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一、課前預(yù)習(xí)

在實驗前兩周，教師將本實驗需預(yù)習(xí)的問題掛在教學(xué)實驗中心網(wǎng)站上（http：／／jxsys．cczu．edu．cn／），學(xué)生通過查閱文獻資料，做好充分預(yù)習(xí)。我們對苯甲酸正丁酯的合成課前預(yù)習(xí)設(shè)計了如下幾個問題：1．如何使用分液漏斗？干燥劑種類、選擇和用量？常壓蒸餾的裝置、操作和注意事項？如何提高反應(yīng)的產(chǎn)率？2．分水器的作用和原理？帶水劑種類和選擇？3．反應(yīng)后如何提純苯甲酸正丁酯？4．如何設(shè)計反應(yīng)的裝置和實驗的方法？5．減壓蒸餾的原理是什么？如何正確地安裝和操作減壓蒸餾裝置？設(shè)計問題的目的：問題1是為了讓學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固前面所學(xué)的回流、干燥、洗滌與常壓蒸餾等實驗基本操作；問題2和5是預(yù)習(xí)的重點和難點，學(xué)生可通過預(yù)習(xí)初步掌握分水器的作用、原理和使用條件等，初步了解帶水劑的種類和選用方法，初步了解減壓蒸餾的原理、適用條件、實驗裝置、使用方法和注意事項等；問題3和4是考查學(xué)生對實驗知識的綜合運用能力，也是對學(xué)生實驗技能的綜合訓(xùn)練和提高?？傊ㄟ^預(yù)習(xí)實驗前設(shè)置的問題，學(xué)生不僅能鞏固所學(xué)的知識，了解實驗的目的、原理、方法，以及注意事項等基本內(nèi)容，也避免了實驗前教師花費過多的時間作“注入式”的講解，并能有效地增強學(xué)生的實驗興趣，拓展其知識面。

二、實驗前討論

將實驗前教師的講解改變成以問題為中心的探討，不僅能確立學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用，而且能夠活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的實驗興趣，更有助于學(xué)生分析問題和解決問題能力的訓(xùn)練和提高。課前的預(yù)習(xí)只是讓學(xué)生對本次實驗的內(nèi)容有個大致的認(rèn)識和了解，但是對實驗的重點和難點，學(xué)生可能還是一知半解。因此，為了讓學(xué)生全面掌握實驗的內(nèi)容，我們對實驗前的討論準(zhǔn)備了以下的問題：

1．合成苯甲酸正丁酯的方法？反應(yīng)的機理？如何提高反應(yīng)的產(chǎn)率？大部分學(xué)生可能知道書本上的合成方法，即通過苯甲酸和正丁醇合成苯甲酸正丁酯。這時，教師可以適當(dāng)補充其他合成酯的方法。這不僅能拓寬學(xué)生的知識面，而且能使學(xué)生因教師具有廣博的知識而產(chǎn)生敬重，從而引發(fā)更加強烈的求知欲望。對于反應(yīng)的機理，可讓一名學(xué)生到黑板前邊書寫邊講解，教師既可以檢查學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識掌握情況，充分體現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合，也能訓(xùn)練和提高其表達(dá)能力，提供展示自我的機會。如何提高反應(yīng)的產(chǎn)率涉及化學(xué)反應(yīng)的工藝優(yōu)化。通過前面幾次實驗的練習(xí)，學(xué)生應(yīng)該基本掌握了方法。教師可以對此問題直接提問，以了解學(xué)生對知識的掌握情況。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)速率公式可知，降低產(chǎn)物的含量或?qū)a(chǎn)物及時移走也可以加快反應(yīng)的速率。那如何降低產(chǎn)物的含量或移走某一產(chǎn)物呢？接下來，教師可以順勢自然拋出下面的問題：

2．如何將產(chǎn)物移出體系？移除哪種物質(zhì)比較方便？根據(jù)產(chǎn)物的物化性質(zhì)可知，移除水顯然比移除苯甲酸正丁酯要簡單得多，怎么才能把水移除呢？對此，學(xué)生可以運用所學(xué)的知識進行思考和討論。歸納其結(jié)論，主要有以下兩種：一種是教科書上寫的采用油水分離器，一種是采用精餾裝置。對于第一種建議，教師首先要肯定學(xué)生已充分預(yù)習(xí)了教材；對于第二種建議，則要表揚其思維靈活，能學(xué)以致用，那也是工業(yè)上普遍采用的方法，這在我們以后的實驗中會涉及并運用。接下來就討論有關(guān)分水器的問題。

3．分水器的作用原理？如何設(shè)計分水器？帶水劑的種類、選擇、用量？使用注意事項？由于分水器的使用注意事項較多，我們將其分解成以下幾個主要的問題進行討論：（1）分水器如何檢漏？可以讓學(xué)生聯(lián)系分液漏斗檢漏方法。（2）在離支管下邊沿1cm處，為什么要預(yù)裝一定量的水？這主要從經(jīng)濟和節(jié)約的角度出發(fā)，讓學(xué)生樹立經(jīng)濟環(huán)保的思想。（3）如何觀察是否有水生成？可以提示學(xué)生在預(yù)裝水位處用筆做一個記號，便于觀察現(xiàn)象。（4）搭建實驗裝置的時候分水器的支管為什么要盡量遠(yuǎn)離電熱板？這是因為活塞上涂抹的凡士林和玻璃的膨脹系數(shù)不一樣。如果把分水器放在電熱板上直接烘烤，分水器活塞將打不開，導(dǎo)致放不出水。（5）如何運用分水器判斷反應(yīng)的終點？引導(dǎo)學(xué)生注意觀察分水器中分水量和回流液中含水量，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。特別要交代的是，如果水量不再增多，說明反應(yīng)已基本結(jié)束。但適當(dāng)延長反應(yīng)時間，反應(yīng)將更加充分。以上對分水器諸多方面的分析探討，能讓學(xué)生明白有機化學(xué)實驗不僅要有較多的理論支撐，還要有更多的技巧和經(jīng)驗，這需要我們善于學(xué)以致用，不斷總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，才能保證實驗的順利完成，體驗到實驗的成功感。

4．如何設(shè)計本實驗的裝置和實驗的步驟？通過以上諸多問題的探討，學(xué)生自然而然就會明確本實驗的目的和方法，消化實驗的重點和難點。對于實驗的裝置，可讓一位學(xué)生結(jié)合問題的探討和預(yù)習(xí)搭一個反應(yīng)裝置，其他學(xué)生進行觀摩和評價。對于實驗的步驟，可以讓一位學(xué)生進行歸納總結(jié)，教師在黑板上按其方法書寫流程圖，其他同學(xué)進行補充修改。這不僅能幫助學(xué)生及時消化所學(xué)的內(nèi)容，學(xué)以致用，同時對教師也能起到督促和檢查的作用。

三、減壓蒸餾

常壓蒸餾結(jié)束后，由于實驗條件的限制，學(xué)生不能人手一臺減壓裝置，加上生成的苯甲酸正丁酯的量較少，我們要求2～3人合作進行減壓蒸餾。將減壓蒸餾放到實驗后再講解，也有助于分化難點、提高學(xué)習(xí)的效率。對于減壓蒸餾，我們設(shè)計了以下幾個問題：

1．為什么要先常壓蒸餾再減壓蒸餾？常壓下，正丁醇的沸點只有117℃，容易蒸出來，如果直接減壓蒸餾，易被抽到油泵里，會損壞油泵。另外，從原子經(jīng)濟的角度看，先常壓蒸出正丁醇，也可以讓原料能夠充分回收利用。

2．減壓蒸餾的原理、適用的范圍、裝置、操作方法？大部分學(xué)生通過預(yù)習(xí)已知道減壓蒸餾的原理和適用的條件，教師可根據(jù)學(xué)生回答的情況做適當(dāng)?shù)难a充。但實際操作中學(xué)生可能存在諸多的問題，因此，我們采取由一名學(xué)生示范，其他學(xué)生觀摩、糾錯，教師提出問題讓學(xué)生進行探討的方法。對于裝置的安裝，主要提醒學(xué)生每個接口都要涂油，以保證氣密性，安裝要由下至上，從左到右，橫平豎直；對于操作主要提示毛細(xì)管鼓泡速度的調(diào)節(jié)、閥門開啟的先后順序、真空數(shù)字壓力計的使用，減壓蒸餾結(jié)束時的判斷方法、閥門關(guān)閉順序等。實踐證明，這種以問題為中心，邊操作邊教學(xué)的方法要比純粹講解效果好得多。

四、課后思考題

1．實驗中不加環(huán)己烷對反應(yīng)有何影響？2．能否用強堿氫氧化鈉？3．本實驗成敗的關(guān)鍵在哪些地方？有何心得體會？設(shè)計問題1和2的目的是將本課程實驗的內(nèi)容進行適當(dāng)拓展，擴大學(xué)生的知識面；設(shè)計問題3的目的是讓學(xué)生養(yǎng)成歸納總結(jié)的習(xí)慣，為以后的實驗或科研做一些積累。

五、教學(xué)效果

苯甲酸正丁酯合成的PBL實踐教學(xué)，已取得以下幾點明顯的效果：

1．通過實驗前問題的設(shè)置，學(xué)生對實驗的目的、內(nèi)容、裝置、實驗步驟，以及注意事項都有比較詳細(xì)的了解，一改以往只知大概不知細(xì)節(jié)，邊翻教材邊做實驗的壞習(xí)慣。

2．預(yù)習(xí)報告的質(zhì)量顯著提高。其明顯的表現(xiàn)就是：學(xué)生對實驗的提問能用簡練的語言回答，且正確率明顯提高；實驗裝置圖的繪制也不再是“依葫蘆畫瓢”，作圖規(guī)范且有創(chuàng)意；實驗步驟的設(shè)計簡潔明了，更加科學(xué)合理。

3．實驗記錄翔實。學(xué)生不僅能夠及時記錄現(xiàn)象，還能備注操作目的、分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因、問題和討論的結(jié)論，以及老師對問題的拓展等內(nèi)容，杜絕了抄襲或?qū)懟貞涗浀默F(xiàn)象。

4．課堂氣氛比較活躍，教學(xué)效率明顯提高，學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力得到了較大的提高。

作者：蔣衛(wèi)華李忠玉楊廣花單位：常州大學(xué)