馬燕 吳曉紅



摘要:酒是乙醇教學的有效載體,有關酒的詩文中蘊含著豐富的化學知識。將“詩酒文化”作為乙醇教學的情境線索,以與酒相關的詩文引出乙醇的教學內容,提出教學待解決的問題,引導學生進行自主探究,總結乙醇的相關化學性質,體會“結構——性質——用途”的關系。通過在化學教學中學習人文領域的知識,體會詩酒文化中蘊含的化學知識,培養學生的人文素養和化學核心素養。
關鍵詞:核心素養,乙醇,詩酒文化
文章編號:1008-0546(2020)05-0070-04 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2020.05.01 8
發展學生的核心素養要充分發揮人文學科的獨特育人優勢,通過習得人文、科學等各領域的知識和技能,學習、理解、運用人文領域知識和技能等方面所形成的基本能力、情感態度和價值取向,有助于學生掌握和運用人類優秀智慧成果,發展成為有寬厚文化基礎、有更高精神追求的人。化學教學中蘊含人文教育素材,可以構建富有真實性、情感性和實踐性的教學情境引導化學教學,幫助學生體驗知識發生發展的過程。
詩酒文化是中國傳統文化之一,有關酒的古詩文中蘊含著很多與乙醇相關的化學知識。對近幾年有關乙醇性質教學的相關文獻進行梳理,發現在乙醇的教學中,很多作者以“詩酒文化”引入課堂教學,學習乙醇的化學知識,培養學生的化學核心素養,同時體現中國傳統文化的精粹。本文嘗試將“詩酒文化”貫穿于整個課堂教學,將有關酒的詩文與乙醇知識的教學聯系,促進學生體驗、理解傳統文化中蘊含的化學教學知識和技能。
一、教學設計思路
“乙醇”是人教版《化學2》第三章第三節“生活中兩種常見的有機物”第1課時的內容,是有機化學中體現結構決定性質的重要內容。詩酒文化是中國傳統文化之一,化學課堂上將酒作為乙醇教學的物質載體,以詩文作為教學情境線,可以有效將化學課堂與傳統文化結合,體驗中國傳統文化的魅力。本文以乙醇為研究對象,將課堂分為情境導人、結構探究、化學性質、歸納總結四個環節,教學以“詩文情境線、問題線”為主線,通過詩文引入課題,并將有關酒的詩文貫穿整個乙醇的課堂教學,提出探究活動的問題線,學生在探究活動中以生活經驗得出酒的主要成分是乙醇,以酒的醇香、食用酒和無水乙醇的區別等內容引出乙醇結構式的探究,乙醇化學性質的探究選擇酒的釀造工藝、酒在人體內的轉化途徑、酒駕后酒精檢測儀的使用等逐步深入教學,教學內容明確(具體思路如圖1所示)。教學以不同詩文情境引出對酒主要成分、乙醇結構與性質的探究,實現在乙醇知識的學習中,體驗詩酒文化中蘊含的化學知識,最后以關于乙醇性質的詩文口訣結束全文,進一步培養學生的人文素養,強化學生歸納總結的能力。
二、教學過程
教學環節一:情境導入
[教師活動]播放歌曲“但愿人長久”,以一曲有關酒的詩歌引入課題,講述中國酒文化的淵源,提問學生:酒的主要成分是什么?從而引出“乙醇”的教學。
[學生活動]傾聽,回答教師提問,進入課堂教學。
設計意圖:酒是學生熟知的生活物品,學生了解酒的主要組成成分乙醇,以一首酒的詩歌引入教學,通過學生對中國人文領域知識的理解,激發學生學習乙醇相關知識的興趣。
教學環節二:結構探究
[教師活動]課前準備兩個一模一樣的試劑瓶,分別盛等量的白酒和無水乙醇,課上引導學生進行鑒別,提出問題1:你是如何鑒別白酒和無水乙醇的?進而聯系詩文“酒香撲鼻懶開缸,惆悵更無人共醉”,提出問題2:為什么酒的主要化學成分是乙醇,卻和無水乙醇的氣味不同?酒的醇香到底源于何處?引導學生通過詩文“遙看漢水鴨頭綠,恰似葡萄初酸醅”(酸醅:重釀未濾的酒)分析古人釀酒的原理:葡萄糖在酶的作用下發生氧化反應生成乙醇,在釀造過程中除生成乙醇外,還生成了乙酸,乙酸和乙醇在一定條件下又轉化為乙酸乙酯,它是具有特殊香味的一類有機化合物,所以酒的獨特香氣一部分源于乙酸乙酯。
[學生活動]1.以生活經驗,通過聞氣味的方式鑒別白酒和無水乙醇;2.聯系詩文思索老師提出的問題,總結酒的釀造原理中涉及到的化學知識。
設計意圖:從無水乙醇和白酒氣味的區別,引導學生由生活中物質的不同,思考其中可能蘊含的化學知識,從古人有關酒的釀造工藝的詩文中引出白酒和無水乙醇的氣味不同是因為釀酒的過程中發生了化學反應。
[教師活動]認識釀酒過程中發生的化學反應后,提出問題1:乙醇和乙酸發生化學反應的條件是什么?在已知條件:實驗測定乙醇的分子式為C2H6O,已知該分子是由2個C,6個H,1個O拼接而成,提出問題2:根據有機物中“碳原子形成四個鍵、氫原子形成一個鍵、氧原子形成兩個鍵”的原則,你能想出幾種拼接方式?
[學生實驗]搭建乙醇分子模型
[教師活動]根據學生搭建的乙醇分子模型,寫出乙醇分子可能的結構簡式:CH3CH2OH、CH3OCH3,提出問題:乙醇分子的結構到底是哪一種?如何通過簡單實驗進行驗證?
[學生活動1.小組討論兩種結構式的區別,提出實驗方案:金屬鈉被保存在煤油中,說明煤油不與金屬鈉反應,煤油的主要成分是烴類,進而說明C-H鍵不易斷裂,根據鈉與水反應,說明O-H鍵容易斷裂,可-以驗證乙醇是否與金屬鈉發生化學反應。2.學生實驗:無水乙醇與金屬鈉反應。
[教師活動]分別用五個字總結鈉與水或乙醇的反應。鈉與水反應:浮熔游響紅,鈉與乙醇反應:沉慢且不熔,即反應開始時鈉粒沉在乙醇液面下,反應緩慢,有無色氣泡放出,反應結束后鈉不熔化。分析乙醇分子的斷鍵位置,得出乙醇分子中存在-OH,乙醇結構簡式為CH3CH2OH。
[學生活動]書寫乙醇與鈉反應的化學方程式:
設計意圖:通過性質引入對乙醇結構的探究,以"已有知識經驗和問題引導逐步探究乙醇的分子結構,從宏觀現象引出對物質微觀結構的探究,培養學生通過實驗操作、分析推理、歸納總結等方法初步認識研究對象的一般思路。
教學環節3:化學性質
[教師活動]結合乙醇結構的探究,得出乙醇分子的化學性質1:與金屬鈉發生取代反應產生氫氣。進而通過詩文“酒香熏臉,粉色生春。更巧談話,美情性,好精神”引出人醉酒的原因:乙醛刺激人體神經系統所導致的。當人們喝了酒之后,乙醇在體內乙醇脫氫酶的影響下,發生氧化反應就會變成乙醛,乙醛會在肝臟內的乙醛脫氫酶的作用下進一步轉化為乙酸,而乙酸最終氧化成為水和二氧化碳排出體外,這也是我們常說喝酒有害健康的原因,飲酒會造成肝臟解酒的負擔,所以人們應該拒絕酗酒,關愛自己的身體健康。
實驗探究乙醇的化學性質2:催化氧化實驗,提出問題:乙醇發生了什么反應?銅在乙醇的催化氧化實驗中起了什么作用?
[學生活動]1.根據醉酒經驗及教師的分析嘗試書寫乙醇代謝的相關化學方程式。2.進行乙醇催化氧化探究實驗,觀察實驗現象。3.分析乙醇催化氧化的實驗過程,回答教師提問,得出銅是乙醇和氧氣反應生成乙醛的催化劑的實驗結論。
設計意圖:通過體會酒精在人體內的變化,幫助學生認識到酗酒的危害,強化學生的社會責任意識,引出乙醇催化氧化實驗探究。乙醇的催化氧化采用實驗探究→討論→引導→分析的方式,有助于學生的理解。此部分內容的教學“從生活走進化學,從化學"走進生活”,由此加深學生對乙醇氧化性質的認識,并培養學生運用化學的視角觀察生活和解決實際問題的能力。
[教師活動]通過結構決定性質引導學生從微觀角度分析乙醇催化氧化的原理:氧原子和乙醇分子中的兩個氫原子結合生成水脫除,而乙醇上的碳氧單鍵變成了碳氧雙鍵,生成乙醛,提出問題:所有的醇都能發生催化氧化反應嗎?
[學生活動]討論分析,得出醇發生催化氧化的條件:與羥基(-OH)相連的碳原子上必須有氫原子。
設計意圖:利用動畫演示微觀反應機理,有助于化解難點,使學生對醇催化氧化的斷鍵方式得到鞏固。同時總結乙醇催化氧化發生的條件,從斷鍵的角度對新知進行強化,新知與舊知建立了聯系,完善知識網絡,培養學生從不同層次認識物質的多樣性,并對物質進行分類,能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題,強化“結構決定性質”的觀念。
[教師活動]通過詩文“葡萄美酒夜光杯,欲飲琵琶馬上催”“車旁側掛一壺酒,風笙龍管行相催”告訴學生,古人不僅騎馬坐車喝酒,而且都有一個“催”字,速度還不慢,進而提醒學生,若是古人生活在我們的時代,估計這些豪放的詩詞是不會出現的,因為酒駕是違法行為,會受到嚴厲的處罰。提出問題:交警是如何判斷駕駛員是否酒駕的?酒精檢測儀的原理是什么?引出酒精檢測儀的原理:重鉻酸鉀與乙醇發生氧化還原反應,重鉻酸鉀將酒精氧化生成乙酸,而重鉻酸鉀自身被還原為硫酸鉻,在這個反應中存在顏色變化,重鉻酸鉀為橙色,產物硫酸鉻是灰綠色。如果對駕駛員進行酒精檢測時,儀器有變色指示,則說明該司機酒駕。
[學生活動]了解檢測儀的使用原理。
設計意圖:通過詩文引出過度飲酒的危害,引起大家的好奇心與興趣,學以致用,意在告訴學生化學與生活密不可分,注重問題的實用性,把乙醇性質的學習融入生活現象和社會問題的分析解決中去,培養學生對與化學有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷的能力,能參與有關化學問題的社會實踐活動的化學核心素養。
[教師活動]通過一首與乙醇性質相關的詩文口訣加深學生對乙醇及其性質的記憶:與酸互溶飄清香、氧化成醛銅幫忙、橙紅遇酒顯灰綠、鈉粒投入放氫氣。
設計意圖:以詩文口訣結束本節課的教學,將詩文貫穿整堂課,強化學生對乙醇相關化學性質的記憶,培養學生的人文素養,進一步揭示化學學習更高層次的價值追求。
三、教學反思
高中學生對有關詩酒文化的了解相對廣泛,且詩酒文化中有關乙醇性質的描述易激發學生的學習興趣,因此將詩酒文化作為本節課教學的情境線是有效的。酒是學生非常了解的生活常用物質,詩酒文化是中國的傳統文化,本節課將詩文貫穿前后,以詩酒文化作為乙醇教學的情境線,教學思路清晰,教學方式新穎,在化學教學中學習人文領域的知識,在詩酒文化體會其中蘊含的化學知識,充分發揮古詩文中蘊含的獨特的化學育人功能,綜合體現乙醇教學中詩酒文化所包含的化學知識,以及在學習、理解、運用化學知識時所形成的基本能力、情感態度和價值取向等綜合育人價值。教學從新課引入——性質——結構——性質層層深入,以詩酒情境線引出釀酒過程中酒的發酵原理、人體的醉酒現象、酒駕后酒精檢測儀的使用等教學的探究線索,從物質結構、性質、用途的關系引出對乙醇結構和性質的探究,逐步達到學生對乙醇知識的自主建構,培養學生的自主學習能力,真正提升學生的化學核心素養。整堂課從學生熟悉的物質人手,結合詩酒文化進行乙醇相關知識的學習,易于激發起學生的學習興趣、探究的欲望,學生從中體會物質結構、性質、用途的關系,可以培養學生的人文素養和化學核心素養。