基于立德树人根本任务，深化学科核心素养的有机化合物教学——以“乙醇”教学为例

丁弘正 冯 莹 李 佳

（1.绍兴市稽山中学 浙江 绍兴 312000；2绍兴市第一中学 浙江 绍兴 312000；3.华中师范大学化学教育研究所 湖北 武汉 430079）

习近平总书记在2018年全国教育大会上指出：“要把立德树人融入思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育各环节，贯穿基础教育、职业教育、高等教育各领域，学科体系、教学体系、教材体系、管理体系要围绕这个目标来设计，教师要围绕这个目标来教，学生要围绕这个目标来学。”［1］在化学教学中围绕立德树人根本任务，以新思路开辟新课堂，将显性的化学课程知识、技能传授与隐性的理想信念、国家意识、社会主义核心价值观教育等思想政治教育有机结合。

乙醇是人类较早发现、制备和应用的有机化合物，在生活和生产中有着广泛的用途，乙醇的教学内容含有丰富的教育素材。其中不乏中华诗酒文化、能源的开发利用、乙醇在人体中的变化及酒驾的危害等融合德育和学科核心素养的素材。对乙醇这一课进行全面深度挖掘、优化设计，不仅是践行立德树人理念的一个重要案例，也可以于无声处引导学生逐步形成正确的价值观念、提升关键能力。

一、学情分析

学生在初中的学习中已了解乙醇的部分用途，乙醇是学生比较熟悉的生活用品。教材在第二节介绍了乙烯，反应产物中涉及卤代烃，学生已经初步接触含有官能团的有机物。此外，通过对烷烃、乙烯性质的学习，学生初步认识到有机物的性质是由其特殊结构决定的，而性质又决定了其用途，这与无机物的学习有一定的相似性。在能力方面，学生已具备一定的实验探究能力和分析归纳能力，微观思维能力还有所欠缺，因此需要引导学生从微观角度解释实验现象，深化结构决定性质的学科思想。

二、教学目标

1.通过曲水流觞的典故领略绍兴文化之乡的魅力，引出我国独特的诗酒文化，将化学与传统文化相结合，感受我国传统文化的魅力，增强学生文化自信。

2.通过乙醇结构、性质的探究，能宏微结合认识物质的组成、结构、性质和变化，形成结构决定性质的观念，并深刻理解实践是检验真理的唯一标准、内因决定事物本质等哲学原理。

3.通过分享乙醇在日常生产生活中的广泛应用，树立节约资源和保护环境的可持续发展意识，同时引导学生辩证看待事物，做出正确的价值判断。

三、教学设计思路

本节课以曲水流觞为主情境线索，发散出乙醇结构探索、乙醇在人体中的转化、检测酒驾等分支情境，将知识的学习、素养的培养、传统文化和价值观的教 育融入其中，让情境深度发展、学生深度学习。见表1。

表1 教学设计思路

四、主要教学过程

1.曲水流觞，初识乙醇

【教师引入】展示绍兴水乡、酒乡、名士之乡的图片，再推进到兰亭曲水流觞的图片，吟诵王羲之的兰亭集序片段。

【教师提问】饮酒赋诗，挥笔成墨。酒的主要成分是什么？你能吟诵哪些带“酒”的诗句？

【学生回答】酒的主要成分是乙醇。吟诵带“酒”的诗句，例如清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂。借问酒家何处有？牧童遥指杏花村；明月几时有，把酒问青天；莫笑农家腊酒浑，丰年留客足鸡豚。山重水复疑无路，柳暗花明又一村；绿蚁新醅酒，红泥小火炉。晚来天欲雪，能饮一杯无？

【教师追问】乙醇我们并不陌生，分享一下你对它的了解？

【学生分享】乙醇，俗称酒精，无色，有特殊香味的液体，密度比水小，易挥发，能与水以任意比例互溶，分子式为C2H6O。

设计意图：结合学生非常熟悉的乡土文化知识创设情境，增加学生亲切感；通过吟诵带“酒”的诗句，建构化学与语文学科的联系，感受学科交融的魅力，增强和完善了中华传统文化教育。通过学生分享的乙醇旧知，为新知的学习做铺垫。

2.理论实验，共探结构

［教师提问］乙醇的分子式为C2H6O，那么它的结构是怎样的？根据有机物中不同原子成键规则，请用球棍拼接出合理的结构模型并书写相应的结构简式。

【学生展示】两种结构，分别为CH3OCH3、CH3CH2OH。

【教师追问】那么究竟是哪种结构呢？如何通过简单实验或依据一些事实证据进行验证？

【分组讨论】两种结构不同之处在于，第一种结构的氢均与碳原子相连，第二种结构的氢不仅与碳原子相连，也有直接与氧原子相连的，和水的结构有些类似，可能和水一样，能和金属钠反应？

【教师追问】如果能和金属钠反应，那么会产生什么气体呢？如何检验呢？

【学生回答】氢气，点燃进行检验。

【教师引导】同学们还记得铁和水蒸气的反应吗？我们当时是将产生的氢气通入肥皂液中，然后点燃，是否可以将氢气的检验迁移到这个实验呢？我们一起来试试。

【实验演示】乙醇和金属钠的反应，将产生的气体通入肥皂液中，然后点燃。

【教师提问】如何描述乙醇与钠反应的实验现象？钠保存在煤油中，说明了什么了？如何推断乙醇真正的结构？

【分组交流】钠先沉后浮，钠没有熔化但在不断变小，试管壁变烫，产生气体，点燃有轻微爆鸣声。钠保存在煤油中，煤油的主要成分是烃，说明钠不与烃基上的氢反应，说明真正的结构应该是CH3CH2OH。

【教师追问】对比乙烷和乙醇的结构，有什么不同？

【学生回答】乙醇相当于将乙烷中的一个H换成了OH。

【教师讲授】烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物，如CH3Cl、CH2BrCH2Br、CH3CH2OH等。官能团：决定有机化合物特性的原子或原子团。

【教师提问】乙醇的官能团是什么？

【学生回答】羟基。

设计意图：通过模型搭建，引导学生从原子水平认识物质的组成和结构，培养微观探析能力，同时加深对同分异构体的认识；通过对乙醇和金属钠的实验改进和实验演示，培养学生认识到实践是检验真理的唯一标准、内因决定事物本质的马克思主义哲学原理。通过乙烷和乙醇的结构对比，顺势引出烃的衍生物和官能团的概念，这也为后续探究乙醇性质的全面学习做好铺垫。

3.合作探究，层层深入

【教师提问】乙醇和水的结构都有羟基这一官能团，所以都能和水反应置换出氢气，但是实验现象又有所不同，请准确描述一下实验现象的差异，并书写方程式，讨论反应类型，分析钠与乙醇、水反应剧烈程度不同的原因。

【学生讨论】从钠在液体中的位置、形态变化、有无声音、有无气泡等多角度比较两个实验，书写方程式，了解反应实质，认识断键位置，从而分析剧烈程度的不同是由羟基上氢原子活泼性不同而引起的。

【教师过渡】兰亭集序中说道，一觞一咏，亦足以畅叙幽情。诗人们常常饮酒赋诗，诗仙李白更有斗酒诗百篇之说，这说明喝酒能使中枢神经系统兴奋起来，那么喝了酒，酒精在我们人体内究竟会发生什么变化呢？

【图片展示】乙醇在人体中的变化：乙醇——乙醛——乙酸——CO2+H2O。

【教师讲述】进入消化道的酒精主要在胃中被吸收进入血液，其中20%在肺循环中，通过呼吸排出体外，80%的酒精代谢在肝脏中进行。当酒精进入身体，由肝脏生成的乙醇脱氢酶将乙醇转化为乙醛，乙醛又被乙醛脱氢酶转化为乙酸，乙酸会参与体内的其他多个代谢途径最终转化为二氧化碳和水，排出体外。当血液中的乙醇浓度达到0.05%时，酒精的作用开始显露，中枢神经系统变得兴奋。

【教师提问】大量饮酒会产生什么影响呢？

【学生回答】80%的酒精代谢在肝脏中进行，所以大量饮酒会造成肝脏解酒负担，而且短时间乙醛含量的急剧上升来不及代谢容易引起酒精中毒，非常危险。

【教师追问】诗仙李白斗酒诗百篇，一斗酒大约12斤，你觉得喝了12斤的酒是否还能才思敏捷地作出那么多的诗篇佳作吗？

【学生讨论】肯定不能，人只会昏昏沉沉，甚至酒精中毒。

【教师分析】过度饮酒会伤害神经系统，使人的反应迟钝，无法酣畅淋漓地作诗了，此外还会引起胃出血，损伤肝脏，也易导致心血管疾病发作，所以我们要拒绝酗酒，关爱身体健康。

【过渡】过度喝酒会使人反应迟钝，所以我们不能酒驾、醉驾，否则极易造成交通事故，那么又该如何检查酒驾呢？

【视频展示】交警检查酒驾。

【实验演示】乙醇和重铬酸钾溶液的反应。

【教师提问】重铬酸钾遇到乙醇由橙色变成了绿色，交警用这个装置来检验酒驾体现了乙醇的哪些性质呢？

【学生回答】乙醇易挥发还有乙醇的还原性。

【教师讲授】酒驾伤人伤己，且法律规定，酒驾、醉驾要负刑事责任，作为公民要遵守法律，希望我们每一个同学都能拒绝酒驾，让出行多一分安心。

【过渡】喝酒之后，乙醇在肝脏中代谢，通过乙醇脱氢酶转化为乙醛，那么这个转化过程能否在体外完成呢？

【学生回答】应该可以吧，体内是在乙醇脱氢酶的作用下实现，体外的话可能需要催化剂。

【教师提示】确实需要催化剂，不断地尝试后发现这个催化剂可以是铜也可以是银，那么设计实验时，我们也需要考虑到产物的检验，提示：亚硝基铁氰化钠Na2Fe（CN）5NO遇乙醛在碱性条件下生成血红色物质。

【学生分组实验】将铜丝缠绕成螺旋状，用剪刀剪取2厘米宽的纸巾，均匀滴加10～20滴1%Na2Fe（CN）5NO溶液，缠绕在铜丝上，固定住，将铜丝在酒精灯上灼烧至黑色，趁热插入乙醇中，取出铜丝和纸巾，向纸巾滴加几滴氢氧化钠溶液，观察实验现象。

【教师提问】这个过程中，你观察到了什么样的实验现象，能否用方程式表征？你认为这个反应断裂了哪些化学键呢？反应类型是什么呢？

【分组讨论】实验现象、方程式、断键位置、反应类型。

【教师拓展】这个反应在日常生活中就有广泛的应用，比如高温焊接银器、铜器时，表面会生成黑色的氧化物，电工师傅说，可以先将铜器或银器趁热蘸一下酒精，它们就会光亮如初。

【教师引导】乙醇的性质介绍了那么多，我们能不能根据反应类型给它们分分类呢？

【学生整理】学生按照置换反应、氧化反应等将乙醇的化学性质进行分类整理。

设计意图：通过钠与乙醇、水的实验现象对比，培养学生类比的学科思维，通过曲水流觞中饮酒赋诗引出喝酒后乙醇在人体的变化之旅、酒驾的检测、乙醇的催化氧化，前后呼应，使导课素材贯穿课堂之中。通过酗酒对人体的影响的分析，引导学生认识酒驾的危害及法律对酒驾醉驾的处罚，培养学生法治意识和社会责任感。通过学生对乙醇断键位置的分析、化学反应的分类，建立乙醇认知模型，为后续有机物的学习打好基础。

4.畅谈乙醇，共话用途

【教师引入】结合你的生活经验，谈谈乙醇在日常生活中的应用？这些应用体现了乙醇的哪些性质？

【学生分析】乙醇汽油、乙醇消毒液、料酒、化妆品……

【教师提问】乙醇汽油究竟是什么？使用乙醇汽油对环境有何影响？

【学生回答】乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。采用创新的乙醇汽油作为现今汽油的替代品可以有效降低汽车尾气的污染。

【教师提问】乙醇消毒液使用的是怎样浓度的乙醇？为什么？

【学生回答】体积分数75%的乙醇，若是使用浓度太高的乙醇则细菌表面包膜的蛋白质迅速凝固，并形成一层保护膜，将阻止酒精进入细菌体内，无法达到将细菌彻底杀死的效果；浓度太低则不足以使病毒体内的蛋白质凝固，同样也不能将病毒杀死。

【教师引导】这一节课的学习，我们重新认识了乙醇，在乙醇结构、性质、用途的探究过程中，你能否和我们分享一下有机物学习的一般方法。

【学生归纳】从结构、性质、用途切入。

设计意图：通过乙醇汽油的讨论，培养学生寻求绿色能源推动可持续发展的意识，通过乙醇消毒液浓度讨论，培养学生辩证思维能力。借助于乙醇用途的讨论，巩固用途体现性质的观念。以我们最熟悉的乙醇为中心，培养学生建立有机学习模型，引导学生从方法上突破有机学习的瓶颈。

5.落实立德树人根本任务、提升学科核心素养的化学课堂思考

落实立德树人根本任务与提升化学学科核心素养其目标是一致的，需要依托情境、素材、分析、讨论、总结甚至是实验改进，让思想在碰撞中生成且升华。每一节课中潜移默化的影响，或多或少，都将逐步强化理想信念、国家意识、文化自信等，点点滴滴都是昭示正向的价值引领和素养提升，都是在浇灌学生思想之果的成长与成熟。用心设计，发挥学生主体地位，让思想碰撞，让课堂自然且有深度地生成，这是新时代下我们的不懈追求。