入2～3滴酚酞观察液体颜色变化。（2）用玻璃棒沾取无水乙醇液体于pH试纸上。

设问1：观察到什么现象，乙醇中含有-OH，那么乙醇是否呈碱性？

生：酚酞滴入无水乙醇中液体颜色无变化，说明乙醇不呈碱性。通过pH检测发现乙醇呈中性。

设问2：分析实验，从物质分类的角度看，乙醇属于哪类物质？

生：乙醇呈中性表明无法电离出H+或者OH-，说明乙醇是非电解质。

设计实验意图：通过实验加深乙醇非电解质印象，自己动手得出结论比直接给出结论更有说服力，同时为后续课程说明乙酸为弱电解质做铺垫，加深对有机化合物的认识。

【片段8】乙醇的催化氧化

学生分组实验：已经由片段 2知道，乙醇在体内可以转化成乙醛，实验室也可以用其他方法实现上述转化。在酒精灯上灼烧铜丝，然后插入无水乙醇中，闻其气味。

设问1：在该反应中，你观察到什么现象？你能写出反应的化学方程式吗？

生1：灼烧后铜丝变黑。

分析1：灼烧后红色变黑的原因是什么？铜被氧化变成黑色氧化铜方程式为：2Cu + O2_____________2CuO ① 。

生2：黑色铜丝插入乙醇中迅速变成红色，有刺激性气味物质物质产生。

分析2：显然氧化铜和乙醇为反应物，刺激性物质就是乙醛，所以产物之一为乙醛。黑色铜丝再度变红说明产物之二是单质铜，根据质量守恒不难发现另一产物是水。方程式为：

CH3CH2OH+CuO → H2O+CH3CHO+Cu ② 。

设问2：请同学讨论下这里铜丝起到什么作用？说明理由。

生3：铜丝的作用是催化剂，反应前后没有发生变化。

分析3：根据方程式①、②可知铜反应前后没有变化，因此起到催化作用。大家可以看到铜参与了化学反应，所以催化剂也可能参与化学反应。两式相加即可得到乙醇催化氧化的方程式：2CH3CH2OH+O2 → 2CH3CHO+2H2O。

4 教学反思

就高一学生而言，刚开始接触有机物，一部分学生感到陌生、困惑，其原因可能源于学生没有跳出无机物的固定思维模式，对共价键形成有机物缺乏足够认识。苏教版本课时着重通过观察实验现象，分析得出物质的化学性质，思维容量大，因此教师要适当引导，对于学生陌生的领域尽量一语道破、一针见血以减少学生困惑，减小学习难度。本节课以乙醇为载体，重点从生活化学与化学实验两个角度入手，开展课程教学。通过科学实验，演绎推理等科学方法提高了学生的动手能力、分析问题、解决问题的能力，并逐步养成严谨的科学态度，勇于思考、勇于探究、勇于创新的科学精神。

参考文献：

[1]王祖浩，王云生.高中化学教学参考书：化学2（必修）[M]. 南京：江苏教育出版社，2008.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.