思维教育在有机化学知识结构化和系统化的应用

2017-10-12 08:01李姝姝
中学课程辅导·教学研究 2017年20期
关键词:高锰酸钾苯酚酸性

⌾李姝姝

思维教育在有机化学知识结构化和系统化的应用

⌾李姝姝

课本教材,生动有趣的语言,让人敬而远之的反应机理应用的好,都能成为思维教育重要的素材。思维教育进行到位,学生能够牢固地、准确地内化,良好的教学效果就会水到渠成。本文通过具体的教学案例,探究逻辑思维教育将散乱的点梳理成清晰的知识主线,教学效果良好。

思维教育;有机化学;结构化;系统化

在学习人教版《选修5 有机化学基础》模块的过程中,常常会听见不少学生反馈有机化学难学,反应太多太混乱,记不住,时不时有学生跑来问“老师,乙醇能使酸性高锰酸钾褪色吗?”“老师,乙醛能使溴水褪色吗”“老师,苯酚能使酸性高锰酸钾或溴水褪色吗”…学生之所以会问这些问题,是因为他对有机反应的记忆只停留在点上,没有达到以点带面,尚未把知识逻辑性地连贯起来,即有机化学知识还没有结构化和系统化。“授人以鱼不如授人以渔”,本文就基于逻辑思维教育把散乱的点梳理成清晰的知识主线做一些思考和课堂实践。

一、挖掘教材,利用好教材

高中学习源于课本又高于课本,需要我们充分挖掘教材,利用好教材,用学科思想指导知识教学,从而提高学生分析和解决化学问题的能力,打造高中化学高效课堂。

例1:酚和醛的氧化反应突破

在人教版《选修5 有机化学基础》教材52页介绍酚处有一句话“纯净的苯酚是无色晶体,但放置时间较长的苯酚往往是粉红色的,这是由于部分苯酚被空气中的氧气氧化所致。”学生看了这句话后会在头脑中有印象,为后面总结酚的氧化反应做铺垫。

学生1:老师,苯酚能使酸性高锰酸钾溶液褪色吗?

学生2:“不能…”

教师:为什么呢?

学生2:猜的…

教师:随便猜可不行,猜也要有点事实依据,请翻到书上52页,看到这句话“纯净的苯酚是无色晶体,但放置时间较长的苯酚往往是粉红色的,这是由于部分苯酚被空气中的氧气氧化所致。”

教师一边解读书上的话,一边展示从实验室拿到的苯酚样品(确为粉红色),学生思考,领会意思,教师把苯酚氧化成对苯醌的反应写出作为了解。

教师再问:“苯酚能使酸性高锰酸钾溶液褪色吗?”小组讨论,结论是可以或不可以都要说清楚依据。

小组4代表:我们小组讨论的结果是可以,依据是苯酚都能被空气中的氧气氧化,所以当然能被比空气更强的氧化剂酸性高锰酸钾氧化

教师:其他小组认同吗?

全班同学都表示认同这个逻辑,且赞扬这个逻辑,有了这个逻辑,记忆起苯酚的氧化反应容易多了,后面,再有学生来问“老师,酚能不能使酸性高锰酸钾溶液褪色”之类的问题,我就引导他回忆这个思维逻辑,想想你看到的苯酚是什么颜色(师问)?粉色(生答)。为什么是粉色(师问)?被空气氧化(生答),他马上就“哦哦哦,知道了”。这个逻辑思维一形成,学生就能牢固地、准确地内化,掌握。

教师: 醛能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色吗?

学生一片茫然。

教师:你们能想起的醛的反应有哪些?

学生:银镜反应,与新制氢氧化铜的反应

二、采用生动智慧的语言

化学是一门妙趣横生、充满智慧、魅力十足的学问,生动智慧的教学语言对教学效果的影响显而易见[1],采用生动智慧的比喻拟人等修辞手段,易于学生记住。

例2:醇的氧化反应晋级

学生经常忽略某些醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色这一点,所以笔者在进行醇的氧化反应突破时,是这样进行的:

有机物中只要碳不是正四价就可以燃烧,所以醇当然也可以燃烧,燃烧是氧化反应,在醇的氧化反应中,燃烧,是直接氧化变成CO2和 H2O,好比在比赛中拿的特等奖;催化氧化,实际上起氧化作用的是CuO,CuO是一种不太强的氧化剂,所以它就只能使醇脱氢生成醛或酮,所以催化氧化算是二级氧化,拿的是二等奖,而比CuO强的氧化剂,如酸性KMnO4和K2Cr2O7,则可以把醇一步氧化生成酸,算是一级氧化,拿的是一等奖。

所以学生想到醇的氧化反应就想到跑步比赛,特等奖、一等奖、二等奖,自然能想到醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,逻辑思维一拨动,就开窍了。

三、准确理解反应机理

醛的银镜反应书写是学生的软肋,如果没有方法技巧,常常会漏写错写配不平,所以在突破醛的银镜反应方程式书写上,笔者从反应机理着手,让学生从本质上理解,在理解的基础上记忆就方便持久的多。

例3. 已知醛基极易被氧化,它的氧化机理可简化处理为:

CH3CHO与银氨溶液反应:

② CH3COOH + NH3→CH3COONH4

①+② 即可得到重要的银镜反应方程式 :

反应机理讲清楚了,学生理解,理解了反应机理,再配上通俗的记忆技巧,在这里刚好三个小分子的化学计量数有规律,是1,2,3,所以记忆醛基和银氨溶液的反应,是:生成对应的羧酸铵盐和一水二银三氨,这样一来,记忆这个方程式就轻松多了。只会具体的一个方程式还不够,还需要掌握这一类,因此笔者设置了几个梯度性的问题,让学生书写由简单具体—复杂具体—一般—特殊含醛基的银镜反应方程式的书写,检验学生对这类方程式的掌握程度, 效果很好。

有了这样的思维逻辑,记的东西少,理解的多,提高了理科思维,将知识系统化。

四、结语

教学是门技术,也是一门艺术,技术是在教学过程中解决零散的问题,艺术是形成灵活的基本观念,游刃有余地解决各种问题。通过本文的教学案例可以看出,课本教材,生动有趣的语言,让人敬而远之的反应机理应用的好,都能成为思维教育重要的素材,若干年后学生可能会忘记具体的知识,但逻辑思维会在他们头脑中潜移默化形成,而良好的逻辑思维将会帮助他们很好地处理解决他们未来会遇到的切实问题。这也是我们教学的真正价值所在。

[1] 唐隆健. 让化学教学散发别样的智慧与魅力[J].中学化学教学参考,2017(5):9-11

广东顺德德胜学校 528300)

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