乙炔的制备及性质实验教学创新设计

乙炔的制备及性质实验教学创新设计

龙永霞

湖南省花垣县边城高级中学416400

一、实验在教材中所处的地位与作用

本实验选自人教版选修5《有机化学基础》第二章第一节脂肪烃中炔烃的内容（P32，实验2-1）。

学生已经学过烷烃、烯烃的结构和主要化学性质，本课内容是在学生已有的知识基础上，学习乙炔的结构并制取乙炔进行性质实验，进而推及炔烃的结构和性质特点，让学生树立“从个别到一般，从特殊到普遍”的认识观。

乙炔的实验室制备及性质实验在本课中承担着直观学习乙炔的重要作用。

二、实验教学创新设计思路

本实验教学设计分为三个环节，每个环节对应完成本课的化学学科核心素养目标：

环节一：化学魔术激趣，掌握乙炔的实验室制取原理及化学性质，完成“科学探究与创新意识，宏观辨识与微观探析”素养目标。

环节二：引导分析教材中乙炔的实验室制法的优缺点及改进方法，通过实验创新设计培养学生严谨求实、勇于创新的精神，落实“科学探究与创新意识，科学态度与社会责任”素养目标。

环节三：学生按创新改进后的实验装置进行分组实验，通过演示、分组实验，培养学生善于观察、勤于动手的实验能力，进一步力落实“宏观辨识与微观探析，科学探究与创新意识”素养目标。

三、实验教学过程

环节一：表演化学魔术“可以点燃的冰棍”，并揭秘能让冰棍燃烧的其实是冰棍下面埋藏着的电石与冰棍融化出的水发生了化学反应，产生了一种可燃的气体——乙炔，激发学生学习乙炔制备原理的兴趣和探索乙炔性质的欲望。

环节二：介绍乙炔的制备原理后，引导学生探讨乙炔的实验室制取、除杂及收集装置，培养学生养成注重化学实验规范性的良好习惯。然后根据烷烃、烯烃、炔烃的结构比较得出乙炔的化学性质。

学生此时非常想亲自动手实验来验证乙炔的性质，教师则指出教材中实验不宜用作分组实验之处：（1）装置繁多，组装和操作繁琐；（2）试剂用量较多，造成浪费；（3）电石与饱和食盐水反应剧烈，难以控制；（4）反应产生大量泡沫，容易堵塞导管。

师生针对以上不足，提出改进、创新思路：将乙炔的制备、除杂、性质检验等相关实验集中进行一体化实验，以简化实验装置，减少药品用量，便于学生进行分组实验。

然后根据相关资料和实验室现有的药品、仪器共同讨论改进、创新方案，并经过试验后确定了实验创新装置：

将圆底烧瓶改为广口瓶，用注射器代替分液漏斗直接注入饱和CuSO4溶液与电石反应，用以制备乙炔并除杂；两小团分别浸透溴水和酸性高锰酸钾溶液的棉花则用来进行乙炔的性质检验；导出的气体经验纯后进行乙炔的燃烧实验。

实验操作步骤如下：

①组装仪器并检查装置的气密性。

②在广口瓶中放入约3g的电石颗粒，用两根大头针将两小团棉花固定在双孔塞的底部，并将棉花分别浸泡酸性KMnO4溶液和溴水，塞紧双孔塞。

③用注射器吸取10mL饱和CuSO4溶液注入广口瓶中。

④用小试管收集气体验纯后在导气管处点燃气体。

⑤熄灭火焰后观察棉花的颜色变化。

学生使用提供的实验用品分组进行创新实验，仅利用一个广口瓶便可从容完成乙炔的制取、除杂、性质检验、燃烧一体化实验。

四、实验创新之处

1.装置创新：将乙炔的制备、除杂、性质检验、燃烧等相关实验集中在一个广口瓶中进行，简化了实验装置，减少了药品用量，便于学生分组实验。

2.药品改进：用饱和硫酸铜溶液代替饱和食盐水与电石作用，一方面减缓了反应速率，减少了泡沫的产生，另一方面可同时除去反应产生的硫化氢等杂质气体。

五、实验教学效果与自我评价

1.通过化学魔术激发了学生的学习兴趣。

2.通过引导分析乙炔的实验室制法，培养了学生善于观察、注重化学实验规范性的良好习惯。

3.通过实验创新设计培养了学生严谨求实、勇于创新的精神。特别是经过改进、创新的实验，装置简单、操作简便、现象明显，非常适宜用作学生的分组实验。通过分组实验锻炼了学生的实验动手能力，让学生更直观地了解和掌握了乙炔的性质，突出了本课的重点，使化学学科核心素养目标得以落地。