摘 要：探究學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)的一種重要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生探究精神和提高探究能力的重要途徑。本文從學(xué)生課上的一個疑問出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗、完善實驗、改進(jìn)實驗，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)了自主、合作、探究的理念。
關(guān)鍵字：探究活動、乙烯與溴的反應(yīng)
“探究學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)的一種重要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生探究精神和提高探究能力的重要途徑”。但學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變在很大程度上依賴于教師教育教學(xué)觀念的更新和改變。只有將先進(jìn)的課程理念轉(zhuǎn)化為教師的教學(xué)行為，教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式才會發(fā)生變革，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式才會發(fā)生變化，才會有學(xué)生主動探究、自主學(xué)習(xí)的時空，才會有學(xué)生動手動腦的機(jī)會，學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力才能得到培養(yǎng)和提高。
一、活動設(shè)計的背景和原理
學(xué)習(xí)乙烯與溴的加成反應(yīng)時，有的學(xué)生提出疑問：乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溴的四氯化碳溶液很快退色，這只說明乙烯與溴反應(yīng)了，如何證明發(fā)生的是加成反應(yīng)而不是別的反應(yīng)類型？筆者根據(jù)學(xué)生提出的這一非常有價值的問題，在課堂上立即調(diào)整了教學(xué)安排，及時組織學(xué)生探究乙烯與溴反應(yīng)的類型，引導(dǎo)學(xué)生分析思考展開討論，并鼓勵學(xué)生設(shè)計實驗加以驗證。
二、知識支持
乙烯的實驗室制法：在燒瓶中注入約20mL酒精與濃硫酸（體積比約為1：3）的混合液，放入幾片碎瓷片，避免混合液在受熱沸騰時劇烈跳動（暴沸）。加熱混合液，使液體溫度迅速升到170℃，此時有乙烯生成。
圖1 乙烯的實驗室制法
三、活動開展的過程
（一）學(xué)生在老師指導(dǎo)下進(jìn)行討論分析，得出三點結(jié)論：
1．判斷一個有機(jī)反應(yīng)的反應(yīng)類型的方法。
首先要根據(jù)反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行科學(xué)猜想，推測出可能發(fā)生的反應(yīng)類型及其產(chǎn)物，然后設(shè)計實驗，利用產(chǎn)物的性質(zhì)檢驗產(chǎn)物的存在。因為不同反應(yīng)類型產(chǎn)物性質(zhì)的不同，從而推測出其可能的反應(yīng)類型。
2．乙烯與溴可能發(fā)生的反應(yīng)類型――加成反應(yīng)、取代反應(yīng)等
從乙烯分子結(jié)構(gòu)看，一方面乙烯分子中有碳碳雙鍵，當(dāng)遇到加成試劑時，碳碳雙鍵中一個鍵斷裂發(fā)生加成反應(yīng)；另一方面乙烯分子中有氫原子，可能被其它原子或原子團(tuán)取代，發(fā)生取代反應(yīng)。從溴單質(zhì)看，溴既可以作一種加成試劑；同時由甲烷的取代反應(yīng)可知溴也能發(fā)生取代反應(yīng)。
3．設(shè)計出了兩種實驗方案：（1）測量反應(yīng)前后溶液的pH值。若發(fā)生取代反應(yīng)，會生成溴化氫。向反應(yīng)后的液體中加入少量水，測其pH值，溶液明顯呈酸性。若發(fā)生加成反應(yīng)，則只有有機(jī)產(chǎn)物，反應(yīng)后的液體呈中性；（2）使用硝酸銀溶液。若發(fā)生取代反應(yīng)，向反應(yīng)后的液體中加入硝酸銀溶液，會生成溴化銀淡黃色沉淀。若發(fā)生加成反應(yīng)，加入硝酸銀溶液無明顯現(xiàn)象。
（二）組織學(xué)生實施實驗
實驗1．將制得的乙烯直接通入溴的四氯化碳溶液，然后向盛有溴的四氯化碳溶液中加入少量水，測量其pH值；
實驗2．將制得的乙烯直接通入溴的四氯化碳溶液，然后向盛有溴的四氯化碳溶液的裝置中加入硝酸銀溶液，觀察現(xiàn)象；
現(xiàn)象記錄：
現(xiàn)象
現(xiàn)象解釋
實驗1
溶液退色， pH試紙顯紅色
溶液中有H＋，與溴發(fā)生了取代反應(yīng)
實驗2
溶液退色，有淡黃色沉淀產(chǎn)生
溶液中有Br－，與溴發(fā)生了取代反應(yīng)
實驗結(jié)論：乙烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生了取代反應(yīng)。
（三）引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)論
針對這一實驗結(jié)果，老師并沒有直接給予簡單的否定，而是引導(dǎo)學(xué)生分析實驗失敗的原因。在老師的提示和指導(dǎo)下，學(xué)生從實驗方案有無缺陷、實驗裝置和實驗試劑是否存在問題等幾個方面進(jìn)行了認(rèn)真分析。
學(xué)生經(jīng)過分析討論，排除了實驗方法和實驗裝置導(dǎo)致實驗失敗的可能性，認(rèn)為實驗制備的乙烯氣體中可能混有雜質(zhì)從而導(dǎo)致實驗失敗。
那么實驗中制得的乙烯里可能混有哪些雜質(zhì)呢？根據(jù)乙烯的制備原理，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下進(jìn)一步討論分析得出，乙烯中可能主要混有水、二氧化硫、二氧化碳等雜質(zhì)。老師對學(xué)生的分析結(jié)果給予充分的肯定，同時提出：如何證明制得的乙烯中混有以上雜質(zhì)、如何除去這些雜質(zhì)，鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗進(jìn)行驗證和除雜。
經(jīng)過進(jìn)一步分析討論，學(xué)生設(shè)計出如下實驗裝置，并進(jìn)行了實驗。
圖2 乙烯與溴的四氯化碳溶液的反應(yīng)
實驗結(jié)果：乙烯中的確混有水、二氧化硫、二氧化碳等雜質(zhì)，并且除去雜質(zhì)得到了純凈干燥的乙烯氣體。
學(xué)生對裝置做了改進(jìn)后重新用純凈干燥的乙烯氣體再進(jìn)行上述實驗，結(jié)果證明乙烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生的是加成發(fā)應(yīng)。
（四）拓展延伸
此時又有學(xué)生提出疑問：有資料上說乙烯和溴水也能發(fā)生加成反應(yīng)，這個反應(yīng)與乙烯和溴的四氯化碳溶液的加成反應(yīng)是否相同？產(chǎn)物是否完全相同？
圖3 乙烯與溴水的反應(yīng)機(jī)理
因為這兩個問題比較難，涉及的內(nèi)容超出了高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的范圍，筆者建議感興趣的學(xué)生利用課時間查閱網(wǎng)絡(luò)資料、大學(xué)教材、化學(xué)期刊等有關(guān)資料解決。第二天，查閱資料的學(xué)生通過交流匯總將查閱結(jié)果匯報如下：乙烯通入溴水中，乙烯首先與Br2形成溴?正離子，然后反應(yīng)體系中的Br－、H2O均可進(jìn)攻溴?正離子，最后完成反應(yīng)。故產(chǎn)物不是單一的1，2－二溴乙烷，而是1，2－二溴乙烷和溴代乙醇的混合物。在第二步親核試劑的進(jìn)攻時H2O優(yōu)先于Br－，所以乙烯與溴水反應(yīng)的主要產(chǎn)物是溴代乙醇。所以溴水中的水在反應(yīng)過程中是不可忽略不計的。
四、課后反思
新課程實施過程中，筆者經(jīng)常思考應(yīng)該教給學(xué)生什么？應(yīng)該以怎樣的方式給學(xué)生？本案例探究活動就是在這一想法指導(dǎo)下設(shè)計實施的。對于這堂課，筆者課后總結(jié)如下：
1．教師應(yīng)認(rèn)真對待學(xué)生提出的問題。問題意識是學(xué)習(xí)和探索的原動力。只要創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情景科學(xué)適宜，學(xué)生一定會迸發(fā)出智慧的火花。在筆者較長期的啟發(fā)式、探究式教學(xué)方式下學(xué)生已培養(yǎng)起較強(qiáng)的問題意識和深入思考的良好品質(zhì)。本案例的探究活動也正是根據(jù)學(xué)生提出極具價值的問題展開的。
2．課堂教學(xué)內(nèi)容不一定非要按事先備的內(nèi)容按部就班講完。備課再充分，意外的情況也可能在課堂上發(fā)生，這就需要教師不斷提高駕馭課堂的能力，隨機(jī)應(yīng)變，適時指導(dǎo)。根據(jù)課堂教學(xué)中學(xué)生的表現(xiàn)及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式往往會收到意想不到的效果。
3．學(xué)生是課程的主體，學(xué)生在學(xué)習(xí)實踐中也在創(chuàng)造著課程。教師、學(xué)生不能只做課程的執(zhí)行者，應(yīng)該做課程的創(chuàng)造者。課程的學(xué)習(xí)方式以理解、體驗、反思、探究和創(chuàng)造為根本，而非靠教師傳授和學(xué)生記憶。因此在教學(xué)中是用教材教而不是教教材，用教材而不拘于教材，而是研究教材，開發(fā)課程，從學(xué)生實際出發(fā)，通過以探究活動為主的開放式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生能力，讓學(xué)習(xí)化學(xué)成為深受學(xué)生歡迎的活動。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoer/75645.html
相關(guān)閱讀：