管建華

【摘 要】 在乙醇性質(zhì)的探究教學過程中采用POE策略，通過探究實驗、微觀動畫演示、球棍模型搭建的融合，從定性和定量角度直觀揭示物質(zhì)變化的性質(zhì)，更有利于探測學生前概念的本質(zhì)，能夠有效促進學生前概念和迷思概念的轉(zhuǎn)變，完成乙醇的性質(zhì)的建構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】POE策略；乙醇；教學設計

POE策略[“預測（Predict）—觀察（Observe）—解釋（Explain）]是建立在“觀察滲透理論”哲學觀念和建構(gòu)主義、人本主義、前概念、概念轉(zhuǎn)變等教育理論基礎(chǔ)之上的新型演示策略。強調(diào)以學生為本，通過營造寬松、自由、民主的氛圍，激發(fā)學生的學習熱情，以問題為核心，激發(fā)和維持學生的學習動機。POE策略的關(guān)鍵之處是當學生觀察到的現(xiàn)象與預測不一致的時候，必須自己來解釋他們對科學現(xiàn)象的理解。這說明了POE策略增強了學習活動的指向性和目的性，比傳統(tǒng)的演示策略更有利于探測學生前概念的本質(zhì)，能夠有效促進學生前概念和迷思概念的轉(zhuǎn)變。

乙醇是常用的飲品，優(yōu)質(zhì)的燃料，它也是烴的衍生物的一種代表物質(zhì)。學生已經(jīng)學習了甲烷，乙烯以及苯，因此對有機物的一般性質(zhì)有了初步的認識，而且對有機物“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一學習方法有了一定的體會，所以采用POE教學策略，即預測—觀察—解釋策略。主要的過程是實驗前學生根據(jù)已有知識預測實驗結(jié)果，闡明理由，教師演示操作，學生在教師的引導下，對實驗過程和實驗數(shù)據(jù)進行觀察和記錄，最后通過討論分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論，從結(jié)論中總結(jié)化學原理或理論。

一、POE教學策略的實施

二、教學過程

【引入】生活中有一種常見的物質(zhì)，它具有水的外形，火的性格，它是什么物質(zhì)？

【學生】酒精

【過渡】其實酒精的主要成分就是今天要學習的乙醇。

探究一、乙醇的物理性質(zhì)

【提問】能用什么方法鑒別出無水乙醇和水？

【P—預測】通過聞氣味的方法，有特殊香味的是無水乙醇。

【實驗】請同學們將酒精涂在你的皮膚上，你有什么樣的感覺？你聞到了什么？

【O—觀察】無色液體、有特殊香味、皮膚感覺涼爽。

【E—解釋】乙醇具有揮發(fā)性。

探究二、乙醇的分子結(jié)構(gòu)

【過渡】我們了解了乙醇一些物理性質(zhì)，那乙醇的分子式和分子結(jié)構(gòu)到底是怎樣呢？

【創(chuàng)設知識情境】已知乙醇的相對分子質(zhì)量為46，0.2mol乙醇在純氧中完全燃燒后生成17.6gCO2和10.8gH2O，通過計算確定乙醇的分子式（乙醇分子中僅含C、H、O三種元素）。

【結(jié)論】通過李比希元素分析法計算得出乙醇的分子式為C2H6O

【提問】乙醇的分子和哪種烴分子最相近？請搭建出該烴的球棍模型。

【實驗】搭建乙烷（C2H6）分子的球棍模型，培養(yǎng)學生的遷移能力和動手操作能力。

【提問】在乙烷（C2H6）分子結(jié)構(gòu)中嵌入1個O原子（即得到C2H6O），有幾種情況并組裝，請寫出它們的結(jié)構(gòu)式。

【P—預測】有兩種情況：

【實驗】定量實驗探究乙醇的結(jié)構(gòu)式

【O—觀察】金屬鈉沉在無水乙醇液面下，不斷反應并產(chǎn)生氣體，反應過程中鈉塊會上浮，試管壁發(fā)熱。消耗的乙醇和生成的氫氣的物質(zhì)的量之比為2：1。

【E—解釋】1.無水乙醇密度小于水

3.乙醇中羥基—H的活性弱于水，反應較緩慢。

【總結(jié)】乙醇的結(jié)構(gòu)與乙烷和水有相似性，乙烷能燃燒，水能與鈉反應，乙醇也具有這樣的性質(zhì)。然而乙烷中的氫不易被置換而乙醇中—OH中的氫易被置換，像這樣決定有機化合物化學特性的原子或原子團叫做官能團。

【舉例】鹵素原子（—X）、羥基（—OH）、硝基（—NO2），烯烴中的雙鍵等

探究三、乙醇的化學性質(zhì)

【過渡】那么乙醇這種結(jié)構(gòu)還決定它有哪樣的性質(zhì)和用途呢？

【提問】乙醇有火的性格就是說乙醇能燃燒，大家是否能寫出它的燃燒反應方程式。

【講述】利用這個性質(zhì)，乙醇可做新型的燃料乙醇汽油。利用它一方面減少了有毒氣體的排放，同時節(jié)約了石油資源，解決了我國的能源危機。然而乙醇汽油的生產(chǎn)消耗了大量的玉米，從而出現(xiàn)了汽車與人爭糧食的社會問題，造成新的糧食危機。看來任何事情都要辯證的去對待。

【提問】乙醇能溶在汽油中說明乙醇的什么性質(zhì)？

【E—解釋】乙醇能溶于多種有機物

【過渡】乙醇有火的性格不僅是因為能燃燒，還因為乙醇可以讓人喝了之后發(fā)燙、面紅。不同的人喝酒后的現(xiàn)象不同，其原因是什么呢？

【E—解釋】酒精在人體發(fā)生一系列的反應CH3CH2OH—CH3CHO—CH3COOH—CO2—排出體外，放出熱量。這就是喝酒的人容易發(fā)熱，臉紅的原因。而第一步生成的乙醛是種有毒的液體，刺激人的中樞神經(jīng)。飲酒過量時，甚至會導致死亡。

【提問】乙醇在銅或銀催化的條件下能與氧氣反應，其產(chǎn)物可能是什么？能觀察到什么現(xiàn)象？（提示：CH3CHO是有刺激性氣味液體）

【P—預測】有刺激性氣味液體生成，氧氣過量時可能有醋味液體生成，生成能使澄清石灰水變成渾濁的氣體

【實驗】乙醇的催化氧化，模擬乙醇變乙醛的反應，注意觀察現(xiàn)象。

【O—觀察】紅色Cu受熱變成黑色CuO，熱的黑色CuO伸入乙醇中變成光亮紅色，液體沸騰，反復多次后，在試管口聞到刺激性氣味。

【投影】利用動畫演示微觀反應機理，形象生動有助于化解難點，使學生對于醇催化氧化的斷鍵方式得到鞏固。

2.金屬Cu在反應前后不變，做催化劑

3. 乙醇催化氧化的機理是氧氣結(jié)合羥基上的氫原子和羥基碳上的氫原子生成水。

【過渡】乙醇催化氧化的產(chǎn)物乙醛的危害之大，那么如何檢驗人是否喝酒了呢？

【講述】檢驗酒駕原理。酒精的快速檢測：讓駕車人呼出的氣體接觸載有經(jīng)過硫酸酸化處理的氧化劑三氧化鉻的硅膠，可測出呼出的氣體中是否含有乙醇及乙醇含量的高低。如果呼出的氣體中含有乙醇蒸汽，乙醇會被三氧化鉻氧化成乙酸，同時橙紅色的三氧化鉻被還原成綠色硫酸鉻。

【投影】 與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀（K2Cr2O7）溶液反應，被直接氧化成乙酸。

【提問】乙醇似水似火，用處多多，通過今天的學習，你掌握了它的哪些用途，以及決定它這種用途的性質(zhì)？

【歸納總結(jié)】乙醇的三個主要的性質(zhì)：與鈉反應，燃燒及催化氧化。

三、教學反思

1.本節(jié)課的教學中，密切結(jié)合學生已有的生活體驗創(chuàng)設問題情境，讓學生運用已有的化學知識去“P—預測”會有何種現(xiàn)象發(fā)生，可能得到何種結(jié)果。從生活中學生熟悉的物質(zhì)入手，激發(fā)起他們的學習興趣、探究的欲望，再過渡到物質(zhì)化學性質(zhì)的學習，這樣比較符合學生的認知規(guī)律。通過探究實驗讓學生“O—觀察”有何現(xiàn)象發(fā)生，并記錄觀察結(jié)果。再讓學生“E—解釋”所觀察到的現(xiàn)象和結(jié)果。同時充分利用多媒體教學手段，借助微觀機理的宏觀化，幫助學生理解抽象的反應機理。

2.化學概念的建立，經(jīng)過了復雜化、抽象化的過程，是化學學習中較為困難的部分?；诮?gòu)主義學習理論，學生學習前具有的豐富的生活經(jīng)驗和已有認知導致其存在著正確或迷思的概念，其中迷思概念的干擾使得學生難以將新的材料與原有認知結(jié)構(gòu)進行有效連接。POE策略的使用建立在學生了解實驗或事實情境的基礎(chǔ)上，可以引發(fā)學生的認知沖突，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實與預測的不一致性，從而形成正確的解釋，實現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)變。這符合學生的認知發(fā)展規(guī)律，它不僅對演示實驗的教學和探究式教學具有指導作用，而且對以實驗為特色的科學教學也具有啟示意義。

【參考文獻】

[1]顧江鴻，史小梅，李春密.預測—觀察—解釋——一種基于現(xiàn)代教育研究的演示策略[J].教育科學研究，2009（5）：54-56

[2]翁偉彬.POE策略在化學演示實驗教學中的應用[J].中學化學教學參考，2010（4）：17

（作者單位：江蘇省如東高級中學）