李玉萍
摘 要: 根據(jù)乙醛結構和碳元素價態(tài)分析,乙醛既有氧化性又有還原性,既可以被還原成醇又可以被氧化成羧酸,做好乙醛的銀鏡反應和斐林試劑反應是本節(jié)關鍵。本節(jié)課通過情景教學法、問題導入法,使學生學會自主構建化學知識體系,實現(xiàn)自主學習研究有機化合物的方法。
關鍵詞: 乙醛 氧化還原反應 實驗改進 銀鏡反應 斐林試劑反應
一、教材的地位和作用
本節(jié)課來自人教版(選修五)《有機化學基礎》第三章第二節(jié),它是在學習醇類之后,向?qū)W生介紹的另一類典型的重要有機化合物。從學科結構意義上看,高中化學所介紹的含氧衍生物(醇、羧酸)中,醛起著承上啟下的作用,它既可以被還原成醇,又可以被氧化成羧酸。特別是學生已經(jīng)學習了氧化還原反應的知識,對氧化還原反應的實質(zhì)、官能團決定有機物的化學性質(zhì)有了一定認識后,再來學習乙醛,可以加深學生對結構決定性質(zhì)這樣的化學規(guī)律的認識,提高學生思維能力,激發(fā)學生學習化學、探究化學規(guī)律的興趣,從而提高學生的學習素養(yǎng)。因此,本節(jié)課的設置與學習在有機合成中占有重要地位。
二、教學目標
根據(jù)本課教材的特點、新課標對本節(jié)課的教學要求及學生的認知水平,從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀三個方面確定了教學目標——通過實驗探究,實現(xiàn)概念理解。
三、存在問題
根據(jù)乙醛結構和碳元素價態(tài)分析,乙醛既有氧化性又有還原性,特別是能被弱氧化劑——銀氨溶液和新制氫氧化銅氧化,是本節(jié)的重點,做好銀鏡反應和斐林試劑反應是本節(jié)的難點。雖然這兩個實驗做的時候是定性檢驗,但是這兩個反應都可以用于定量測定乙醛或醛類,因此做實驗時試劑的用量和滴加順序有嚴格要求。例如:乙醛的銀鏡反應實驗,成功的關鍵是:①試管內(nèi)壁要潔凈;②要水浴加熱;③加熱時不能振蕩或搖動試管;④銀氨溶液必須是新制的,不能長久放置。本實驗的限制條件這么多,每一項都要作出解釋,而學生只能是被動的接受者,或者是該實驗的驗證者,這對于高一學生學習化學的興趣是極大的抹殺。
四、實驗改進
1.銀鏡反應實驗
試劑:2%的AgNO3溶液、2%的稀氨水、乙醛;儀器:試管、燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、酒精燈、圓形玻璃片(用特制的膠封閉成凹形),膠頭滴管等。
分組實驗:取一支潔凈的試管,加入約2—3ml2%的AgNO3溶液,再滴入2%稀氨水,至最初產(chǎn)生的沉淀剛好溶解為止,再滴入4—6滴乙醛,然后將混合液倒在凹形玻璃片上,將燒杯中加入三分之一的水,放在三腳架上,并墊上石棉網(wǎng),點燃酒精燈。將上述凹形玻璃片放在燒杯上,用水蒸氣加熱。
現(xiàn)象:凹形玻璃片上出現(xiàn)光亮銀鏡,好像一面鏡子。
(反應原理及方程式在此略去)
問題:當光亮的銀鏡出現(xiàn)后,不僅女生,而且很多男生都拿著鏡子照照自己,欣喜萬分。但是本實驗還是按照課本上的要求來做的,學生并沒有自主權,并沒有真正進行實驗的設計和探究。為了提高學生的興趣,讓學生真正參與到實驗中,本人又對第二個實驗——乙醛與斐林試劑反應進行改進。
2.乙醛與斐林試劑(新制氫氧化銅懸濁液)反應
試劑:10%的NaOH溶液、2%的CuSO4溶液、乙醛;膠頭滴管、試管若干。
設計思路:情景教學法、問題導入法
本實驗教材上提到的反應物用量、反應條件和操作方法無法用學生的現(xiàn)有知識進行解釋,為了提高學生興趣,讓學生真正參與到實驗中,我以退為進,給學生明確說明本實驗的原理及反應物用量我不是十分理解,更不能清楚解釋,希望同學們根據(jù)現(xiàn)有的藥品和儀器進行探究該反應的條件及反應物用量。
問題拋出后,學生興致很高,為了防止同學們做重復實驗,我設置了幾個思考題請同學們在本組中討論自己的方案,并說出來和大家分享。
【思考】
a.氫氧化銅懸濁液是否需要新制
b.CuSO與NaOH的用量:比例如何
c.反應條件:加熱到何種程度
同學們討論結果有兩種:一、NaOH溶液用量多,CuSO4用量少;二、CuSO4溶液用量多,NaOH溶液用量少。
經(jīng)過引導,根據(jù)控制變量法,每次只能改變一個條件,大家又說出:一、乙醛用量多,二、乙醛用量少;反應條件:加熱與不加熱,加熱沸騰與不沸騰。經(jīng)過組合分成下列四組情況:
經(jīng)過大約3分鐘的實驗,現(xiàn)象出現(xiàn),經(jīng)過同學們交流和討論,在充分發(fā)表意見的前提下,得到下列結論:a.氫氧化銅懸濁液要新制;b.CuSO4與NaOH的用量關系:堿必須過量;c.反應條件:用酒精燈加熱混合液至沸騰。
五、教學反思
1.本實驗以問題導入法模式,由老師示范創(chuàng)設問題情境,激發(fā)引導學生通過假設、猜想和實驗探究,使學生真切體會到科學研究的過程,掌握了控制變量法在實驗中的具體應用,既培養(yǎng)了學生的科學探究精神,又激發(fā)了學生學習化學的興趣。
2.通過學生自主學習,啟發(fā)引導,探求新知,使學生學會自主構建化學知識體系,實現(xiàn)自主學習研究有機化合物的方法。
參考文獻:
[1]贛州一中.郭軍民.乙醛教學設計.
本文系“河南省教育科學‘十二五規(guī)劃課題”(課題名稱:新課程背景下高中化學實驗教學創(chuàng)新研究,課題編號:(2015)-JKGHYB-1027。