深化探究加成反应,激发学生创新精神

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1、深化探究加成反应,激发学生创新精神摘要：通过学生深入探究乙烯、乙炔与溴加成反应的过程，展示了自主参与的探究活动对学生创造力发展产生的重要激励作用。指出在化学教学中对重要目标问题有必要进行适当的拓展，以深度开发课程资源，在提高教学效益的同时，培养学生的自主探究能力和科学探究意识，激发学生的创新精神。　　关键词：加成反应；实验探究；中学化学实验教学　　：1005?6629（2014）3?0062?03中图分类号：G633.8文献标识码：B　　化学新课程标准提出[1]，要通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的

2、兴趣，强化科学探究意识，促进学习方式的转变，在实践中培养学生的创新精神和实践能力。科学探究是一个创造性的系统生成过程，只有让学生真正参与到探究的实际过程中才能充分获得探究的体验。笔者在教学实践中感受到，通过一定程度的科学探究过程，可以点燃学生的创造激情，达到很好的教学效果。下面以人教版教材中两个重要的加成反应的探究教学为例，谈谈其中的做法与感受。　　1探究问题的生成与探究设计　　1.1问题生成　　高中化学必修2和选修5介绍乙烯性质时，指出乙烯最重要的性质是加成反应，实验中乙烯可以使溴的四氯化碳溶液褪色，并利用这个性质检验乙烯。　　笔者在这

3、个看似平常的知识教学中，却遇到了新的问题。高二的几个学生提出疑问，溴溶液中以溴水最为常见，为什么教材中要用溴的四氯化碳溶液检验乙烯呢？用溴水进行乙烯的加成反应有什么问题吗？不同溶剂对乙烯的加成反应会有什么影响？在讨论没有结果之后笔者鼓励他们组成探究小组，用科学探究解决这一系列问题。　　1.2探究假设　　针对提出的问题作出假设，我们的依据是：水是最重要的极性无机溶剂；而苯和四氯化碳是非极性有机溶剂，乙烯是非极性有机物，根据相似相溶规律，乙烯更易溶解于有机溶剂，因此我们假设在苯、四氯化碳中乙烯与溴的加成反应速率应该比在水中快得多，而且现象也更

4、加明显。　　1.3探究方法　　（1）通过阅读人教版高中化学2[2]、选修5[3]及其他资料，了解乙烯的性质和检验方法及在实验过程中应注意的问题，利用实验探究所提出的问题，并做好详细的实验记录。　　（2）对实验现象及数据记录进行分析，再结合相关资料查阅，对假设进行验证，从而得出比较合理的结论。　　2探究过程　　2.1反应原理　　（1）当以反应溶剂为变量时，苯和四氯化碳作反应溶剂差别只有几秒，差别不大，可以视为实验精度误差，因此在有机溶剂中乙烯加成反应速率是一样的；但与水中的反应时间相比，差别平均可达到近1分钟，这是不能用实验精度来解释的，可

5、见溶剂极性对反应的影响最大。学生运用反应速率公式ν=Δc/Δt计算反应速率：　　ν（极性）=Δc/Δt1，ν（非极性）=Δc/Δt2　　在本实验中所有的Δc都是常数。两者的速率比值：　　ν（极性）/ν（非极性）=（Δc/Δt1）/（Δc/Δt2）　　=Δt2/Δt1≈75s/18s≈4.2（倍）　　结论：乙烯与溴发生加成反应时，水溶剂中比苯、四氯化碳溶剂中加成反应速率快得多（约4倍多）。这与假设刚好相反，说明在水溶剂中乙烯加成反应速率比非极性溶剂中更快。　　（2）当以乙烯纯度为实验变量时，可以看出未经净化的乙烯相应反应时间明显缩短，反应速

6、率加快。学生认为这是由于没有用10%NaOH溶液除杂的气体中除含乙烯外，还有SO2等还原性气体，SO2也能使溴水褪色（反应是：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4），所以通入没除杂的气体时，溴溶液褪色更快。　　2.4探究深化　　可见，我们的假设：“在苯、四氯化碳中乙烯与溴的加成反应速率应该比水中快得多”是错误了。实验事实正好相反。通过查阅大学资料[4]，介绍烯烃的亲电加成反应：把干燥的乙烯通入溴的无水CCl4溶液中（置于玻璃仪器中）不易发生反应，若置于涂有石蜡的玻璃容器中更难反应，但当加入一点水时，就发生反应使溴的颜色褪去，这说

7、明溴与乙烯的加成反应是受极性物质如水、玻璃的影响，实际上就是乙烯双键受极性物质的诱导，使π电子云发生极化。所以乙烯与极性溶液溴水的加成反应比溴的苯、四氯化碳溶液快。　　经过学生探究小组讨论，实验事实说明无光照射条件下，乙烯与溴反应需要极性条件，说明反应不是自由基型反应，而是离子型的反应。反应分步进行。总的反应机理可以简单地表示为：　　①亲电加成：　　3.4分析及结论　　可以看到，苯与四氯化碳作溶剂时溴的褪色时间很接近，而在水中的反应时间比苯和四氯化碳长约一分钟，说明乙炔与溴在水中的加成反应比在苯和四氯化碳中稍慢。这个细微的差别使学生感到很

8、奇怪，这个结果与乙烯的探索结果完全相反！　　3.5意外收获　　就在大家迷惑不解之时，正在继续进行实验操作的一名学生偶然走出教室，这天阳光特别明媚，就在这一瞬间，他发现自己手里的反应器中溴溶液的