“思考與交流”引發的頭腦風暴

蘇忠波

(廣東省佛山市順德區李兆基中學 528300)

一、課前準備

人教版《選修5有機化學基礎》第37頁“思考與交流”問題3這樣問到：根據苯與溴、濃硝酸反應的條件，請你設計制備溴苯和硝基苯的實驗方案.通常的教學方法是教師直接給出制備溴苯的化學反應方程式和裝置,列出實驗步驟，按部就班解題.這種教學方式學生都是被動接受，缺乏主動思考，能力難以得到鍛煉和提升.2018年考綱要求“在解決化學問題的過程中，運用化學原理和科學方法，能設計合理方案，初步實踐科學探究.”所以在教學中逐步滲透一些實驗設計的知識勢在必行.經過頭腦風暴，筆者決定在課堂上讓學生自行設計制備溴苯的實驗方案，描述現象，相互評價，提出改進意見，最后教師點評.

二、課堂實錄

在高二理科班的實際教學中，學生頭腦風暴的成果遠超筆者的設想.當時課堂的情形是這樣的：

投影展示苯泄露事故圖片及處理措施，請同學歸納苯的物理和化學性質.提問：根據苯與溴的性質，設計制備溴苯的實驗裝置和方案.5min時間，學生頭腦風暴，設計自己的方案，畫出草圖并上臺展示.5min后,劉海韜同學展示他的設計方案(如圖1所示).

“剛才的材料里提到苯和液溴易揮發，那么揮發的苯和液溴要處理一下吧？我覺得應該要進行冷凝回流.”范德龍說.范德龍的實驗方案也用實物投影儀投影出來(如圖2所示).

“請大家再次注意一下苯、液溴、溴苯、溴化氫的熔沸點，苯和液溴易揮發，而且這是放熱反應，放出的熱量會加劇苯和液溴的揮發.”針對上面幾位同學的發言，我提醒到.

圖1 圖2 圖3

“生成物HBr易揮發，它去哪里了，應該要有尾氣處理吧？”范德龍又說到.針對同學們提到的這些問題，給他們兩分鐘優化方案.

梁穎琳同學上臺展示她的方案(如圖3所示)：“因為苯和液溴易揮發，同時它們又易溶于有機溶劑，所以我選擇CCl4來洗氣，目的是除去揮發的苯和溴，第三個瓶可以進行尾氣處理.”

“最后一個容器中的導管不能伸入液面以下，否則會倒吸，可以改用倒扣的漏斗.”馮卓禧同學說到.

“可以把導氣管長度縮短，導氣管末端在液面上方但不接觸液面即可.”何展輝同學補充道.

圖4

經過學生的一番頭腦風暴，已經把制備溴苯實驗可能遇到的問題和解決方案說的七七八八.于是展示筆者的實驗方案(如圖4所示)：用了一根長玻璃導管進行導氣和冷凝回流，讓同學們觀看實驗過程，提醒注意圓底燒瓶、長玻璃導管及錐形瓶里的現象.同時提出以下幾個問題：1.導氣管里的紅褐色物質是什么？為什么在玻璃管下端多一些，上端少一些？2.右端錐形瓶中無色的硝酸銀溶液為什么會有淺黃色沉淀產生？3.實驗中發生哪些反應？

“發生的反應有：苯和溴反應生成溴苯.”

“淺黃色沉淀是溴化銀，因為發生了這條反應：

應該是鐵粉先與液溴反應生成催化劑三溴化鐵，所以沒有加鐵粉的時候沒現象”.

學生的頭腦風暴又一次如火如荼地展開！

“同學們的回答都非常好！”筆者欣喜地說道.“這個實驗首要解決的問題是如何把揮發的苯和液溴盡量冷凝回流，從而提高原料利用率和減少對環境的污染，有沒有更強有力的冷凝回流措施？”我又拋出了一個問題.

“圓底燒瓶上面接冷凝管，冷卻水下進上出.”林曉晴說道.

聽到“冷凝管”這個詞筆者心中又一陣欣喜，在此之前的物質分離和除雜章節里曾介紹過冷凝管.

“林曉晴同學的方案確實很棒！實驗室常把冷凝管用于制備類似溴苯這一類反應物易揮發的實驗中.”給大家展示了一些使用冷凝管的實驗案例(如圖5所示).

圖5

課堂已接近尾聲.筆者再次拋出一個問題：根據苯、濃硝酸、濃硫酸、硝基苯的性質，請你設計制備溴苯的實驗裝置和方案.雖已下課，不少學生仍聚在一起寫寫畫畫，熱烈討論，嘴里時不時迸出硝基苯、冷凝回流、三口燒瓶等一些詞來……

三、課后反思

苯在高一必修2學過，高二的教學可以適當進行挖掘，加上學生已有一定的化學實驗基礎和動手能力，高考有機化學也常考有機物制備和合成，讓學生根據苯的性質設計實驗方案，提升實驗操作能力，將物質的分離和提純知識活學活用.教師課前先自我頭腦風暴進行教學設計，課堂上通過問題引發學生的頭腦風暴，調動了大部分學生的主動性和積極性，體現了學生是課堂的主體這一理念.化學學科核心素養提到，要注重對學生實驗探究與創新意識的培養，本節課也很好的讓學生得到了體驗和鍛煉.