基于PBL教学模式的有机化学实验教学设计——以“安息香缩合反应”为例
王彩荣, 苏静, 梁亚琴, 孙凯

Teaching Design in Organic Chemistry Experiment Based on "PBL" Model: Taking Benzoin Condensation as an Example
Cairong Wang, Jing Su, Yaqin Liang, Kai Sun
表1 安息香缩合反应的教学设计思路
目标达成问题的设置教学实施素材
实验预习(一) 了解“安息香”俗名的由来,安息香缩合反应的发现历史;(二) 探究中药安息香与化学试剂安息香的亲缘关系;(三) 培养学生的学科素养和人文素养,感受化学学科的发展史及化学家探索自然、追求真理的科学精神问题1. 探究实验标题“安息香”的由来
问题2. 该反应最早如何被发现和认识
问题3. 探究中药安息香与本实验产物安息香的亲缘关系
课前学生通过文献查阅,线上阅读方式思考;课上教师提问,引导,总结1. 安息香属于植物树脂,可作为行气活血的药物;2. 安息香是一种常见的有机化工原料;3. 安息香缩合反应的偶然发现。
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(一) 巩固安息香缩合反应的机理,渗透反极性策略在有机合成上的应用;(二) 了解该反应催化剂的研究进展,引导学生关注学科发展前沿;(三) 倡导学生树立绿色环保理念,提升社会责任感问题4. 传统的安息香缩合反应中,CN−在缩合中的作用如何
问题5. 了解安息香缩合反应催化剂及合成方法的研究进展
问题6. 本实验中VB1如何实现催化作用
要求学生课前复习有机理论;线上阅读文献导读;教师课堂提问,讲授,提升1. 李景宁,《有机化学》第六版(上册) 370页,(下册) 146页
2. 文献阅读:安息香缩合与应用研究进展
实验操作过程(一) 规范学生实验操作,要求学生掌握实验过程隐含的化学规律和本质;(二) 培养学生仔细观察、积极思考、实事求是的科学态度,提高学生发现问题、分析和解决实际问题的能力;(三) 进一步强化学生的安全意识、环保意识,提升学科素养和职业素养问题7. VB1分子结构对反应体系的pH和反应温度有何要求
问题8. 反应投料顺序(NaOH的用量滴加细节)有何要求
问题9. 分析反应过程反应体系的pH保持在9–10的原因
问题10. 实验过程涉及的基本操作有哪些?各操作注意事项如何
采取实验课堂集中讲授和实验过程个别检查指导相交互的方式展开。对于影响实验成败的关键步骤反复强调,强化学生的理解和重视程度。对于基本操作则采用实验过程巡查、提问纠错等方式进行1. 基本操作:参考教材内容3-16部分,包括试剂的前处理、回流、抽滤、洗涤、重结晶、干燥等操作;
2. 实验步骤:在学生预习的基础上,教师讲授过程中以板书呈现
课后思考讨论(一) 要求学生学会处理数据,能正确分析实验结果,规范书写实验报告;(二) 要求学生学会比较分析,归纳反思,掌握反应的本质及反应之间的内在联系,融会贯通;(三) 引导学生运用辩证唯物主义观点,养成科学的思维品质。通过分组讨论,增强团队合作意识问题11. 实验结果处理及分析问题12. 安息香反应与羟醛缩合反应、珀金反应、康尼扎罗反应之间的关联如何
问题13. 通过实例启发学生思考:分子内歧化反应与二苯基羟乙酸的重排反应的同一性
教师针对报告书写的规范性和结果分析的客观性进行个别评价指导;通过课后作业,要求分组合作,以论文形式提交完成,或集中展示PPT。教师点评,拓展,提升要求:分析本实验教材第三部分的实验3-14,3-16,3-18,3-35,四个有机制备实验都是以苯甲醛为底物的亲核加成或亲核加成-消除反应历程,总结四种反应类型的本质及其关联性