基于立德樹(shù)人根本任務(wù)，深化學(xué)科核心素養(yǎng)的有機(jī)化合物教學(xué)
——以“乙醇”教學(xué)為例

丁弘正 馮 瑩 李 佳

（1.紹興市稽山中學(xué) 浙江 紹興 312000；2紹興市第一中學(xué) 浙江 紹興 312000；3.華中師范大學(xué)化學(xué)教育研究所 湖北 武漢 430079）

習(xí)近平總書記在2018年全國(guó)教育大會(huì)上指出：“要把立德樹(shù)人融入思想道德教育、文化知識(shí)教育、社會(huì)實(shí)踐教育各環(huán)節(jié)，貫穿基礎(chǔ)教育、職業(yè)教育、高等教育各領(lǐng)域，學(xué)科體系、教學(xué)體系、教材體系、管理體系要圍繞這個(gè)目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)，教師要圍繞這個(gè)目標(biāo)來(lái)教，學(xué)生要圍繞這個(gè)目標(biāo)來(lái)學(xué)。”［1］在化學(xué)教學(xué)中圍繞立德樹(shù)人根本任務(wù)，以新思路開(kāi)辟新課堂，將顯性的化學(xué)課程知識(shí)、技能傳授與隱性的理想信念、國(guó)家意識(shí)、社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育等思想政治教育有機(jī)結(jié)合。

乙醇是人類較早發(fā)現(xiàn)、制備和應(yīng)用的有機(jī)化合物，在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的用途，乙醇的教學(xué)內(nèi)容含有豐富的教育素材。其中不乏中華詩(shī)酒文化、能源的開(kāi)發(fā)利用、乙醇在人體中的變化及酒駕的危害等融合德育和學(xué)科核心素養(yǎng)的素材。對(duì)乙醇這一課進(jìn)行全面深度挖掘、優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅是踐行立德樹(shù)人理念的一個(gè)重要案例，也可以于無(wú)聲處引導(dǎo)學(xué)生逐步形成正確的價(jià)值觀念、提升關(guān)鍵能力。

一、學(xué)情分析

學(xué)生在初中的學(xué)習(xí)中已了解乙醇的部分用途，乙醇是學(xué)生比較熟悉的生活用品。教材在第二節(jié)介紹了乙烯，反應(yīng)產(chǎn)物中涉及鹵代烴，學(xué)生已經(jīng)初步接觸含有官能團(tuán)的有機(jī)物。此外，通過(guò)對(duì)烷烴、乙烯性質(zhì)的學(xué)習(xí)，學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到有機(jī)物的性質(zhì)是由其特殊結(jié)構(gòu)決定的，而性質(zhì)又決定了其用途，這與無(wú)機(jī)物的學(xué)習(xí)有一定的相似性。在能力方面，學(xué)生已具備一定的實(shí)驗(yàn)探究能力和分析歸納能力，微觀思維能力還有所欠缺，因此需要引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，深化結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的學(xué)科思想。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.通過(guò)曲水流觴的典故領(lǐng)略紹興文化之鄉(xiāng)的魅力，引出我國(guó)獨(dú)特的詩(shī)酒文化，將化學(xué)與傳統(tǒng)文化相結(jié)合，感受我國(guó)傳統(tǒng)文化的魅力，增強(qiáng)學(xué)生文化自信。

2.通過(guò)乙醇結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的探究，能宏微結(jié)合認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，并深刻理解實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)因決定事物本質(zhì)等哲學(xué)原理。

3.通過(guò)分享乙醇在日常生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用，樹(shù)立節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生辯證看待事物，做出正確的價(jià)值判斷。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

本節(jié)課以曲水流觴為主情境線索，發(fā)散出乙醇結(jié)構(gòu)探索、乙醇在人體中的轉(zhuǎn)化、檢測(cè)酒駕等分支情境，將知識(shí)的學(xué)習(xí)、素養(yǎng)的培養(yǎng)、傳統(tǒng)文化和價(jià)值觀的教 育融入其中，讓情境深度發(fā)展、學(xué)生深度學(xué)習(xí)。見(jiàn)表1。

表1 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

四、主要教學(xué)過(guò)程

1.曲水流觴，初識(shí)乙醇

【教師引入】展示紹興水鄉(xiāng)、酒鄉(xiāng)、名士之鄉(xiāng)的圖片，再推進(jìn)到蘭亭曲水流觴的圖片，吟誦王羲之的蘭亭集序片段。

【教師提問(wèn)】飲酒賦詩(shī)，揮筆成墨。酒的主要成分是什么？你能吟誦哪些帶“酒”的詩(shī)句？

【學(xué)生回答】酒的主要成分是乙醇。吟誦帶“酒”的詩(shī)句，例如清明時(shí)節(jié)雨紛紛，路上行人欲斷魂。借問(wèn)酒家何處有？牧童遙指杏花村；明月幾時(shí)有，把酒問(wèn)青天；莫笑農(nóng)家臘酒渾，豐年留客足雞豚。山重水復(fù)疑無(wú)路，柳暗花明又一村；綠蟻新醅酒，紅泥小火爐。晚來(lái)天欲雪，能飲一杯無(wú)？

【教師追問(wèn)】乙醇我們并不陌生，分享一下你對(duì)它的了解？

【學(xué)生分享】乙醇，俗稱酒精，無(wú)色，有特殊香味的液體，密度比水小，易揮發(fā)，能與水以任意比例互溶，分子式為C2H6O。

設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合學(xué)生非常熟悉的鄉(xiāng)土文化知識(shí)創(chuàng)設(shè)情境，增加學(xué)生親切感；通過(guò)吟誦帶“酒”的詩(shī)句，建構(gòu)化學(xué)與語(yǔ)文學(xué)科的聯(lián)系，感受學(xué)科交融的魅力，增強(qiáng)和完善了中華傳統(tǒng)文化教育。通過(guò)學(xué)生分享的乙醇舊知，為新知的學(xué)習(xí)做鋪墊。

2.理論實(shí)驗(yàn)，共探結(jié)構(gòu)

［教師提問(wèn)］乙醇的分子式為C2H6O，那么它的結(jié)構(gòu)是怎樣的？根據(jù)有機(jī)物中不同原子成鍵規(guī)則，請(qǐng)用球棍拼接出合理的結(jié)構(gòu)模型并書寫相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

【學(xué)生展示】?jī)煞N結(jié)構(gòu)，分別為CH3OCH3、CH3CH2OH。

【教師追問(wèn)】那么究竟是哪種結(jié)構(gòu)呢？如何通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)或依據(jù)一些事實(shí)證據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證？

【分組討論】?jī)煞N結(jié)構(gòu)不同之處在于，第一種結(jié)構(gòu)的氫均與碳原子相連，第二種結(jié)構(gòu)的氫不僅與碳原子相連，也有直接與氧原子相連的，和水的結(jié)構(gòu)有些類似，可能和水一樣，能和金屬鈉反應(yīng)？

【教師追問(wèn)】如果能和金屬鈉反應(yīng)，那么會(huì)產(chǎn)生什么氣體呢？如何檢驗(yàn)?zāi)兀?/p>

【學(xué)生回答】氫氣，點(diǎn)燃進(jìn)行檢驗(yàn)。

【教師引導(dǎo)】同學(xué)們還記得鐵和水蒸氣的反應(yīng)嗎？我們當(dāng)時(shí)是將產(chǎn)生的氫氣通入肥皂液中，然后點(diǎn)燃，是否可以將氫氣的檢驗(yàn)遷移到這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀课覀円黄饋?lái)試試。

【實(shí)驗(yàn)演示】乙醇和金屬鈉的反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體通入肥皂液中，然后點(diǎn)燃。

【教師提問(wèn)】如何描述乙醇與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？鈉保存在煤油中，說(shuō)明了什么了？如何推斷乙醇真正的結(jié)構(gòu)？

【分組交流】鈉先沉后浮，鈉沒(méi)有熔化但在不斷變小，試管壁變燙，產(chǎn)生氣體，點(diǎn)燃有輕微爆鳴聲。鈉保存在煤油中，煤油的主要成分是烴，說(shuō)明鈉不與烴基上的氫反應(yīng)，說(shuō)明真正的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是CH3CH2OH。

【教師追問(wèn)】對(duì)比乙烷和乙醇的結(jié)構(gòu)，有什么不同？

【學(xué)生回答】乙醇相當(dāng)于將乙烷中的一個(gè)H換成了OH。

【教師講授】烴分子中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)所取代而生成的一系列化合物稱為烴的衍生物，如CH3Cl、CH2BrCH2Br、CH3CH2OH等。官能團(tuán)：決定有機(jī)化合物特性的原子或原子團(tuán)。

【教師提問(wèn)】乙醇的官能團(tuán)是什么？

【學(xué)生回答】羥基。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)模型搭建，引導(dǎo)學(xué)生從原子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)微觀探析能力，同時(shí)加深對(duì)同分異構(gòu)體的認(rèn)識(shí)；通過(guò)對(duì)乙醇和金屬鈉的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)演示，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)因決定事物本質(zhì)的馬克思主義哲學(xué)原理。通過(guò)乙烷和乙醇的結(jié)構(gòu)對(duì)比，順勢(shì)引出烴的衍生物和官能團(tuán)的概念，這也為后續(xù)探究乙醇性質(zhì)的全面學(xué)習(xí)做好鋪墊。

3.合作探究，層層深入

【教師提問(wèn)】乙醇和水的結(jié)構(gòu)都有羥基這一官能團(tuán)，所以都能和水反應(yīng)置換出氫氣，但是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象又有所不同，請(qǐng)準(zhǔn)確描述一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差異，并書寫方程式，討論反應(yīng)類型，分析鈉與乙醇、水反應(yīng)劇烈程度不同的原因。

【學(xué)生討論】從鈉在液體中的位置、形態(tài)變化、有無(wú)聲音、有無(wú)氣泡等多角度比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，書寫方程式，了解反應(yīng)實(shí)質(zhì)，認(rèn)識(shí)斷鍵位置，從而分析劇烈程度的不同是由羥基上氫原子活潑性不同而引起的。

【教師過(guò)渡】蘭亭集序中說(shuō)道，一觴一詠，亦足以暢敘幽情。詩(shī)人們常常飲酒賦詩(shī)，詩(shī)仙李白更有斗酒詩(shī)百篇之說(shuō)，這說(shuō)明喝酒能使中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮起來(lái)，那么喝了酒，酒精在我們?nèi)梭w內(nèi)究竟會(huì)發(fā)生什么變化呢？

【圖片展示】乙醇在人體中的變化：乙醇——乙醛——乙酸——CO2+H2O。

【教師講述】進(jìn)入消化道的酒精主要在胃中被吸收進(jìn)入血液，其中20%在肺循環(huán)中，通過(guò)呼吸排出體外，80%的酒精代謝在肝臟中進(jìn)行。當(dāng)酒精進(jìn)入身體，由肝臟生成的乙醇脫氫酶將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，乙醛又被乙醛脫氫酶轉(zhuǎn)化為乙酸，乙酸會(huì)參與體內(nèi)的其他多個(gè)代謝途徑最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，排出體外。當(dāng)血液中的乙醇濃度達(dá)到0.05%時(shí)，酒精的作用開(kāi)始顯露，中樞神經(jīng)系統(tǒng)變得興奮。

【教師提問(wèn)】大量飲酒會(huì)產(chǎn)生什么影響呢？

【學(xué)生回答】80%的酒精代謝在肝臟中進(jìn)行，所以大量飲酒會(huì)造成肝臟解酒負(fù)擔(dān)，而且短時(shí)間乙醛含量的急劇上升來(lái)不及代謝容易引起酒精中毒，非常危險(xiǎn)。

【教師追問(wèn)】詩(shī)仙李白斗酒詩(shī)百篇，一斗酒大約12斤，你覺(jué)得喝了12斤的酒是否還能才思敏捷地作出那么多的詩(shī)篇佳作嗎？

【學(xué)生討論】肯定不能，人只會(huì)昏昏沉沉，甚至酒精中毒。

【教師分析】過(guò)度飲酒會(huì)傷害神經(jīng)系統(tǒng)，使人的反應(yīng)遲鈍，無(wú)法酣暢淋漓地作詩(shī)了，此外還會(huì)引起胃出血，損傷肝臟，也易導(dǎo)致心血管疾病發(fā)作，所以我們要拒絕酗酒，關(guān)愛(ài)身體健康。

【過(guò)渡】過(guò)度喝酒會(huì)使人反應(yīng)遲鈍，所以我們不能酒駕、醉駕，否則極易造成交通事故，那么又該如何檢查酒駕呢？

【視頻展示】交警檢查酒駕。

【實(shí)驗(yàn)演示】乙醇和重鉻酸鉀溶液的反應(yīng)。

【教師提問(wèn)】重鉻酸鉀遇到乙醇由橙色變成了綠色，交警用這個(gè)裝置來(lái)檢驗(yàn)酒駕體現(xiàn)了乙醇的哪些性質(zhì)呢？

【學(xué)生回答】乙醇易揮發(fā)還有乙醇的還原性。

【教師講授】酒駕傷人傷己，且法律規(guī)定，酒駕、醉駕要負(fù)刑事責(zé)任，作為公民要遵守法律，希望我們每一個(gè)同學(xué)都能拒絕酒駕，讓出行多一分安心。

【過(guò)渡】喝酒之后，乙醇在肝臟中代謝，通過(guò)乙醇脫氫酶轉(zhuǎn)化為乙醛，那么這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程能否在體外完成呢？

【學(xué)生回答】應(yīng)該可以吧，體內(nèi)是在乙醇脫氫酶的作用下實(shí)現(xiàn)，體外的話可能需要催化劑。

【教師提示】確實(shí)需要催化劑，不斷地嘗試后發(fā)現(xiàn)這個(gè)催化劑可以是銅也可以是銀，那么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們也需要考慮到產(chǎn)物的檢驗(yàn)，提示：亞硝基鐵氰化鈉Na2Fe（CN）5NO遇乙醛在堿性條件下生成血紅色物質(zhì)。

【學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)】將銅絲纏繞成螺旋狀，用剪刀剪取2厘米寬的紙巾，均勻滴加10～20滴1%Na2Fe（CN）5NO溶液，纏繞在銅絲上，固定住，將銅絲在酒精燈上灼燒至黑色，趁熱插入乙醇中，取出銅絲和紙巾，向紙巾滴加幾滴氫氧化鈉溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【教師提問(wèn)】這個(gè)過(guò)程中，你觀察到了什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能否用方程式表征？你認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)斷裂了哪些化學(xué)鍵呢？反應(yīng)類型是什么呢？

【分組討論】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、方程式、斷鍵位置、反應(yīng)類型。

【教師拓展】這個(gè)反應(yīng)在日常生活中就有廣泛的應(yīng)用，比如高溫焊接銀器、銅器時(shí)，表面會(huì)生成黑色的氧化物，電工師傅說(shuō)，可以先將銅器或銀器趁熱蘸一下酒精，它們就會(huì)光亮如初。

【教師引導(dǎo)】乙醇的性質(zhì)介紹了那么多，我們能不能根據(jù)反應(yīng)類型給它們分分類呢？

【學(xué)生整理】學(xué)生按照置換反應(yīng)、氧化反應(yīng)等將乙醇的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分類整理。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)鈉與乙醇、水的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比，培養(yǎng)學(xué)生類比的學(xué)科思維，通過(guò)曲水流觴中飲酒賦詩(shī)引出喝酒后乙醇在人體的變化之旅、酒駕的檢測(cè)、乙醇的催化氧化，前后呼應(yīng)，使導(dǎo)課素材貫穿課堂之中。通過(guò)酗酒對(duì)人體的影響的分析，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)酒駕的危害及法律對(duì)酒駕醉駕的處罰，培養(yǎng)學(xué)生法治意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。通過(guò)學(xué)生對(duì)乙醇斷鍵位置的分析、化學(xué)反應(yīng)的分類，建立乙醇認(rèn)知模型，為后續(xù)有機(jī)物的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

4.暢談乙醇，共話用途

【教師引入】結(jié)合你的生活經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勔掖荚谌粘Ｉ钪械膽?yīng)用？這些應(yīng)用體現(xiàn)了乙醇的哪些性質(zhì)？

【學(xué)生分析】乙醇汽油、乙醇消毒液、料酒、化妝品……

【教師提問(wèn)】乙醇汽油究竟是什么？使用乙醇汽油對(duì)環(huán)境有何影響？

【學(xué)生回答】乙醇汽油是用90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調(diào)和而成。采用創(chuàng)新的乙醇汽油作為現(xiàn)今汽油的替代品可以有效降低汽車尾氣的污染。

【教師提問(wèn)】乙醇消毒液使用的是怎樣濃度的乙醇？為什么？

【學(xué)生回答】體積分?jǐn)?shù)75%的乙醇，若是使用濃度太高的乙醇則細(xì)菌表面包膜的蛋白質(zhì)迅速凝固，并形成一層保護(hù)膜，將阻止酒精進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，無(wú)法達(dá)到將細(xì)菌徹底殺死的效果；濃度太低則不足以使病毒體內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固，同樣也不能將病毒殺死。

【教師引導(dǎo)】這一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們重新認(rèn)識(shí)了乙醇，在乙醇結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途的探究過(guò)程中，你能否和我們分享一下有機(jī)物學(xué)習(xí)的一般方法。

【學(xué)生歸納】從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途切入。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)乙醇汽油的討論，培養(yǎng)學(xué)生尋求綠色能源推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，通過(guò)乙醇消毒液濃度討論，培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力。借助于乙醇用途的討論，鞏固用途體現(xiàn)性質(zhì)的觀念。以我們最熟悉的乙醇為中心，培養(yǎng)學(xué)生建立有機(jī)學(xué)習(xí)模型，引導(dǎo)學(xué)生從方法上突破有機(jī)學(xué)習(xí)的瓶頸。

5.落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)、提升學(xué)科核心素養(yǎng)的化學(xué)課堂思考

落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)與提升化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)其目標(biāo)是一致的，需要依托情境、素材、分析、討論、總結(jié)甚至是實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，讓思想在碰撞中生成且升華。每一節(jié)課中潛移默化的影響，或多或少，都將逐步強(qiáng)化理想信念、國(guó)家意識(shí)、文化自信等，點(diǎn)點(diǎn)滴滴都是昭示正向的價(jià)值引領(lǐng)和素養(yǎng)提升，都是在澆灌學(xué)生思想之果的成長(zhǎng)與成熟。用心設(shè)計(jì)，發(fā)揮學(xué)生主體地位，讓思想碰撞，讓課堂自然且有深度地生成，這是新時(shí)代下我們的不懈追求。