李玉萍
摘 要: 根据乙醛结构和碳元素价态分析,乙醛既有氧化性又有还原性,既可以被还原成醇又可以被氧化成羧酸,做好乙醛的银镜反应和斐林试剂反应是本节关键。本节课通过情景教学法、问题导入法,使学生学会自主构建化学知识体系,实现自主学习研究有机化合物的方法。
关键词: 乙醛 氧化还原反应 实验改进 银镜反应 斐林试剂反应
一、教材的地位和作用
本节课来自人教版(选修五)《有机化学基础》第三章第二节,它是在学习醇类之后,向学生介绍的另一类典型的重要有机化合物。从学科结构意义上看,高中化学所介绍的含氧衍生物(醇、羧酸)中,醛起着承上启下的作用,它既可以被还原成醇,又可以被氧化成羧酸。特别是学生已经学习了氧化还原反应的知识,对氧化还原反应的实质、官能团决定有机物的化学性质有了一定认识后,再来学习乙醛,可以加深学生对结构决定性质这样的化学规律的认识,提高学生思维能力,激发学生学习化学、探究化学规律的兴趣,从而提高学生的学习素养。因此,本节课的设置与学习在有机合成中占有重要地位。
二、教学目标
根据本课教材的特点、新课标对本节课的教学要求及学生的认知水平,从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个方面确定了教学目标——通过实验探究,实现概念理解。
三、存在问题
根据乙醛结构和碳元素价态分析,乙醛既有氧化性又有还原性,特别是能被弱氧化剂——银氨溶液和新制氢氧化铜氧化,是本节的重点,做好银镜反应和斐林试剂反应是本节的难点。虽然这两个实验做的时候是定性检验,但是这两个反应都可以用于定量测定乙醛或醛类,因此做实验时试剂的用量和滴加顺序有严格要求。例如:乙醛的银镜反应实验,成功的关键是:①试管内壁要洁净;②要水浴加热;③加热时不能振荡或摇动试管;④银氨溶液必须是新制的,不能长久放置。本实验的限制条件这么多,每一项都要作出解释,而学生只能是被动的接受者,或者是该实验的验证者,这对于高一学生学习化学的兴趣是极大的抹杀。
四、实验改进
1.银镜反应实验
试剂:2%的AgNO3溶液、2%的稀氨水、乙醛;仪器:试管、烧杯、三脚架、石棉网、酒精灯、圆形玻璃片(用特制的胶封闭成凹形),胶头滴管等。
分组实验:取一支洁净的试管,加入约2—3ml2%的AgNO3溶液,再滴入2%稀氨水,至最初产生的沉淀刚好溶解为止,再滴入4—6滴乙醛,然后将混合液倒在凹形玻璃片上,将烧杯中加入三分之一的水,放在三脚架上,并垫上石棉网,点燃酒精灯。将上述凹形玻璃片放在烧杯上,用水蒸气加热。
现象:凹形玻璃片上出现光亮银镜,好像一面镜子。
(反应原理及方程式在此略去)
问题:当光亮的银镜出现后,不仅女生,而且很多男生都拿着镜子照照自己,欣喜万分。但是本实验还是按照课本上的要求来做的,学生并没有自主权,并没有真正进行实验的设计和探究。为了提高学生的兴趣,让学生真正参与到实验中,本人又对第二个实验——乙醛与斐林试剂反应进行改进。
2.乙醛与斐林试剂(新制氢氧化铜悬浊液)反应
试剂:10%的NaOH溶液、2%的CuSO4溶液、乙醛;胶头滴管、试管若干。
设计思路:情景教学法、问题导入法
本实验教材上提到的反应物用量、反应条件和操作方法无法用学生的现有知识进行解释,为了提高学生兴趣,让学生真正参与到实验中,我以退为进,给学生明确说明本实验的原理及反应物用量我不是十分理解,更不能清楚解释,希望同学们根据现有的药品和仪器进行探究该反应的条件及反应物用量。
问题抛出后,学生兴致很高,为了防止同学们做重复实验,我设置了几个思考题请同学们在本组中讨论自己的方案,并说出来和大家分享。
【思考】
a.氢氧化铜悬浊液是否需要新制
b.CuSO与NaOH的用量:比例如何
c.反应条件:加热到何种程度
同学们讨论结果有两种:一、NaOH溶液用量多,CuSO4用量少;二、CuSO4溶液用量多,NaOH溶液用量少。
经过引导,根据控制变量法,每次只能改变一个条件,大家又说出:一、乙醛用量多,二、乙醛用量少;反应条件:加热与不加热,加热沸腾与不沸腾。经过组合分成下列四组情况:
经过大约3分钟的实验,现象出现,经过同学们交流和讨论,在充分发表意见的前提下,得到下列结论:a.氢氧化铜悬浊液要新制;b.CuSO4与NaOH的用量关系:碱必须过量;c.反应条件:用酒精灯加热混合液至沸腾。
五、教学反思
1.本实验以问题导入法模式,由老师示范创设问题情境,激发引导学生通过假设、猜想和实验探究,使学生真切体会到科学研究的过程,掌握了控制变量法在实验中的具体应用,既培养了学生的科学探究精神,又激发了学生学习化学的兴趣。
2.通过学生自主学习,启发引导,探求新知,使学生学会自主构建化学知识体系,实现自主学习研究有机化合物的方法。
参考文献:
[1]赣州一中.郭军民.乙醛教学设计.
本文系“河南省教育科学‘十二五规划课题”(课题名称:新课程背景下高中化学实验教学创新研究,课题编号:(2015)-JKGHYB-1027。