認識疫情中的消毒劑——乙醇

楊玉芬 任雪明 邵傳強

摘要：網課是疫情期間的“非常教學手段”，本節課選擇學生熟悉的防疫熱點物資酒精類消毒劑，創設實物模型探討乙醇的分子結構;通過實驗優化與創設真實情境，落實乙醇的化學性質，培養科學探究與創新意識;結合網課特點，凸顯信息技術對線上教學的作用，以學定教，促進化學學科核心素養的形成。

關鍵詞：消毒劑-乙醇;線上教學;真實情境;家國情懷;化學學科核心素養

文章編號：1008-0546（2021）04-0038-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.04.011

一、線上教學背景分析

學生受疫情影響，打破了原有的學習生活習慣，容易產生焦慮、恐懼的心理。在線上教學實施過程中，若能充分挖掘疫情防控熱點，創設真實的問題情境，從專業角度促進學生對病毒、防疫的認知;從情感角度關愛學生，克服恐懼，勇敢抗疫。引導學生在體驗和探究中認識消毒劑乙醇的結構和性質。這樣一種應時應用的真實問題解決，既可以讓學生體會化學學科在解決生產生活實際問題中的學科價值，更可讓學生在學習實踐活動中提高科學素養，可謂一舉多得。

基于以下3點理由，把“乙醇”作為線上教學的典型案例。

1.真實應用。乙醇是疫情防控過程中重要的消毒劑，在疫情防控中發揮重要作用。

2.典型有機物。乙醇作為食品中重要的有機物，既貼近學生生活，又有鮮明的代表性。通過乙醇的系統學習可以掌握有機化合物學習的一般思路和方法，為后續學習奠定基礎。

3.學科思維。建立生活中和教材中有機物的密切關聯。可以創設社會熱點，實驗情境，生活情境等多元情境以幫助學生構建系統的有機物質相互關系。

二、存在的問題

由于學生沒有前期有機知識和學習方法指導，在組織蘇教版必修2專題三“有機化合物的獲得與應用”內容的線上教學時遇到諸多困難，例如：

1.學生對有機物學習沒有足夠的知識儲備和方法基礎，對于有機物的結構有多種表示方法易混淆，不能保質保量完成球棍模型的搭建，不能正確理解乙醇的分子結構。

2.線上教學不能現場進行學生實驗和教師演示實驗，只能通過播放視頻動畫加以突破。

三、設計理念及設計思路

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》倡導真實問題情境的創設，開展以化學實驗為主的多種探究活動，重視教學內容的結構化設計，激發學生學習化學的興趣，促進學習方式的轉變，培養他們的創新精神和實踐能力。新課標重視開展“素養為本”的教學，通過創設真實的情境，發現和提出有價值的社會問題，使化學真正服務于生活、社會和生產實際[1]。

“素養為本”的化學教學需要通過創設多元的情境，通過一系列問題和任務激發學生自主、合作與探究學習，使學生活動優先、有序開展，使核心素養具體化，在學生活動中得到落實。知識線和活動線為明線，情境線和素養線為暗線。“明線”反映知識間的聯系和活動進程，“暗線”則體現化學核心素養目標，“暗線”需要以“明線”為依托，是化學課堂教學的靈魂[2]。本節課的知識線、活動線、情境線、素養線見圖1。

四、教學過程實錄

1.創設結合疫情熱點的真實情境，形成社會責任和愛國主義情懷

教學環節一：了解乙醇的物理性質課前準備：①畫一幅疫情防控與消毒劑有關的畫。②提供家中現有的酒精類消毒劑，拍照進行分享。通過播放抗疫歌曲，在音樂情境中分享學生畫作“乙醇”線上教學的知識線、活動線、情境線、素養線疫情防控中的化學用品見圖2，了解抗疫物資中常見的消毒劑，培養愛國主義情懷，同時體會到化學在疫情防控中發揮重要作用。

【學生活動】展示家庭現有的酒精類消毒劑，見圖3。

師：觀察家中醫用酒精或酒精類消毒用品，結合生活體驗歸納乙醇物理性質，并思考鑒別乙醇消毒劑的方法。

生洲衛無色透明、有特殊香味的液體②易揮發，密度比水小。鑒別可以通過聞氣味，涂抹手上感覺有涼意。

師：通過觀察了解醫用酒精濃度的表示方法，思考其含義。

生：體積分數（乙醇體積人酉精體積），易溶于水。

設計意圖：通過以上多元真實情境的創設，激發學習消毒劑乙醇的熱忱，結合疫情熱點培養社會責任和愛國主義情懷。乙醇的物理性質學習打破傳統教學模式，從體驗到感知，從觀察到思考，從歸納到應用，創造了生本課堂，凸顯以學生為主體。

2.創設實物模型為真實情境探討乙醇的分子結構，形成宏微結合思想

教學環節二：探究乙醇的分子結構課前準備：橡皮泥、球形水果、面粉、鵪鶉蛋、牙簽、牛奶吸管、一次性筷子等

【學生活動1：模型搭建】通過燃燒法確定乙醇分子式為C2H6O，結合C、H、O在有機物中的成鍵特點，用準備好的材料搭建分子式為C2H6O的球棍模型，推測乙醇可能的結構。學生分享的作品見圖4。

從原子半徑大小及成鍵特點上評價模型是否科學合理，歸納C2H6O可能的結構有以下兩種：

① ②

【學生活動2：理論探究】組織同學上網搜查資料：①有機物熔點-114.3℃，沸點78.5℃。②有機物熔點-138.5℃，沸點-24.9℃。經討論分析乙醇常溫下為液體確定①為乙醇的結構式。

設計意圖：通過動手搭建乙醇可能的球棍模型，了解其微觀結構，根據成鍵特點提出猜想，利用網絡技術查閱資料確定乙醇的真實結構。在體驗中落實模型認知，滲透“結構決定性質，性質反映結構”的有機學習思路。

3.創設實驗情境、生活情境等探究乙醇化學性質，形成并發展科學探究與創新意識

教學環節三：探究乙醇的化學性質

（1）學習任務1：乙醇與鈉的置換反應

師：觀察乙醇和水的結構都含有-OH，水能與鈉反應，乙醇能否與鈉反應，請設計實驗證明反應的可能性。交流區平臺匯總兩種實驗方案見表1。

【學生討論】按方案2進行實驗，播放提前錄制好的視頻，實驗過程分析匯總見表2。

分析水與鈉反應，乙醇與鈉反應斷鍵機理及反應現象，初步了解有機物性質主要由官能團決定的，基團不同會影響有機物性質。

（2）學習任務2：乙醇的氧化反應課前準備：①上網搜乙醇的使用說明書。②玻璃杯、打火機、蠟燭、銅導線、醫用酒精或者95%酒精。

【學生活動】上網查閱乙醇作消毒劑使用注意事項，交流討論。

生：使用乙醇消毒過程中遠離火源，使用后要及時通風換氣。

師：以上注意事項體現了乙醇什么性質？

生：乙醇沸點低易揮發，具有可燃性。

【過渡】乙醇具有可燃性，在氧氣中燃燒生成COZ，若乙醇在Cu絲幫助下與O2反應將得到什么產物？

【學生家庭實驗】將銅絲繞成螺旋狀，點燃蠟燭，放在蠟燭上方觀察現象。玻璃杯中倒入少量的75%酒精或者95%酒精，將加熱過的銅絲浸沒到酒精中觀察實驗現象。實驗過程見圖5。

根據實驗現象，乙醇與O2在銅絲作用下斷鍵機理分析過程見表3。

師：乙醇是酒的主要成分，酒精在人體內可能轉化生成什么物質？

【交流討論】歸納乙醇的氧化反應包括以下幾種：

【學以致用】根據乙醇氧化反應分析酒后駕車的原理，讓化學知識服務于生活。

設計意圖：乙醇的氧化反應是這節課的重點也是難點，通過查閱酒精類消毒劑使用注意事項，殺滅新型冠狀病毒的生活情境，知道乙醇具有可燃性。通過利用生活素材對書本乙醇催化氧化實驗改進，培養學生科學探究和創新意識。通過乙醇在人體內氧化過程的分析讓學生意識到控制不同條件會得到不同產物。最后測酒駕原理的探討將氧化知識進行升華，首尾呼應讓學生體會到化學是源于生活服務于生活。

4.追本溯源，探討消毒原理

師：已知新型冠狀病毒主要成分是RNA和蛋白質，酒精為什么能殺滅新型冠狀病毒？

【學生實驗】往雞蛋清溶液中加醫用酒精。

【分析原理】酒精會使蛋白質變性。

五、線上教學的啟示與思考

1.線上教學相比線下教學的優勢分析

（1）線上教學可以充分利用多媒體資源，及時查閱資料，了解疫情防控實時信息，感受消毒劑在疫情防控中發揮重要作用[3]。通過查找乙醇使用注意事項學習乙醇的化學性質。通過收集家中常見消毒劑提供豐富的資源。利用水果食物等搭建模型突破有機物的結構學習的難點。利用銅絲、蠟燭、醫用酒精等生活用品創設學生實驗突破乙醇的催化氧化反應，使實驗生活化。通過鈉與乙醇反應的實驗方案的討論，確定在針筒中完成，實現實驗微型化。通過往雞蛋清溶液中加酒精的實驗探討，明確乙醇殺菌消毒原理。未來可以繼續發揮線上教學優點，凸顯多媒體資源，創設多元情境，充分利用生活實驗素材，在實驗探究中發展學生的科學態度和價值觀，彰顯化學實驗教學的功能與價值，從而發展化學學科核心素養。

（2）自主學習能力強的學生可以借助微信、釘釘、小管家、課后網等平臺提供的課件、練習、直播視頻等教育資源落實新課內容。并就學習過程中的重難點問題及時咨詢老師，或者通過視頻回放、同學間相互討論等方式加深理解。通過作業的自行打卡批閱還可以養成及時訂正和獨立思考的好習慣。

2.線上教學存在的問題

（1）線上教學受實驗儀器限制，很多實驗探究沒法開展學生實驗，演示實驗只能通過播放視頻，缺乏真實性。缺乏師生交流，不能及時捕獲生成性問題。對學生的評價只能根據作業的反饋，只能完成終結性評價，不能實施過程性評價。

（2）線上教學完成度會受限于家庭電腦、手機、電視等配置，偏遠地區不能及時跟進遠程教育。線上教學對學生自律性和自主學習能力要求高，離開老師和家長監督，部分同學只是應付打卡，久而久之拉大同學之間差距。線上教學不能面對面交流，難以提出和解決生成性問題。教師在學生自學的基礎上組織釘釘直播或錄播，或者課后網直播，盡管交流區可以回復問題，總體而言，學生參與度較低，互動性較差。

兩個多月的全民網課教學，是一次令人難忘且又珍貴的體驗。面對全新的教育方式，雖困難重重，但教育者只要秉承以學生為主體的教學理念，不斷探索新技能，踐行教育初心，開展合作學習，終會從“山重水復疑無路”走向“柳暗花明又一村”。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：2-4

[2]張麗華.“素養為本”的元素化合物知識教學——“以鐵及其重要化合物”為例[J].化學教學，2019（8）：57-61

[3]王青崗.基于“大單元設計”的“停課不停學”教學探索[J].中學化學教學參考，2020（4）：24-26