陸燕海 江旭峰
摘要: 對(duì)乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)中幾個(gè)常見(jiàn)教學(xué)疑問(wèn)進(jìn)行審慎分析和實(shí)證研究,得出: (1)建議教師演示或?qū)W生分組實(shí)驗(yàn)均應(yīng)添加沸石為宜;(2)適當(dāng)增大醇酸比能增加產(chǎn)品量,但也會(huì)因混入的乙醇增多而加大產(chǎn)物的溶解損耗;(3)從利于酯化反應(yīng)規(guī)律教學(xué)出發(fā),建議基于機(jī)理角度選擇“乙酸、濃硫酸、乙醇”的加入順序;(4)飽和Na2CO3和濃NaOH溶液均能有效除醇酸、降酯溶,都是實(shí)驗(yàn)合適的吸收劑。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,認(rèn)為教師在實(shí)施指向核心素養(yǎng)的教學(xué)時(shí),辨析慣識(shí)須用實(shí)驗(yàn)事實(shí)去積極回應(yīng)質(zhì)疑,提高教學(xué)內(nèi)容的整體認(rèn)識(shí)和進(jìn)階發(fā)展,傳承核心知識(shí)背后蘊(yùn)藏的思維價(jià)值。
關(guān)鍵詞: 乙酸乙酯制備; 問(wèn)題實(shí)證與分析; 化學(xué)教學(xué)探討
文章編號(hào): 10056629(2020)05008706
中圖分類(lèi)號(hào): G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B
1 問(wèn)題的提出
化學(xué)作為一門(mén)自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)在認(rèn)識(shí)、理解與發(fā)展這門(mén)學(xué)科的進(jìn)程中起到了舉足輕重的促進(jìn)作用。特定物質(zhì)間反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果常常受反應(yīng)溫度、試劑用量、操作順序與習(xí)慣等外界因素的共同影響。因此,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是各種細(xì)節(jié)變量控制下的綜合呈現(xiàn),拋開(kāi)實(shí)驗(yàn)條件談實(shí)驗(yàn)結(jié)論就沒(méi)有任何實(shí)際意義,在實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,我們必須充分重視并準(zhǔn)確把握好實(shí)驗(yàn)本身的細(xì)節(jié)問(wèn)題。
乙酸乙酯的制備是高中化學(xué)教學(xué)中一個(gè)重要的演示實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)充分體現(xiàn)了有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)的基本思想與方法,對(duì)學(xué)生后續(xù)有機(jī)內(nèi)容的深入學(xué)習(xí)具有很好的示范作用?,F(xiàn)行不同版本的高中《化學(xué)2(必修)》教材對(duì)該實(shí)驗(yàn)操作的描述大致相同,但具體細(xì)節(jié)卻又不完全一致。目前,同行們的研究大多仍集中于裝置改進(jìn)、催化劑種類(lèi)和試劑用量的優(yōu)化等,較少?gòu)膶?shí)際教學(xué)中師生經(jīng)常遇到的一些基礎(chǔ)的、操作性的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)問(wèn)題,進(jìn)一步給出針對(duì)性的回答與解釋。
通過(guò)對(duì)區(qū)域內(nèi)學(xué)校師生發(fā)放問(wèn)卷、訪談?wù){(diào)查等活動(dòng),發(fā)現(xiàn)大家對(duì)該實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)的一些教學(xué)疑惑主要有: (1)加熱前究竟要不要添加沸石或碎瓷片;(2)乙醇的用量為什么要大于冰醋酸;(3)試劑的加入順序是否唯一、合理;(4)收集乙酸乙酯是否必須要選用飽和Na2CO3溶液……筆者對(duì)上述教學(xué)疑問(wèn)進(jìn)行了審慎分析和實(shí)證研究,以期給出相對(duì)更為客觀、合理的解釋。
2 實(shí)證分析與結(jié)論
2.1 是否要預(yù)加沸石以防暴沸現(xiàn)象
在現(xiàn)行3套主流高中化學(xué)必修教材中,該實(shí)驗(yàn)均采用了圖1的反應(yīng)裝置,但具體到實(shí)驗(yàn)操作時(shí)唯有魯科版指明要加入“2~3小塊碎瓷片”,其他兩版教材均未提及。這種不同教材的同一內(nèi)容在細(xì)節(jié)編排上的差異性,傳導(dǎo)至教學(xué)一線時(shí)就會(huì)產(chǎn)生諸多困惑。試問(wèn),沸石或碎瓷片預(yù)加與否會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果嗎?
[實(shí)驗(yàn)1]向試管中依次加入3mL無(wú)水乙醇、2mL濃硫酸和2mL冰醋酸,振蕩均勻后再加2小塊碎瓷片,按圖1所示連接裝置開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。加熱時(shí)間均控制在3min,觀察反應(yīng)液的沸騰現(xiàn)象,測(cè)量試管中收集到的油層高度,并與不加碎瓷片時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照。如此反復(fù)操作3組以上的平行實(shí)驗(yàn)。
酒精燈直接加熱時(shí)混合液受熱快,加碎瓷片的實(shí)驗(yàn)組反應(yīng)液氣化平緩,未暴沸;未加碎瓷片沸騰較為劇烈,但不至于暴沸噴涌出導(dǎo)管。從產(chǎn)物的高度(產(chǎn)量)來(lái)看,兩者均約1.5cm,基本無(wú)差別。雖然由于試管加上導(dǎo)管有一定的高度和空間,不加沸石或碎瓷片也未暴沸沖料,但沸騰劇烈說(shuō)明已產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象,未必沒(méi)有沖料的可能,而且過(guò)度沸騰會(huì)帶出更多未反應(yīng)的醇和酸。因此,從科學(xué)的角度和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程要求,建議無(wú)論是教師演示還是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)均要添加沸石為宜。
需要說(shuō)明的是,采用酒精燈直接加熱常會(huì)因?qū)嶒?yàn)溫度偏高而引起混合液顏色的加深,甚至發(fā)黑或變黏稠。有研究表明[1],乙醇和乙酸在濃硫酸的作用下,75℃左右就能生成乙酸乙酯,85℃時(shí)混合液開(kāi)始出現(xiàn)明顯的沸騰現(xiàn)象。因此,若改用水浴加熱,就能很好地控制實(shí)驗(yàn)溫度處于合理范圍內(nèi),混合液既不易變色,也不會(huì)暴沸。隨著《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》的正式頒布,這一點(diǎn)在新編高中化學(xué)教材中也有所體現(xiàn),如蘇教版《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》教材中制備乙酸乙酯的裝置如圖2所示,加熱方式采用水浴。
2.2 對(duì)乙醇、乙酸用量問(wèn)題的探究
目前,全國(guó)通用的幾個(gè)高中化學(xué)教材在乙醇、乙酸用量問(wèn)題上比較統(tǒng)一,均采用體積比3∶2混合反應(yīng)[根據(jù)乙醇、乙酸的密度0.79g·mL-1、 1.05g·mL-1可求得n(C2H5OH)∶n(CH3COOH)約是2∶1],即按制備乙酸乙酯的理論計(jì)量數(shù)比來(lái)看,所加乙醇是遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)量的。對(duì)此,有同行認(rèn)為主要原因是該反應(yīng)是可逆的,原料成本上乙醇相對(duì)乙酸更便宜[2],通過(guò)加入過(guò)量乙醇可提高乙酸轉(zhuǎn)化率。但這樣的理由似乎很牽強(qiáng),也是與當(dāng)前工業(yè)實(shí)際相悖的。
[實(shí)驗(yàn)2]用移液管移取不同體積的無(wú)水乙醇、冰醋酸(控制原料總體積5mL)于試管中混合均勻,再邊振蕩試管邊慢慢加入2mL濃硫酸,稍冷后加幾粒沸石。按圖2所示連接裝置,小試管中預(yù)加4.0cm高的飽和Na2CO3溶液,控制水浴溫度85℃。計(jì)時(shí)6min,觀察分層現(xiàn)象,測(cè)量并記錄收集到的油狀液體層高度。取下小試管振蕩后再次測(cè)定并記錄。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
分析可得,在控制原料總體積一定和相同加熱時(shí)間的條件下,適當(dāng)加大乙醇用量,能提高收集到的無(wú)色油層產(chǎn)物的高度,但分層現(xiàn)象的清晰度會(huì)變差,振蕩試管后油層的減少量也更多;按振蕩后小試管最終剩余有機(jī)層高度評(píng)價(jià),V(C2H5OH)∶V(CH3COOH)在2∶3時(shí)產(chǎn)量最大??梢酝茰y(cè),各教材實(shí)驗(yàn)均采用乙醇和乙酸3∶2的體積比反應(yīng),可能是更關(guān)注振蕩試管前會(huì)收集到更多的油狀液體產(chǎn)物,以保證收集現(xiàn)象更明顯。為探究不同醇酸體積比下無(wú)色油層振蕩前后變化的差異,補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4。
[實(shí)驗(yàn)3]用5mL的移液管分別移取4mL純乙酸乙酯(分析純,上海吉至生化科技有限公司生產(chǎn),下同)和4mL飽和Na2CO3溶液,在20mL的量筒中充分振蕩后靜置,液體分層清晰,總體積是8.1mL,下層液體體積為4.1mL。
[實(shí)驗(yàn)4]移取1mL無(wú)水乙醇和4mL純乙酸乙酯,在20mL量筒中混勻,再移取4mL飽和Na2CO3溶液加入量筒。充分振蕩后靜置,液體分層清晰,總體積為9.2mL,下層是5.1mL。若將乙醇的量改成4mL,重復(fù)實(shí)驗(yàn)得液體總體積12.1mL,但無(wú)分層現(xiàn)象。
已知乙酸乙酯在水中的溶解性并不差(20℃時(shí)水溶性為8.3g/100mL[3]),但實(shí)驗(yàn)表明,飽和的Na2CO3溶液會(huì)因鹽析作用而顯著抑制其溶解;在振蕩過(guò)程中,若乙酸乙酯中含乙醇,則乙醇能被飽和Na2CO3溶液萃取出來(lái),同時(shí)會(huì)促進(jìn)酯的溶解,當(dāng)乙醇含量達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)呈現(xiàn)互溶態(tài)而不再有分層現(xiàn)象。所以,隨著實(shí)驗(yàn)2中醇酸比的升高,體系中乙醇逐漸過(guò)量,蒸餾出的無(wú)色油層中乙醇含量隨之上升,分層現(xiàn)象越來(lái)越模糊,振蕩后油層減少量也會(huì)逐步增加。
查得乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)中相關(guān)物質(zhì)及恒沸混合物在常壓下的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如表2所示。很明顯,伴隨乙醇的過(guò)量,蒸餾過(guò)程中恒沸混合物類(lèi)型與組成的變化也是影響無(wú)色油層產(chǎn)物中乙醇含量的一個(gè)重要原因,而乙酸乙酯中混入較多乙醇又無(wú)疑會(huì)大大增加后續(xù)產(chǎn)品進(jìn)一步分離提純的難度與成本。
正因?yàn)槿绱?,工業(yè)上在以濃硫酸為催化劑制備乙酸乙酯時(shí),一般多采用乙酸過(guò)量的方法。先將合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加熱至110℃左右發(fā)生酯化反應(yīng)并回流,直到塔頂溫度達(dá)到70~71℃時(shí)從塔頂出料。其中,控制乙酸過(guò)量的主要作用是在提高乙醇轉(zhuǎn)化率同時(shí),避免逸出“乙酸乙酯+乙醇”型的恒沸混合物,有效減少產(chǎn)物中乙醇的含量。2018年4月浙江省普通高校招生選考科目考試化學(xué)卷的第30題,命制時(shí)即以此工業(yè)應(yīng)用的真實(shí)素材為情境展開(kāi)。
2.3 反應(yīng)試劑加入順序問(wèn)題的分析
中學(xué)化學(xué)教材及各類(lèi)教輔用書(shū)對(duì)制備乙酸乙酯的試劑加入操作一般都如是敘述: 先加3mL無(wú)水乙醇,再加2mL濃硫酸和2mL冰醋酸。筆者曾按上述用量調(diào)整三者混合順序進(jìn)行實(shí)證研究(具體過(guò)程見(jiàn)實(shí)驗(yàn)5)。
[實(shí)驗(yàn)5]分別量取3mL無(wú)水乙醇、2mL濃硫酸和2mL冰醋酸,并在試管中按不同的加入順序進(jìn)行混合(注意加硫酸時(shí)要慢些,邊加邊搖勻),振蕩均勻,稍冷后加幾粒沸石。按圖2連接裝置,小試管中預(yù)加等量飽和Na2CO3溶液,控制水浴溫度85℃,控時(shí)6min,測(cè)量并記錄收集到的油層高度。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取下盛裝反應(yīng)液的試管,觀察并對(duì)照各組混合液的顏色差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄于表3。
需要注意的是,硫酸與醇或酸混合時(shí)放熱,操作時(shí)須緩慢,邊加邊搖勻,必要時(shí)須用水浴冷卻。根據(jù)多組平行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看,無(wú)論以何種混合順序,由于反應(yīng)試劑的用量比較少,且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中又不停振搖,一般不會(huì)出現(xiàn)液體飛濺而引起實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題,對(duì)最終油層高度、混合液顏色等實(shí)驗(yàn)效果也不會(huì)有明顯影響。盡管如此,但我們有必要進(jìn)一步反思教材方式的科學(xué)合理性,其中有機(jī)反應(yīng)機(jī)理是一個(gè)很好的分析視角。
對(duì)可逆反應(yīng)CH3COOH+C2H5OH濃H2SO4△CH3COOC2H5+H2O而言,其轉(zhuǎn)化歷程可見(jiàn)圖3[4]。
濃硫酸提供的是反應(yīng)的催化劑。H+先活化乙酸中的羰基,再由乙醇進(jìn)攻發(fā)生親核加成,然后在酸作用下依次脫水、脫H+而成酯。有學(xué)者指出,歷程中第一步醋
酸分子的質(zhì)子化是該反應(yīng)的決速步驟[5]。因此,機(jī)理視角下當(dāng)以促進(jìn)醋酸在濃硫酸中的質(zhì)子化為先,即混合試劑時(shí)應(yīng)以“先加冰醋酸,再加濃硫酸和無(wú)水乙醇”的操作為宜。若是按先加乙醇的順序,則濃硫酸會(huì)將乙醇的醇羥基首先質(zhì)子化,這與乙醇消去法制乙烯、乙醇取代法制溴乙烷等性質(zhì)教學(xué)時(shí)相一致,沒(méi)有任何理論和操作上的問(wèn)題,但延至乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)則除了有悖機(jī)理外也不利于對(duì)酯化規(guī)律“羧酸脫羥基醇脫羥基氫”的歸納與教學(xué)。筆者建議,應(yīng)將該實(shí)驗(yàn)的試劑混合操作方法調(diào)整為“向2mL冰醋酸中逐滴加入2mL濃硫酸,搖勻,再加入3mL無(wú)水乙醇并振蕩均勻”或“先加入2mL冰醋酸和3mL無(wú)水乙醇,搖勻,慢慢滴加2mL濃硫酸,邊加邊搖勻”為好。
2.4 為何用飽和Na2CO3溶液收集產(chǎn)物
已知乙醇、乙酸和乙酸乙酯在常溫下的密度分別是0.79、 1.05、 0.90g·mL-1。按現(xiàn)行教材實(shí)驗(yàn)中乙醇、乙酸體積比3∶2的通用反應(yīng)量分析,兩種試劑的物質(zhì)的量之比約為2∶1,明顯乙醇是過(guò)量的。反應(yīng)時(shí)油狀產(chǎn)物主要會(huì)以表2中多種恒沸混合物的形式餾出,特別是“乙酸乙酯(0.69)+乙醇(0.31)”型的存在會(huì)導(dǎo)致乙酸乙酯產(chǎn)品中所含乙醇雜質(zhì)的比例很高,而乙酸則相對(duì)較少。
用飽和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯產(chǎn)品,這是現(xiàn)行教材教輔的通行做法。一線教學(xué)中對(duì)飽和Na2CO3溶液作用的認(rèn)識(shí)與表述一般是溶解乙醇、中和乙酸和降低乙酸乙酯溶解。但實(shí)際上,很多師生對(duì)為何非要使用飽和Na2CO3溶液還是有疑問(wèn)的,難道就不能以蒸餾水、飽和NaHCO3溶液、飽和食鹽水、甚至NaOH溶液等其他常見(jiàn)試劑替代?為此,設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
[實(shí)驗(yàn)6]室溫下(17℃),向5支10mL量筒中依次加入5mL飽和Na2CO3溶液、蒸餾水、飽和NaHCO3溶液、飽和食鹽水和30% NaOH溶液,再各加入2mL純乙酸乙酯,充分振蕩后靜置,記錄水層與酯層的體積,重復(fù)操作3次并計(jì)算數(shù)據(jù)平均值。將純乙酸乙酯替換為混合液A(由純乙酸乙酯與無(wú)水乙醇按體積比4∶1混合而成)、混合液B(由純乙酸乙酯與冰醋酸按體積比4∶1混合而成),重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。匯總實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。
第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)照說(shuō)明,乙酸乙酯是一種可溶于水的有機(jī)物(溶解度S=0.31×0.90×20≈5.6g),飽和Na2CO3溶液、飽和食鹽水和30%NaOH溶液對(duì)其溶解性都有明顯的抑制作用,但在飽和NaHCO3溶液中的影響卻不明顯。分析第二組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,與純水實(shí)驗(yàn)相比,4種電解質(zhì)對(duì)混合液A中乙醇的溶解性都體現(xiàn)出明顯的抑制作用,其中飽和NaHCO3溶液中乙醇的溶解效果最差;實(shí)驗(yàn)7中無(wú)水乙醇剩余量呈現(xiàn)負(fù)值,可能是由于乙醇的存在增大了乙酸乙酯在水中的溶解性。據(jù)此推斷第二組實(shí)驗(yàn)得出的溶解乙醇體積的數(shù)據(jù)是偏大的,其中包含了乙酸乙酯多溶解部分,但這并不影響其相對(duì)大小的參考價(jià)值。第三組實(shí)驗(yàn)表明,飽和Na2CO3溶液、飽和NaHCO3溶液和30%NaOH溶液對(duì)乙酸的吸收效果都很好,但相較于蒸餾水而言,飽和食鹽水對(duì)乙酸溶解的抑制效果明顯,至于實(shí)驗(yàn)12中乙酸剩余體積數(shù)據(jù)為負(fù)的原因應(yīng)同于實(shí)驗(yàn)7,此處不再贅述。
綜上,在選擇合適的實(shí)驗(yàn)用吸收劑時(shí),由于乙酸乙酯在蒸餾水中的溶解度并不小,因此要求除去乙醇、乙酸雜質(zhì)的同時(shí),必須能減少產(chǎn)物的溶解損耗。以此作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),飽和NaHCO3溶液會(huì)溶解較多的乙酸乙酯且吸收乙醇的實(shí)驗(yàn)效果不理想;飽和食鹽水則去除醋酸的能力較差,顯然也不是好的選擇。在該實(shí)驗(yàn)條件下,30%NaOH溶液的去酸去醇性能均好,對(duì)乙酸乙酯的溶解量小且基本不水解,綜合來(lái)看與飽和Na2CO3溶液的實(shí)驗(yàn)效果相當(dāng)。
3 教學(xué)思考與啟示
中學(xué)化學(xué)教材中經(jīng)典實(shí)驗(yàn)眾多,乙酸乙酯的制備只是其中極其尋常的一個(gè)。但即使是教材中再經(jīng)典的實(shí)驗(yàn),還是會(huì)有很多值得探討與思考的問(wèn)題存在,這給廣大教師提供了不斷反思教學(xué)、開(kāi)拓創(chuàng)新型課題的空間。正因?yàn)閷?duì)存在問(wèn)題作深入分析與研究,才鑄就出真正的經(jīng)典案例。要落實(shí)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué),離不開(kāi)以這些教材中的經(jīng)典素材為載體,設(shè)計(jì)、開(kāi)展系列富含素養(yǎng)特征的教學(xué)活動(dòng)。因此,教師要在教學(xué)觀念、態(tài)度、方法等各層面進(jìn)一步革新理念、完善認(rèn)識(shí)、創(chuàng)新做法。
3.1 要辨析慣識(shí)并用實(shí)踐事實(shí)去積極地回應(yīng)質(zhì)疑
乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)編入中學(xué)化學(xué)教材由來(lái)已久,但在教學(xué)中,很多人卻長(zhǎng)期摳著“3mL乙醇、2mL濃硫酸和2mL冰醋酸”等試劑用量與添加順序的慣有操作方式不放,還把這些“知識(shí)”唯一化、固定化地出現(xiàn)在了教參、教輔中,甚至作為學(xué)生練習(xí)和應(yīng)試的得分點(diǎn)。如此這般,到頭來(lái)很容易異化出理論脫離實(shí)際、教學(xué)遠(yuǎn)離事實(shí)的傾向,這是值得我們警惕和反思的。從這個(gè)角度上講,教師要做教材的主人,要站在教材上講,而不要躺在教材上[6]。因此,教學(xué)中教師要樹(shù)立從實(shí)踐中來(lái)的意識(shí),帶著頭腦、擦亮眼睛,學(xué)會(huì)正視固有認(rèn)知,并借助實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等事實(shí)積極辨識(shí)教學(xué)慣識(shí)、認(rèn)真回應(yīng)教學(xué)質(zhì)疑。這或許是每位科學(xué)教育工作者應(yīng)當(dāng)秉持的一種態(tài)度。
3.2 要提升教學(xué)內(nèi)容的整體性認(rèn)識(shí)和進(jìn)階化發(fā)展
合理組織并促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化是實(shí)現(xiàn)學(xué)生從化學(xué)學(xué)科知識(shí)向?qū)W科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。課堂中沒(méi)有孤立的教學(xué)內(nèi)容,也沒(méi)有突然出現(xiàn)的化學(xué)知識(shí)。任一教學(xué)內(nèi)容或化學(xué)知識(shí)都是對(duì)整個(gè)化學(xué)教學(xué)體系或知識(shí)體系的豐富與發(fā)展,都有其根源[7],如初中教學(xué)內(nèi)容為高中作鋪墊,高中必修課程為選擇性必修課程和選修課程打基礎(chǔ)。諸如乙酸乙酯制備反應(yīng)的加熱方式及沸石或碎瓷片預(yù)加與否等問(wèn)題,即使是在同一新版的必修教材與選擇性必修《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》教材中,都可能選用不同的處理方式。對(duì)于這些相同、相似或相近的教學(xué)內(nèi)容,如何認(rèn)識(shí)并準(zhǔn)確把握這種教材知識(shí)點(diǎn)處理上的差異性,筆者的體會(huì)是要從知識(shí)的進(jìn)階與發(fā)展視角,注重科學(xué)性和正規(guī)的操作規(guī)程,整體認(rèn)識(shí)這些知識(shí)在不同學(xué)段、不同課型中所體現(xiàn)的功能與價(jià)值,既要關(guān)注相同或相似知識(shí)對(duì)不同素養(yǎng)形成的貢獻(xiàn),也要關(guān)注同一素養(yǎng)在教學(xué)內(nèi)容不同階段選擇上的差異性。
3.3 要傳承核心知識(shí)背后蘊(yùn)藏的獨(dú)特的思維價(jià)值
針對(duì)產(chǎn)物乙酸乙酯的吸收,飽和Na2CO3溶液確實(shí)是一種合適且良好的吸收劑,具有溶解乙醇、除去乙酸、減少乙酸乙酯的溶解等作用。但這種“授人以魚(yú)”式的結(jié)論性知識(shí)猶如純說(shuō)教化傳授方式,只能作為教育的第一層次。教師要積極鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步據(jù)理思辨,如是否有證據(jù)證明飽和Na2CO3溶液在實(shí)驗(yàn)中的上述作用?按教材方案蒸餾出的產(chǎn)物乙酸乙酯是否被檢測(cè)出含有乙醇和乙酸?作為吸收劑飽和Na2CO3溶液是否是唯一的選擇?你認(rèn)為還有哪些試劑適合運(yùn)用,為什么?若要開(kāi)展實(shí)踐研究,你認(rèn)為該如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)方案?教材方法以及相關(guān)說(shuō)法是否與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的現(xiàn)狀相一致?……,如此等等。學(xué)科知識(shí)是學(xué)科能力和學(xué)科素養(yǎng)必要的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),但這并不充分,能否成為學(xué)科能力和學(xué)科素養(yǎng)還取決于學(xué)科知識(shí)能否轉(zhuǎn)化為學(xué)生自覺(jué)主動(dòng)的認(rèn)識(shí)角度、認(rèn)識(shí)思路和相應(yīng)的認(rèn)識(shí)方式。努力傳承這些學(xué)科核心知識(shí)背后所蘊(yùn)含的獨(dú)特思維價(jià)值和研究視角,才是“授人以漁”式教育的核心所在。因此,充分認(rèn)識(shí)、挖掘和發(fā)揮核心化學(xué)知識(shí)承載的素養(yǎng)教學(xué)價(jià)值,通過(guò)變革傳統(tǒng)的教學(xué)策略與路徑,展現(xiàn)隱藏于知識(shí)背后的多樣化學(xué)科研究視角與多元化思維發(fā)展過(guò)程,對(duì)最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)而言就顯得尤為重要。
參考文獻(xiàn):
[1]楊明, 譚慶寧, 張欣葵. 乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考, 2014, (9): 47.
[2]郭子亮. 對(duì)乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)的思考[J]. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器, 2016, (2): 59.
[3]百度百科(乙酸乙酯http://baike.baidu.com).
[4]邢其毅, 裴偉偉, 徐瑞秋等. 基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)(第三版)(上冊(cè))[M]. 北京: 高等教育出版社, 2014: 577.
[5]劉敏, 魏良怡. 乙酸乙酯制備演示實(shí)驗(yàn)的再改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 化學(xué)教學(xué), 2015, (12): 65~67.
[6]劉懷樂(lè). 劉懷樂(lè)格致新著[M]. 重慶: 重慶出版社, 2018: 289.
[7]王磊, 李川, 胡久華. 核心素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐與探索[M]. 北京: 北京師范大學(xué)出版社, 2018: 292.