“思考与交流”引发的头脑风暴

苏忠波

(广东省佛山市顺德区李兆基中学 528300)

一、课前准备

人教版《选修5有机化学基础》第37页“思考与交流”问题3这样问到：根据苯与溴、浓硝酸反应的条件，请你设计制备溴苯和硝基苯的实验方案.通常的教学方法是教师直接给出制备溴苯的化学反应方程式和装置,列出实验步骤，按部就班解题.这种教学方式学生都是被动接受，缺乏主动思考，能力难以得到锻炼和提升.2018年考纲要求“在解决化学问题的过程中，运用化学原理和科学方法，能设计合理方案，初步实践科学探究.”所以在教学中逐步渗透一些实验设计的知识势在必行.经过头脑风暴，笔者决定在课堂上让学生自行设计制备溴苯的实验方案，描述现象，相互评价，提出改进意见，最后教师点评.

二、课堂实录

在高二理科班的实际教学中，学生头脑风暴的成果远超笔者的设想.当时课堂的情形是这样的：

投影展示苯泄露事故图片及处理措施，请同学归纳苯的物理和化学性质.提问：根据苯与溴的性质，设计制备溴苯的实验装置和方案.5min时间，学生头脑风暴，设计自己的方案，画出草图并上台展示.5min后,刘海韬同学展示他的设计方案(如图1所示).

“刚才的材料里提到苯和液溴易挥发，那么挥发的苯和液溴要处理一下吧？我觉得应该要进行冷凝回流.”范德龙说.范德龙的实验方案也用实物投影仪投影出来(如图2所示).

“请大家再次注意一下苯、液溴、溴苯、溴化氢的熔沸点，苯和液溴易挥发，而且这是放热反应，放出的热量会加剧苯和液溴的挥发.”针对上面几位同学的发言，我提醒到.

图1 图2 图3

“生成物HBr易挥发，它去哪里了，应该要有尾气处理吧？”范德龙又说到.针对同学们提到的这些问题，给他们两分钟优化方案.

梁颖琳同学上台展示她的方案(如图3所示)：“因为苯和液溴易挥发，同时它们又易溶于有机溶剂，所以我选择CCl4来洗气，目的是除去挥发的苯和溴，第三个瓶可以进行尾气处理.”

“最后一个容器中的导管不能伸入液面以下，否则会倒吸，可以改用倒扣的漏斗.”冯卓禧同学说到.

“可以把导气管长度缩短，导气管末端在液面上方但不接触液面即可.”何展辉同学补充道.

图4

经过学生的一番头脑风暴，已经把制备溴苯实验可能遇到的问题和解决方案说的七七八八.于是展示笔者的实验方案(如图4所示)：用了一根长玻璃导管进行导气和冷凝回流，让同学们观看实验过程，提醒注意圆底烧瓶、长玻璃导管及锥形瓶里的现象.同时提出以下几个问题：1.导气管里的红褐色物质是什么？为什么在玻璃管下端多一些，上端少一些？2.右端锥形瓶中无色的硝酸银溶液为什么会有浅黄色沉淀产生？3.实验中发生哪些反应？

“发生的反应有：苯和溴反应生成溴苯.”

“浅黄色沉淀是溴化银，因为发生了这条反应：

应该是铁粉先与液溴反应生成催化剂三溴化铁，所以没有加铁粉的时候没现象”.

学生的头脑风暴又一次如火如荼地展开！

“同学们的回答都非常好！”笔者欣喜地说道.“这个实验首要解决的问题是如何把挥发的苯和液溴尽量冷凝回流，从而提高原料利用率和减少对环境的污染，有没有更强有力的冷凝回流措施？”我又抛出了一个问题.

“圆底烧瓶上面接冷凝管，冷却水下进上出.”林晓晴说道.

听到“冷凝管”这个词笔者心中又一阵欣喜，在此之前的物质分离和除杂章节里曾介绍过冷凝管.

“林晓晴同学的方案确实很棒！实验室常把冷凝管用于制备类似溴苯这一类反应物易挥发的实验中.”给大家展示了一些使用冷凝管的实验案例(如图5所示).

图5

课堂已接近尾声.笔者再次抛出一个问题：根据苯、浓硝酸、浓硫酸、硝基苯的性质，请你设计制备溴苯的实验装置和方案.虽已下课，不少学生仍聚在一起写写画画，热烈讨论，嘴里时不时迸出硝基苯、冷凝回流、三口烧瓶等一些词来……

三、课后反思

苯在高一必修2学过，高二的教学可以适当进行挖掘，加上学生已有一定的化学实验基础和动手能力，高考有机化学也常考有机物制备和合成，让学生根据苯的性质设计实验方案，提升实验操作能力，将物质的分离和提纯知识活学活用.教师课前先自我头脑风暴进行教学设计，课堂上通过问题引发学生的头脑风暴，调动了大部分学生的主动性和积极性，体现了学生是课堂的主体这一理念.化学学科核心素养提到，要注重对学生实验探究与创新意识的培养，本节课也很好的让学生得到了体验和锻炼.