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视频标签：全国高中化学,实验教学,说课视频录像
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视频课题：第五届全国高中化学实验教学说课视频录像《乙烯的实验室制法及性质检验》—一种安全简便的学生分组实验改进方案-王晓贵州
教学设计、课堂实录及教案：第五届全国高中化学实验教学说课视频录像《乙烯的实验室制法及性质检验》—一种安全简便的学生分组实验改进方案-王晓贵州省安顺市第二高级中学高中化学
乙烯的实验室制法及性质检验
—— 一种安全简便的学生分组实验改进方案
说课文稿
安顺第二高级中学 王晓
一、使用教材
人教版高中选修五《有机化学》第51页[实验3-1] ，装置图如图1。
图1 教材中乙烯的实验室制法及性质检验装置图
二、实验教学目标
（一）知识与技能：制取乙烯并验证乙烯能发生加成反应和氧化反应。
（二）过程与方法：通过发现传统学生分组实验的不足，引发学生思考、分析、讨论、探究、验证、归纳，从而培养学生的分析能力、动手能力等综合能力。
（三）情感态度与价值观：通过改进实验方案的设计来培养学生敢于探索的勇气和严谨的科学态度。增强中学生团队合作精神和低碳环保的意识。
三、实验教学内容
通过实验，学生应了解乙烯的实验室制备方法和性质检验方法，在传统学生分组实验中发现以下不足：
1．作为催化剂的浓硫酸危险，且不易回收；
2．浓硫酸具有脱水性将乙醇炭化使溶液变黑、圆底烧瓶内壁发黑，学生和老师难以清洗；
3．浓硫酸具有强氧化性，与乙醇的炭化产物反应产生SO
2不仅会污染环境,而且会干扰乙烯的性质检验,故实验中还需用到氢氧化钠溶液除杂；
4．溴和四氯化碳有毒
[1]且易挥发，对实验人员身体造成直接伤害等。
针对上述不足之处，引发学生思考、分组探究并结合查阅文献资料设计合理改进方案，弥补以上不足。
四、实验创新要求/改进要点
(一)探究并筛选安全、高效的催化剂替代浓硫酸，以保证学生分组实验的安全性、可操作性，从而取得良好的实验效果。
(二)要求实验安全性较高、毒性低、低碳环保、实验装置简单化、实验材料易获取等。
（三）引导学生分组团队合作、思考探究，并验证设计方案的可行性。
五、实验原理和实验设计思路
（一）实验原理
（二）实验设计思路
1．经师生共同查阅资料，发现磷酸、氧化铝等都可作为该反应的催化剂，经实验比对后发现氧化铝效果更好，且无副产物乙醚产生。利用铝制易拉罐制取表面有氧化铝的铝片和铝丝，不仅安全、易回收，还可反复使用，而且它在生活中随处可见，易收集。
图2 收集的废旧铝制易拉罐及制作好的铝片和铝丝
2．为控制乙醇的汽化速度,采用棉花蘸取乙醇,酒精灯微热。但若加热时间过长，无水乙醇完全汽化后，棉花将炭化也会导致试管难以清洗。经探究小组反复试验后，将上述表面有氧化铝的铝片制成凹槽作为乙醇和棉花的载体，以达到方便清洗试管的目的。同时它也是该反应的催化剂。
3．在实验过程中乙醇汽化速度较快，部分乙醇蒸气还未反应就已通过硬质试管，造成药品不必要的浪费。故改用长玻璃导气管进行冷凝回流，以降低实验成本，提高原料的利用率。
4．溴单质与四氯化碳都易挥发、且有毒。为避免有毒物质对实验人员身体造成伤害，故采用水封（在溴的四氯化碳中加入少量水，分层，水在上层，溴的四氯化碳溶液在下层）以减少有毒物质的挥发。而且水可吸收挥发的乙醇，保障后续酸性高锰酸钾检验乙烯的可行性。
六、实验药品及器材：无水乙醇、棉花、
废旧铝制易拉罐、溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液、水、铁架台、酒精灯、硬质试管、小试管、长玻璃导气管等。
七、实验装置图（见图3）
图3 改进后的乙烯制备实物装置图
八、实验过程
（一）将棉花放入表面有氧化铝的铝片制成的凹槽中，滴加无水乙醇使其被棉花吸干为止，接着加入表面有氧化铝的铝丝，以便于充分反应。
（二）用带导管的单孔塞盖紧管口，试管口略向上倾斜，牢固夹持在铁架台上。
（三）先预热试管，再对试管的铝丝加热，以保持氧化铝高温，又能使乙醇缓慢的汽化，以至乙醇蒸气通过高温的氧化铝时，即可脱水生成乙烯。
（四）将生成的气体通入到溴的四氯化碳溶液（水封）和酸性高锰酸钾溶液中，观察并记录实验现象。（现象：溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色或变浅）。
（五）实验结论：乙烯可以发生加成反应和氧化反应。
九、实验效果评价
（一）分析能力的提升：通过分析传统学生分组实验不足，引导学生查阅文献资料，设计多种假设性实验改进方案并逐一验证，最终分析出最合理的改进方案。
图4 师生探究过程实景图
（二）操作能力的提升：从通过制作表面有氧化铝的铝片和铝丝到各种仪器的使用、注意事项，改进方案种类多、步骤多。探究过程提高了学生的操作能力，并拓展了思维创新空间。
（三）思维方式的提升：
学生分组合作进行讨论，通过选择、制作合适的催化剂，思考试管方便清洗，防止有毒物质挥发等方面，提高学生的分析能力、动手能力等综合能力，并增强中学生团队合作精神和低碳环保的意识。
恰当的化学实验创新改进不仅能创设问题情境，更是发现问题、探究问题、解决问题的核心线索。经我和同学们改进后的学生实验方案不仅让实验恰如其分地融入教学之中，更让学生分组探究实验成为教学的点睛之笔。
参考文献和资料 :
[1]溴的毒性：对粘膜有刺激作用，易引起流泪、咳嗽。皮肤与液溴的接触能引起严重的伤害。
四氯化碳的毒性：该品蒸气对粘膜有轻度刺激作用，对中枢神经系统有麻醉作用，对肝、肾有严重损害。吸入极高浓度可迅速出现昏迷、抽搐，可因室颤和呼吸中枢麻痹而猝死。皮肤直接接触可致损害。
[2]胡宏纹主编,有机化学,南京大学出版社。
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