沙曉紅

（南京市第十三中學 江蘇 南京 210008）

在實施以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力為核心的素質(zhì)教育的今天，引導學生認識科學的本質(zhì)，應當成為變革現(xiàn)存教育教學模式的一個切入點。為提高學生的科學探究能力，利用化學課程中的實驗，在教學中對教材中的部分實驗指導學生進行創(chuàng)新性的改進并自主實驗，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和批判性思維，有利于對學生進行科學方法的訓練，有利于培養(yǎng)學生的探究能力，全面提高學生科學素養(yǎng)。作為新型的化學教師必須轉(zhuǎn)變觀念，通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學探究過程，激發(fā)學習興趣，提高探究能力。本文以《乙烯》這節(jié)市級公開課展開分析。

【教材分析】

人教版《化學》必修2中“來自石油和煤的兩種基本化工原料”的內(nèi)容涉及乙烯和苯兩種烴的重要代表物，學生能初步從組成和結(jié)構(gòu)的角度認識甲烷的性質(zhì)，但需要對“結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”的關系進一步深化認識，乙烯與苯的教學就能起到這種作用。另外，學生能從生活實際出發(fā)，認識乙烯和苯的廣泛應用，再學習它們的性質(zhì)，強化理論與實際的聯(lián)系，使學生能夠?qū)W以致用。本文就該節(jié)第一課時乙烯進行相關分析。教學的重點是乙烯的加成反應。通過對乙烷與乙烯的結(jié)構(gòu)比較，引導學生從結(jié)構(gòu)入手分析性質(zhì)，進行實驗探究。初步了解有機基本反應類型，形成對有機反應特殊性的正確認識，并能從結(jié)構(gòu)上認識其特點。讓學生通過對比，體會物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)間的辯證關系。

【教學方法】

教學中，充分發(fā)揮學生的自主探究能力，在教學過程中“以學生的發(fā)展為本”作為指導思想，主要通過以下幾個方面實現(xiàn)：（1）采取了實驗-推理-歸納-總結(jié)-鞏固的教學方式；（2）內(nèi)容涉及到乙烯分子的結(jié)構(gòu)問題，較為抽象，學生較難理解，因此在教學中可使用球棍模型，這樣可以增加學生的感性認識，并結(jié)合練習、對比的教學方法，幫助學生掌握這部分的知識；（3）本節(jié)內(nèi)容涉及到乙烯的化學性質(zhì)實驗，對教材上部分實驗進行改進，通過教師演示實驗和學生動手探究實驗，使學生在充分觀察實驗現(xiàn)象的基礎上，深刻理解乙烯的化學性質(zhì)；（4）在本節(jié)內(nèi)容的教學中，用計算機模擬乙烯的加成反應，其作用在于突破難點，化小為大，變靜為動，變抽象為形象。以學生為主體進行問題的設置和探究思路。做到問題設置層次明顯，引導功效突出。

【教學目標】知識與技能：掌握乙烯分子的組成、電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式；掌握乙烯的典型化學性質(zhì)——加成反應。掌握乙烯的氧化反應；了解乙烯的物理性質(zhì)；了解乙烯是石油裂化產(chǎn)物；了解乙烯的用途（乙烯與人類生活的意義）。

過程與方法：通過對比乙烷與乙烯的結(jié)構(gòu)，引導學生從結(jié)構(gòu)入手分析性質(zhì)，進行實驗探究，師生共同總結(jié)。

情感態(tài)度和價值觀：通過對比，體會物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)間的辨證關系。

【教學過程】

〔引入〕兩天前同學們開展了“水果的催熟實驗”的實踐活動?，F(xiàn)請同學展示實驗結(jié)果并匯報交流。

〔投影〕實驗Ⅰ：無色透明的塑料袋中放青色、未熟的水果（蔬菜），封好袋口。

實驗Ⅱ：無色透明的塑料袋中放青色、未熟的水果（蔬菜）和熟的水果，封好袋口。

對出現(xiàn)的現(xiàn)象進行探究，為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象？（可以到網(wǎng)上查閱相關資料）課上展示交流。

〔學生〕實驗Ⅰ和實驗Ⅱ?qū)Ρ?，從顏色上看發(fā)現(xiàn)實驗Ⅱ中的青香蕉已由青變黃，而實驗Ⅰ中的香蕉仍是青色。我們預習了課本知識并查閱了資料。推測實驗Ⅱ中熟蘋果會釋放出一種物質(zhì)催熟了青香蕉，這種物質(zhì)和乙烯有關。

〔投影〕（課件顯示）在Google里搜索“水果催熟”和“乙烯”關鍵詞，查詢結(jié)果顯示約有29600項符合的詞條。

〔設問〕乙烯是一種重要的化工原料，乙烯的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。下面我們一起來探究來自石油的基本化工原料——乙烯。將石蠟油在加強熱的條件下會產(chǎn)生什么樣的物質(zhì)呢？

〔實驗探究〕將浸透了石蠟油（17個碳原子以上的液態(tài)烷烴混合物）的石棉放置在硬質(zhì)試管的底部，試管中加入碎瓷片，給碎瓷片加強熱，石蠟油蒸氣通過灼熱的碎瓷片表面發(fā)生反應，將反應后生成的氣體分別通過酸性高錳酸鉀溶液和溴的CCl4溶液中，觀察現(xiàn)象，思考并回答：

1.生成的氣體中都是烷烴嗎？

2.生成物具有的性質(zhì)與烷烴有什么不同？

〔學生〕生成的氣體能使高錳酸鉀溶液紫紅色褪為無色，也能使溴的CCl4溶液紅棕色褪為無色。因為烷烴不具有此性質(zhì)，所以生成的氣體中不都是烷烴，含有與烷烴性質(zhì)不同的物質(zhì)。

〔投影〕（教師闡述）研究表明，石蠟油分解后的產(chǎn)物中含有烯烴和烷烴，烯烴分子中含有碳碳雙鍵，乙烯是最簡單的烯烴，也是烯烴的代表物。

〔設計意圖〕通過情景創(chuàng)設布置學生實踐活動（水果的催熟實驗），從生活實際出發(fā)，尋找學生熟悉的素材組織教學，提高學生的教學參與度。給學生適當?shù)膭邮謱嶒?、表達和交流機會。通過科學探究實驗“石蠟油分解”，擴展認識，產(chǎn)生矛盾沖突，引導學生類比歸納?，F(xiàn)象由性質(zhì)決定，性質(zhì)又由結(jié)構(gòu)決定?；貧w到學生熟悉的規(guī)律理解中，得出烯烴中不同于烷烴的結(jié)構(gòu)特征“碳碳雙鍵”。整個設計是引發(fā)問題，歸納問題，實驗探究。激發(fā)學生不斷把問題的思考引向深入。

〔投影〕（想一想）請寫出乙烷的電子式，然后設想從乙烷分子中每個碳原子上去掉一個氫原子后的電子式，分析其能否穩(wěn)定存在？為什么？如何改變可穩(wěn)定存在？

〔學生交流〕當乙烷中按上所述后書寫的電子式不能穩(wěn)定存在，因為碳原子未滿8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，移動兩個成單電子于兩個碳原子中間即可達到穩(wěn)定。

〔投影〕（列表）書寫出乙烷和乙烯的電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、碳碳鍵的類型及分之內(nèi)各原子的相對位置。通過比較分析得出兩者在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。

〔學生〕乙烷中是碳碳單鍵，分子中各原子不共平面；乙烯中是碳碳雙鍵，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

〔投影〕（教師闡述）配合使用球棍模型，發(fā)現(xiàn)乙烯是共平面的分子結(jié)構(gòu)，鍵角120°。

〔設計意圖〕本塊設計主要考慮學生已有的知識水平，尋找一個合理的切入點，學生能掌握電子式的書寫。從乙烷到乙烯電子式的書寫，目的是創(chuàng)設一個情境，讓學生自然而然地層層遞進認識。再利用球棍模型使其形象具體化，讓學生對乙烯的分子結(jié)構(gòu)深入理解。始終以學生為主體，考慮學生的認知水平，考慮學生的思維特點，注重學生思維能力的發(fā)展。

〔提問〕結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，下面我們繼續(xù)學習乙烯的性質(zhì)?，F(xiàn)在給大家展示一瓶排水法收集的乙烯，請同學們歸納出乙烯的物理性質(zhì)。

〔學生〕通常情況下，乙烯是無色稍有氣味的氣體，難溶于水，密度比空氣略小。

〔實驗探究〕點燃一瓶經(jīng)驗純的乙烯，觀察現(xiàn)象并分析化學性質(zhì)，寫出化學反應方程式。

〔學生〕乙烯具有可燃性，燃燒時火焰明亮，有少量黑煙生成。反應方程式為：

〔提問〕在該反應中元素化合價如何變化？乙烯發(fā)生了什么反應？

〔學生〕在反應中碳元素化合價升高，氧元素化合價降低，氫元素化合價不變。由此可知乙烯發(fā)生了氧化反應，被氧氣氧化。

〔質(zhì)問〕（聯(lián)系甲烷的性質(zhì)，把問題繼續(xù)引向深入）我們已經(jīng)知道甲烷不能被酸性高錳酸鉀氧化，不能使其褪色。那么乙烯也是如此嗎？

〔學生〕乙烯有不同于烷烴的結(jié)構(gòu)，在石蠟油分解的實驗中，烯烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。我推測乙烯能被高錳酸鉀氧化。

〔實驗探究〕（改進教材實驗，學生人人動手實驗）投影出實驗內(nèi)容：

實驗藥品：乙烯氣體，酸性KMnO4溶液

實驗儀器：針筒，醫(yī)用玻璃瓶

實驗裝置：如右圖所示

實驗步驟：

1.取液：用針筒吸取酸性KMnO4溶液3-4mL。

2.注液：①左手按住醫(yī)用玻璃瓶（集有乙烯氣體）的橡膠塞，右手持針筒下部，小心將針頭插入瓶塞內(nèi)；②推動活塞，將溶液注射入瓶內(nèi)，取下針筒。

3.振蕩。觀察溶液顏色的變化。

4.實驗完畢，將實驗用品置于燒杯中放好。

思考并回答：1.實驗現(xiàn)象？2.分析原因。3.如何鑒別甲烷和乙烯？

〔學生交流〕實驗現(xiàn)象為酸性KMnO4溶液顏色由紫紅色褪為無色，我們討論交流分析原因是乙烯中特征結(jié)構(gòu)“碳碳雙鍵”易被KMnO4氧化。同時得出結(jié)論：乙烯有不同于烷烴的性質(zhì)，利用這個反應可以鑒別甲烷和乙烯。

〔投影〕（資料信息）使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力稱為化學鍵。這種作用力可以用鍵能來表示，鍵能越大化學鍵越穩(wěn)定，鍵能小則不穩(wěn)定易斷裂。已知碳碳單鍵的鍵能為348kJ/mol，碳碳雙鍵的鍵能為615kJ/mol。由此可知碳碳雙鍵的鍵能大于單倍碳碳單鍵鍵能，小于雙倍碳碳單鍵的鍵能。

〔實驗探究〕（改進教材實驗，學生人人動手實驗）投影出實驗內(nèi)容：

實驗藥品：乙烯氣體，溴的CCl4溶液

實驗儀器：針筒，醫(yī)用玻璃瓶

實驗裝置：同上

實驗步驟：

1.取液：用針筒吸取溴的CCl4溶液3-4mL。

2.注液：①左手按住醫(yī)用玻璃瓶（集有乙烯氣體）的橡膠塞，右手持針筒下部，小心將針頭插入瓶塞內(nèi)；②推動活塞，將溶液注射入瓶內(nèi)，取下針筒。

3.振蕩。觀察溶液顏色的變化。

4.實驗完畢，將實驗用品置于燒杯中放好。

思考并回答：1.實驗現(xiàn)象？2.分析原因。3.如何鑒別甲烷和乙烯？

〔學生交流〕實驗現(xiàn)象為溴的CCl4溶液溶液顏色由紅棕色褪為無色，我們結(jié)合資料信息，討論交流分析原因是與烷烴進行比較，碳碳雙鍵有一根鍵比較“脆弱”易斷裂，發(fā)生了相關的化學反應。同時得出結(jié)論：該反應也可以用來甲烷和乙烯。

〔設計意圖〕本塊設計主要是改進教材實驗為微型封閉實驗。從根本上改變傳統(tǒng)上“教師做實驗-學生看實驗，教師講實驗-學生背實驗”的模式。改進后的實驗藥品用量少，裝置封閉性好，污染少對環(huán)境友好，操作簡便安全。易于實現(xiàn)人手一套儀器，方便人人動手，解決了學生動手機會少的問題。有利于提高學生的興趣，增強動手能力和分析問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和環(huán)保意識，形成科學探究的素養(yǎng)。

〔設計意圖〕在課堂教學適當利用多媒體輔助教學，使復雜枯燥的化學問題簡單化、形象化、具體化，能夠剖析分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，深化學生對這些抽象的分子結(jié)構(gòu)的認識和理解。了解化學反應中斷鍵和成鍵的實質(zhì)，可使學生容易理解、記憶深刻。充分調(diào)動了學生學習的興趣，能夠主動地參與課堂教學。

〔教師〕乙烯與溴發(fā)生的反應是加成反應。它是指有機物分子中的不飽和的碳原子與其他原子或原子團直接結(jié)合生成新的化合物的反應，是烯烴不同于烷烴的特征反應。

〔投影〕課堂小結(jié)（略）

〔課堂練習〕略

〔教后反思〕

1.熟悉教材，明確教學思路，把握教材編寫思想是上好課的前提。我校使用的是人教版教材版本，但我還分別研讀了蘇教版、魯科版教材。每個版本對教學內(nèi)容的展示都有各自的特點。本節(jié)內(nèi)容蘇教版設計了“你知道嗎、觀察與思考、問題解決、交流討論”等教學安排；魯科版的“聯(lián)想質(zhì)疑、交流研討、拓展視野”，包括人教版的“科學探究、學與問、實踐活動、科學視野”等都體現(xiàn)了教材編寫者的思想和教學要求。合理整合了各版本教材內(nèi)容，確定本節(jié)課的教學思路。這堂市級公開課的專家點評也充分肯定研讀不同教材，廣泛查閱資料，對教材合理處理有利于提高教學效益，同時使得教學更有新意和創(chuàng)造性，發(fā)揮學生在教學過程中的主體和中心地位，真正成為學習的主人。

2.突出實驗教學，提高學生科學探究能力充分體現(xiàn)新課程理念，積極引導學生自主探究。根據(jù)新課程標準的要求，以提高學生的科學素養(yǎng)為主旨，在課堂中學生應該是主體，讓學生主動參與、親身實踐、自己探究。根據(jù)我校的實驗條件和學生特點，在本節(jié)內(nèi)容的教學過程中既有學生實踐活動又有改進后的探究實驗，有利于學生對有機物分子結(jié)構(gòu)中官能團決定性質(zhì)的關系進一步深化認識。提高了學生實驗操作能力，培養(yǎng)了科學探究能力和合作精神。從教學反饋來看，學習效果好。

3.合理整合教學資源，教法得當 在教學過程中，整合了多種教學資源，除了實驗這一化學學習的重要途徑外，應用了多媒體技術輔助教學，優(yōu)化了課堂教學，提高教學質(zhì)量。采用探究式教學，設置的問題前后銜接過渡自然，難易度層層深入，不斷在舊問題解決的基礎上適時提出新問題來引導學生，解決新問題。較好地啟發(fā)學生的思維，激發(fā)了學生的求知欲，培養(yǎng)了學生分析思考問題的能力及合作交流學習的能力。從課堂教學的實踐看學生學習的積極性高，課堂教學目標達成率高，收到了預期效果。

［1］ 劉知新.化學教學論［M］.北京：高等教育出版社，2004：160

［2］ 人教社化學室.普通高中課程標準實驗教科書化學2（必修）［M］.北京：人民教育出版社，2007

［3］ 楊兵.一次實驗調(diào)演的啟示［J］.化學教育，2009（4）

［4］ 許英慧.化學反應進行的方向［J］.化學教學，2008.10：18～21