基于POE策略的“乙醇性质”的教学设计

　　POE策略[“预测（Predict）―观察（Observe）―解释（Explain）]是建立在“观察渗透理论”哲学观念和建构主义、人本主义、前概念、概念转变等教育理论基础之上的新型演示策略。强调以学生为本，通过营造宽松、自由、民主的氛围，激发学生的学习热情，以问题为核心，激发和维持学生的学习动机。POE策略的关键之处是当学生观察到的现象与预测不一致的时候，必须自己来解释他们对科学现象的理解。这说明了POE策略增强了学习活动的指向性和目的性，比传统的演示策略更有利于探测学生前概念的本质，能够有效促进学生前概念和迷思概念的转变。

　　乙醇是常用的饮品，优质的燃料，它也是烃的衍生物的一种代表物质。学生已经学习了甲烷，乙烯以及苯，因此对有机物的一般性质有了初步的认识，而且对有机物“结构决定性质”这一学习方法有了一定的体会，所以采用POE教学策略，即预测―观察―解释策略。主要的过程是实验前学生根据已有知识预测实验结果，阐明理由，教师演示操作，学生在教师的引导下，对实验过程和实验数据进行观察和记录，最后通过讨论分析实验现象和数据，得出实验结论，从结论中总结化学原理或理论。

　　一、POE教学策略的实施

　　二、教学过程

　　【引入】生活中有一种常见的物质，它具有水的外形，火的性格，它是什么物质？

　　【学生】酒精

　　【过渡】其实酒精的主要成分就是今天要学习的乙醇。

　　探究一、乙醇的物理性质

　　【提问】能用什么方法鉴别出无水乙醇和水？

　　【P―预测】通过闻气味的方法，有特殊香味的是无水乙醇。

　　【实验】请同学们将酒精涂在你的皮肤上，你有什么样的感觉？你闻到了什么？

　　【O―观察】无色液体、有特殊香味、皮肤感觉凉爽。

　　【E―解释】乙醇具有挥发性。

　　探究二、乙醇的分子结构

　　【过渡】我们了解了乙醇一些物理性质，那乙醇的分子式和分子结构到底是怎样呢？

　　【创设知识情境】已知乙醇的相对分子质量为46，0.2mol乙醇在纯氧中完全燃烧后生成17.6gCO2和10.8gH2O，通过计算确定乙醇的分子式（乙醇分子中仅含C、H、O三种元素）。

　　【结论】通过李比希元素分析法计算得出乙醇的分子式为C2H6O

　　【提问】乙醇的分子和哪种烃分子最相近？请搭建出该烃的球棍模型。

　　【实验】搭建乙烷（C2H6）分子的球棍模型，培养学生的迁移能力和动手操作能力。

　　【提问】在乙烷（C2H6）分子结构中嵌入1个O原子（即得到C2H6O），有几种情况并组装，请写出它们的结构式。

　　【P―预测】有两种情况：

　　【实验】定量实验探究乙醇的结构式

　　【O―观察】金属钠沉在无水乙醇液面下，不断反应并产生气体，反应过程中钠块会上浮，试管壁发热。消耗的乙醇和生成的氢气的物质的量之比为2：1。

　　【E―解释】1.无水乙醇密度小于水

　　3.乙醇中羟基―H的活性弱于水，反应较缓慢。

　　【总结】乙醇的结构与乙烷和水有相似性，乙烷能燃烧，水能与钠反应，乙醇也具有这样的性质。然而乙烷中的氢不易被置换而乙醇中―OH中的氢易被置换，像这样决定有机化合物化学特性的原子或原子团叫做官能团。

　　【举例】卤素原子（―X）、羟基（―OH）、硝基（―NO2），烯烃中的双键等

　　探究三、乙醇的化学性质

　　【过渡】那么乙醇这种结构还决定它有哪样的性质和用途呢？

　　【提问】乙醇有火的性格就是说乙醇能燃烧，大家是否能写出它的燃烧反应方程式。

　　【讲述】利用这个性质，乙醇可做新型的燃料乙醇汽油。利用它一方面减少了有毒气体的排放，同时节约了石油资源，解决了我国的能源危机。然而乙醇汽油的生产消耗了大量的玉米，从而出现了汽车与人争粮食的社会问题，造成新的粮食危机。看来任何事情都要辩证的去对待。

　　【提问】乙醇能溶在汽油中说明乙醇的什么性质？

　　【E―解释】乙醇能溶于多种有机物

　　【过渡】乙醇有火的性格不仅是因为能燃烧，还因为乙醇可以让人喝了之后发烫、面红。不同的人喝酒后的现象不同，其原因是什么呢？

　　【E―解释】酒精在人体发生一系列的反应CH3CH2OH―CH3CHO―CH3COOH―CO2―排出体外，放出热量。这就是喝酒的人容易发热，脸红的原因。而第一步生成的乙醛是种有毒的液体，刺激人的中枢神经。饮酒过量时，甚至会导致死亡。

　　【提问】乙醇在铜或银催化的条件下能与氧气反应，其产物可能是什么？能观察到什么现象？（提示：CH3CHO是有刺激性气味液体）

　　【P―预测】有刺激性气味液体生成，氧气过量时可能有醋味液体生成，生成能使澄清石灰水变成浑浊的气体

　　【实验】乙醇的催化氧化，模拟乙醇变乙醛的反应，注意观察现象。

　　【O―观察】红色Cu受热变成黑色CuO，热的黑色CuO伸入乙醇中变成光亮红色，液体沸腾，反复多次后，在试管口闻到刺激性气味。

　　【投影】利用动画演示微观反应机理，形象生动有助于化解难点，使学生对于醇催化氧化的断键方式得到巩固。

　　2.金属Cu在反应前后不变，做催化剂

　　3. 乙醇催化氧化的机理是氧气结合羟基上的氢原子和羟基碳上的氢原子生成水。

　　【过渡】乙醇催化氧化的产物乙醛的危害之大，那么如何检验人是否喝酒了呢？

　　【讲述】检验酒驾原理。酒精的快速检测：让驾车人呼出的气体接触载有经过硫酸酸化处理的氧化剂三氧化铬的硅胶，可测出呼出的气体中是否含有乙醇及乙醇含量的高低。如果呼出的气体中含有乙醇蒸汽，乙醇会被三氧化铬氧化成乙酸，同时橙红色的三氧化铬被还原成绿色硫酸铬。

　　【投影】 与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液反应，被直接氧化成乙酸。

　　【提问】乙醇似水似火，用处多多，通过今天的学习，你掌握了它的哪些用途，以及决定它这种用途的性质？

　　【归纳总结】乙醇的三个主要的性质：与钠反应，燃烧及催化氧化。

　　三、教学反思

　　1.本节课的教学中，密切结合学生已有的生活体验创设问题情境，让学生运用已有的化学知识去“P―预测”会有何种现象发生，可能得到何种结果。从生活中学生熟悉的物质入手，激发起他们的学习兴趣、探究的欲望，再过渡到物质化学性质的学习，这样比较符合学生的认知规律。通过探究实验让学生“O―观察”有何现象发生，并记录观察结果。再让学生“E―解释”所观察到的现象和结果。同时充分利用多媒体教学手段，借助微观机理的宏观化，帮助学生理解抽象的反应机理。

　　2.化学概念的建立，经过了复杂化、抽象化的过程，是化学学习中较为困难的部分。基于建构主义学习理论，学生学习前具有的丰富的生活经验和已有认知导致其存在着正确或迷思的概念，其中迷思概念的干扰使得学生难以将新的材料与原有认知结构进行有效连接。POE策略的使用建立在学生了解实验或事实情境的基础上，可以引发学生的认知冲突，发现现实与预测的不一致性，从而形成正确的解释，实现概念的转变。这符合学生的认知发展规律，它不仅对演示实验的教学和探究式教学具有指导作用，而且对以实验为特色的科学教学也具有启示意义。

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