经江红
一、课题提出
“同分异构”是《有机化学基础》模块重要的知识组成部分,既要求学生必须掌握和运用所学知识,同时又能考查学生分析问题和解决问题的能力、迅速计算能力、空间想象能力、逻辑思维能力;同分异构体的知识可以说是起点低、思维容量大、综合性强,对学生的思维能力要求较高。因此,本节课的重点任务就是让学生探讨、总结、掌握限定条件下同分异构体的书写方法,并在此过程中提高自己的化学思维能力。那么,如何提高这节课的效率,让学生既掌握方法又提高有序、严谨的思维品质,笔者的设计如下。
二、设计思路
学生惊叹。
师:所以我们往往只研究符合一定条件的同分异构体,今天这节课我们就来学习限制条件下同分异构体的书写。
设计意图:惊人的数字激发了学生的学习兴趣,同时,学生也明白了学习限制条件下同分异构体的书写意义,也就是“为什么学”。首先,同分异构体就在我们的身边,对我们的生产生活有很重要的意义。其次,对于大部分有机物其同分异构体数目庞大,所以我们往往只需要研究符合我们条件的同分异构体,这就是我们为什么要学会书写“限定条件下”的同分异构体,而不是仅仅因为高考要考。这样的引入相对于之前的设计,更激发了学生的学习内驱力,课堂气氛也开始慢慢活跃起来。
(二)课的主体
1.简单同分异构体的书写
(1)分子式为C4H10的一氯代物同分异构体共有 种。
师:在拿到这道题时,解题步骤如何?该如何书写?
生1:看分子式。
生2:看不饱和度。
……
【方法小结】在书写同分异构时一般遵循如下顺序:
研究分式或结构简式(碳数、氧数等)→计算不饱和度→确定基本基团→组装基团
设计意图:知道了“为什么学”,紧接着就通过师生互动的方式总结出“怎么写”。而学生在书写同分异构体时逻辑混乱,缺乏有序思维,容易写错写漏。而所谓有序思维是指分析和解决问题时遵循一定的顺序,按照一定的过程和特定的思维线索步步向前推进,直到有效地实现目标。所以笔者从这道较简单的题目出发,设计层层问题,启发学生,总结出限制条件下同分异构体书写的基本思路与方法,进一步抓住问题的本质,提高解决问题的效率,提高学生对问题的分析与归纳能力。
【学生活动】分组讨论,写出思维流程图。
(2)分子式为C4H10O的醚共有 种。
(3)分子式为C4H8O2的酯共有 种。
(4)C7H8O的同分异构体中含有苯环的有 种。
【投影】展示学生的思维流程图,如第(2)小题:
4个C 1个O不饱和度=0→4个饱和碳原子一个-O-→C-O-C3(丙基有两种)C2-O-C2共3种
设计意图:展示思维流程图,一方面老师可以了解学生的思维,另一方面学生在书写、解说自己思维的同时可以使自己的思维更加清晰。在点评过程中强调书写过程的有序性。
【练习拓展】写出满足下列条件的同分异构体结构简式:
(1)分子式为C4H10的一氯代物同分异构体。(条件:其中水解后的产物能氧化生成醛)
(2)分子式为C4H10O的醚。(条件:核磁共振氢谱中出现两组峰)
(3)分子式为C4H8O2的酯。(条件:水解后,其中一种产物能发生银镜反应)
(4)C7H8O的同分异构体中含有苯环。(条件: ,结构简式: )
设计意图:部分学生在思维的灵活变通性方面存在缺陷,逆向思维比正向思维明显薄弱。设计本环节时笔者又增加了一部分内容,先让学生熟悉一些常见的限制条件,总结出一般从性质、结构上限制条件的规律,再让学生自己书写限制条件,这样可以从正向、逆向两方面训练学生的思维能力。
【过渡】我们已经基本掌握了较简单条件下
书写同分异构体的基本思路,现在我们挑战一下条件复杂一点的同分异构体的书写。
2.多条件下同分异构体的书写
【例】 (2009·江苏)写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式。
①苯的衍生物,且苯环上的一取代产物只有两种;②与Na2CO3溶液反应放出CO2气体;③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。
【学生活动】在小组内进行讨论交流。
【教师活动】引导学生按照基本思路一步步分析,画出思维流程图,展示成果。
设计意图:以上述高考题为例题,通过对“限制性条件”的解读,可以加深学生对江苏高考考试说明的理解;通过学生自主学习、小组合作学习,突出学生学习的主体作用,改变学生的学习方式,充分发挥“兵教兵、兵练兵”的作用,让学生在交流与合作中学会学习,提高学习的效率。
【过渡】在大家努力合作的基础上我们完成了这道题,下面我们每个人独立思考,完成这道自我诊断题,检查一下自己是否真正掌握了限制条件下同分异构体书写的基本方法。
【自我诊断】写出符合下列条件的C的一种同分异构体的结构简式。
①属于芳香族化合物;②分子中有四种不同环境的氢原子;
③能和FeCl3溶液发生显色反应;④能发生银镜反应。
设计意图:自我诊断,自我小结。
【小结】通过这节课的学习,我们掌握了限制条件下同分异构体的书写方法。当我们拿到这类题时,我们要先研究分子式或结构简式,再计算不饱和度,根据条件确定基本基团,最后再根据条件组装基团。当然解答同分异构体书写的方法有很多,具体问题要具体分析,希望同学们在今后的学习过程中能总结出更多、更有效的解题方法
四、教學反思
1.本节课的设计意图就是要让每一位学生在原有的知识基础上得到发展,发展的不仅是知识和技能,更主要是思维方法、思维品质。现在所学的化学知识可能在将来会被遗忘,但思维品质的提升将影响学生的一生。因为只有具有灵活思维的人,才有较强的迁移能力。本节课的设计,不仅关注要掌握哪部分知识,更注重用什么策略来掌握这部分知识、用什么策略最有优势。同分异构体书写方法很多,哪种方法最适合“限定条件下”的同分异构体,本堂课要让学生在实践中去体验。因此,这节课设计出层层推进的几个重点环节,促进学生积极生成新的知识体系,让学生在宽松的氛围中充分暴露真实问题。教师深入学生当中,与学生进行对话,共同解决这些问题,最终学生掌握了新的方法,思维能力获得发展。本节课的教学设计把知识的有序性和教学方法的有序性进行了结合。
2.赏识效应:马斯洛的需要层次论告诉我们,人都有被认同、被赏识的心理需求,学生普遍具有渴望被同伴和老师肯定、表扬的强烈愿望。这节课上,教师时常寻找学生的闪光点,很好地顺应了学生的这一心理趋向。学生积极参与问题的发现与解决过程,在合作与对话中彼此分享智慧,感受尊重,体验学习的乐趣、发现的惊喜、成功的快意。
3.这节课教师以习题为主线,通过配合恰到好处的点拨,引导学生一起学习、总结知识,相信大多数基础好、自觉性好、反应快的学生都可以实现课堂效益最大化;但也可能使少数基础差、性格内向、不善于交流的学生会跟不上,对这部分学生教师还要多加关注。
(责任编辑 罗 艳)