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乙醇的化学性质探究与实践——一堂基于核心素养的实验教学设计案例

一、教学背景分析

乙醇是生活中常见的有机化合物，也是中学有机化学学习的重要起点。它的结构相对简单，其官能团羟基（-OH）的性质，既是后续学习醇类化合物的基础，也是理解有机物结构与性质关系的关键纽带。本教学设计旨在通过一系列递进式的实验探究活动，引导学生主动建构对乙醇化学性质的认知，初步形成“结构决定性质，性质反映结构”的化学学科思想，并培养其实验操作、观察分析、合作交流及问题解决能力。

教学对象为高中二年级学生，他们已具备一定的无机化学知识基础，对实验探究有浓厚兴趣，但对有机物的结构与性质之间的联系尚缺乏深入理解。因此，教学设计需注重从学生已有经验出发，通过直观的实验现象激发其探究欲望，并逐步引导其从宏观现象走向微观结构的思考。

二、教学目标

通过本课时的学习与实践，学生应能：

1.知识与技能：认识乙醇与金属钠反应、乙醇的氧化反应（燃烧、催化氧化、与强氧化剂反应）等主要化学性质，并能正确书写相关的化学方程式；初步理解羟基官能团在这些反应中的作用；掌握相关实验的基本操作技能。

2.过程与方法：体验“提出问题—猜想假设—设计方案—实验验证—收集证据—分析归纳—得出结论”的科学探究过程；学习运用控制变量法等科学方法进行实验设计与分析；培养观察、记录、描述实验现象以及从现象中提炼化学本质的能力。

3.情感态度与价值观：感受化学与生活的密切联系，认识化学知识的实用价值；通过实验探究，激发学习化学的兴趣，培养严谨求实的科学态度和勇于探索的创新精神；在小组合作中学会倾听与表达，提升团队协作意识。

三、教学重难点

*教学重点：乙醇的化学性质（与钠的反应、催化氧化反应）；乙醇的结构与性质的关系。

*教学难点：乙醇催化氧化反应的原理；从实验现象推断乙醇的分子结构特点。

四、教学准备

*仪器：试管、烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、单孔塞、导管、尖嘴导管、球形干燥管、研钵、镊子、小刀、滤纸、玻璃片、胶头滴管、药匙、火柴、表面皿。

*药品：无水乙醇、金属钠（保存在煤油中）、铜丝（或银丝）、酸性高锰酸钾溶液、酸性重铬酸钾溶液、蒸馏水、浓硫酸（作催化剂，用于某些拓展实验或演示）、澄清石灰水。

*多媒体资源：乙醇分子结构模型（球棍模型或比例模型）、PPT课件（包含实验注意事项、问题讨论、知识拓展等）。

五、教学过程设计

（一）创设情境，导入新课（约5分钟）

教师活动：展示生活中常见的含有乙醇的物质图片或实物，如白酒、医用酒精、某些护肤品等。提问：“这些物质中都含有乙醇，大家知道乙醇有哪些性质和用途吗？”引导学生结合生活经验谈谈对乙醇的认识。

学生活动：自由发言，分享对乙醇的了解（如易挥发、有特殊香味、能消毒、可作燃料等）。

设计思路：从学生熟悉的生活情境入手，激发学习兴趣，自然引入本节课的主题——乙醇的性质，特别是化学性质的探究。

（二）实验探究，建构新知（约30分钟）

探究活动一：乙醇与金属钠的反应——羟基氢的活泼性

提出问题：“我们知道水可以与金属钠反应生成氢气。乙醇的分子式为C?H?O，与水分子（H?O）有相似之处，乙醇能否与金属钠反应呢？如果反应，产物可能是什么？与水和钠的反应相比，剧烈程度如何？”

猜想与假设：学生分组讨论，提出可能的猜想（如能反应产生氢气，反应剧烈程度可能与水不同等）。

设计实验方案：引导学生思考如何设计实验验证猜想。

*如何取用金属钠？（强调安全，用镊子夹取，滤纸吸干煤油，绿豆大小）

*乙醇的用量？（少量）

*如何检验气体产物？（点燃，听爆鸣声或观察燃烧现象；或收集后检验纯度再点燃）

*如何比较反应剧烈程度？（观察气泡产生速率、钠在液体中的沉浮状态等）

进行实验操作：

1.学生分组实验：在盛有少量无水乙醇的试管中，投入一小块用滤纸吸干煤油的金属钠，观察现象。（提醒学生注意安全，不要用手触摸钠，实验在通风处或通风橱内进行）

2.教师演示或学生小组操作：将反应产生的气体用小试管收集，验纯后点燃，观察火焰颜色，并在火焰上方罩一个干冷的小烧杯，观察烧杯内壁的现象。

观察与记录：

*钠的状态变化、在乙醇中的位置、气泡产生速率。

*气体燃烧的现象，烧杯内壁是否有水雾。

分析与讨论：

1.“钠与乙醇反应的现象与钠与水反应的现象有何异同？”（钠在乙醇中沉底，反应平缓，气泡少；在水中浮熔游响红，反应剧烈）

2.“根据实验现象，推测气体产物是什么？如何验证？”（氢气，燃烧有水生成，且根据元素守恒推断）

3.“该反应的化学方程式如何书写？”（引导学生从原子守恒和氧化还原角度分析，得出乙醇钠和氢气）

4.“比较乙醇和水与钠反应的剧烈程度，说明了什么？”（乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中