羥基化合物性質(zhì)的比較和綜合

吳琦

學(xué)科課堂要逐步向研究性學(xué)習(xí)發(fā)展，是教學(xué)發(fā)展方向。同時(shí)研究性學(xué)習(xí)課程可以在相關(guān)課題的研究中，深入學(xué)科課程的相關(guān)內(nèi)容，拓展學(xué)科課程的視野。通過(guò)學(xué)生直接體驗(yàn)進(jìn)行探索性、研究性、自主性的學(xué)習(xí)實(shí)踐，提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和終生學(xué)習(xí)的能力。

下面就“羥基化合物性質(zhì)的比較和綜合”內(nèi)容的課堂教學(xué)，與同行共同探討“研究性學(xué)習(xí)與化學(xué)課堂教學(xué)的整合”。

一、對(duì)教材的理解及教學(xué)設(shè)計(jì)

掌握羥基化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，研究官能團(tuán)之間的互相影響，通過(guò)積極的比較分析、綜合歸納等思維活動(dòng)，對(duì)其性質(zhì)和變化進(jìn)行概括和總結(jié)。這是高中有機(jī)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)。

研究性學(xué)習(xí)就是學(xué)生為了對(duì)提出的問(wèn)題進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案，找出解決問(wèn)題的方法，那么就需要圍繞研究的問(wèn)題主動(dòng)地收集信息，進(jìn)行加工與處理。將研究性學(xué)習(xí)應(yīng)用于化學(xué)課堂教學(xué)整合，培養(yǎng)學(xué)生利用多種有效手段，通過(guò)多種途徑獲取信息、整理信息、歸納信息，學(xué)會(huì)篩選和識(shí)別信息，并能夠利用信息恰當(dāng)?shù)亟鉀Q相關(guān)問(wèn)題。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與，獲得親身體驗(yàn)。逐漸培養(yǎng)善于質(zhì)疑，樂(lè)于探究，勤于動(dòng)手，努力求知的積極態(tài)度，形成“在研究中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中研究”氛圍，進(jìn)而激發(fā)他們探索、創(chuàng)新的欲望。

本節(jié)課的第一個(gè)問(wèn)題是要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)自主學(xué)習(xí)，歸納教材內(nèi)容，收集有關(guān)乙醇性質(zhì)等內(nèi)容的信息。然后就有關(guān)乙醇結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系展開(kāi)研究。

二、研究性問(wèn)題提出

1、如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解乙醇有哪些性質(zhì)？與結(jié)構(gòu)有何聯(lián)系？有那幾種斷鍵方式？

2、H2O、CH3CH2OH、、CH3COOH都含有-OH，性質(zhì)有哪些差異？如何驗(yàn)證？

3、寫(xiě)出乙醇分別發(fā)生分子內(nèi)和分子間脫水反應(yīng)的化學(xué)方程式。乙醇分子內(nèi)脫水生成乙烯，消去反應(yīng);乙醇分子間脫水生成醚，取代反應(yīng);乙醇與乙酸分子間脫水生成乙酸乙酯，酯化反應(yīng)。提出我們所中學(xué)學(xué)習(xí)的有機(jī)化合物中，哪類(lèi)物質(zhì)能發(fā)生脫水反應(yīng)？各具備什么樣的內(nèi)在條件？

三、研究性學(xué)習(xí)的課堂實(shí)施

1、乙醇實(shí)驗(yàn)探究

（1）請(qǐng)比較鈉跟無(wú)水乙醇的反應(yīng)以及鈉跟水的反應(yīng)，哪一種反應(yīng)快？

（2）觀察酒精燈火焰的顏色。分別用干燥的燒杯內(nèi)壁蘸有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上，驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物;

（3）把螺旋銅絲燒到紅熱，插入無(wú)水乙醇中（反復(fù)多次）。觀察銅絲顏色的變化，注意液體氣味的變化;

（4）觀看乙醇分子結(jié)構(gòu)模型，指出分子中有幾種化學(xué)鍵;

（5）結(jié)合教材（第二冊(cè)158頁(yè)）乙醇分子結(jié)構(gòu)確定實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)學(xué)生親身參與實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全面觀察和分析，經(jīng)過(guò)對(duì)“乙醇分子在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)有幾種斷鍵方式”等問(wèn)題的討論，活躍學(xué)生的思維，在嘗試、交流、探究、思考中的出結(jié)論。

a，只在①處裂—跟活潑金屬反應(yīng)。

b， 只在②處裂—跟氫鹵酸反應(yīng)。

c， ②，④處同時(shí)斷裂—消去反應(yīng)。

d，①，③處同時(shí)斷裂—催化氧化。

e， ⑤，①，兩處同時(shí)斷裂—分子間脫水反應(yīng)。

2、含羥基化合物實(shí)驗(yàn)探究

（1）水、醇、酚、羧酸分子結(jié)構(gòu)中都有共同的官能團(tuán)—羥基。這三類(lèi)物質(zhì)中氫原子的活潑性有什么不同？不同的原因又是怎樣造成的？

學(xué)生討論回答，與Na反應(yīng)速率不同;酚和羧酸能和NaOH反應(yīng)，乙醇不能反應(yīng);苯酚與Na2CO3反應(yīng)只生成NaHCO3，乙酸與Na2CO3反應(yīng)CO2，乙醇不與Na2CO3反應(yīng)。

3、含羥基化合物脫水反應(yīng)探究（非實(shí)驗(yàn)性）

師生經(jīng)過(guò)回憶、討論、歸納得出：一般分子內(nèi)含羥基的化合物，如醇、羧酸、蔗糖、葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)含氧酸、纖維素等能發(fā)生脫水反應(yīng)。

以課堂討論、研究結(jié)合個(gè)別同學(xué)們踴躍發(fā)言，學(xué)生討論中，激烈爭(zhēng)辯、互相交流、研究討論、概括總結(jié)。之后，教師進(jìn)行啟發(fā)引導(dǎo)。師生共同得出化合物脫水反應(yīng)的種類(lèi)：

①醇分子內(nèi)脫水成烯烴（消去反應(yīng)）

②醇分子間脫水成醚（取代反應(yīng)）

③醇與羧酸之間脫水生成酯

④二元醇之間脫水可生成鏈狀，環(huán)狀或高分子化合物

⑤二元醇和二元酸之間通過(guò)酯化形式生成鏈狀和環(huán)狀的酯，也可縮聚成高分子化合物。

⑥含羥基和羧酸的化合物可自身脫水生成內(nèi)酯，也可以生成鏈狀，或環(huán)狀的酯，也可以生成高分子化合物。

⑦氨基酸可自脫水生成環(huán)狀化合物，也可以生成鏈狀，或生成高分子化合物。

⑧無(wú)機(jī)含氧酸的脫水方式有：含氧酸分子間脫水生成如H2CO3;含氧酸分子間脫水如：

;

⑨苯的硝化反應(yīng)和磺化反應(yīng)。

四、研究性學(xué)習(xí)課堂教學(xué)結(jié)果與討論

研究性學(xué)習(xí)”教學(xué)法就是在啟發(fā)學(xué)生思維的基礎(chǔ)上，發(fā)揮學(xué)生自我掌握和自我完善知識(shí)的本領(lǐng)，強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，它是自學(xué)、輔導(dǎo)與討論相結(jié)合的一種教學(xué)法，是一種新型的教學(xué)模式。筆者在本節(jié)課的教學(xué)中，雖然看到課堂氣氛活躍，學(xué)生積極參與，普遍認(rèn)為感到教學(xué)形式有別與直接灌輸?shù)摹爸v授式”教學(xué)法，但我們看到，本節(jié)課上活躍極參，多為成績(jī)好的學(xué)生，且他們認(rèn)為這樣教學(xué)知識(shí)的不容易忘記，同時(shí)部分學(xué)生卻一時(shí)難以跟上課堂節(jié)奏，打不到預(yù)想的教學(xué)效果。因此本文筆者認(rèn)為，研究性學(xué)習(xí)教學(xué)應(yīng)有選擇在課堂教學(xué)實(shí)施。

（1）基礎(chǔ)較好的學(xué)生適合“研究性學(xué)習(xí)”教學(xué)，而“講授式”教學(xué)對(duì)基礎(chǔ)好壞影響較小

（2）不同的教學(xué)內(nèi)容也制約，對(duì)于理解性的知識(shí)內(nèi)容適合采用“研究性學(xué)習(xí)”教學(xué)法，對(duì)于概念性的知識(shí)內(nèi)容采用“講授式”教學(xué)法更為有適合

（3）還發(fā)現(xiàn)“研究性學(xué)習(xí)”相比“講授式”教學(xué)法能使學(xué)生掌握的知識(shí)更為牢固，印象更深刻。