顾丽萍

（江苏省苏州市吴中区东山中学，江苏苏州 215107）

引 言

在化学教学中，教师如何在课堂上通过教学活动来发展学生的化学核心素养呢？笔者以苏教版化学2 专题三第一单元“化石燃料与有机化合物”中《苯》这一课为例，按照“物理性质——结构——化学性质”的认知结构顺序组织教学，使学生了解、学习研究有机物的一般方法，形成一定的分析问题和解决问题的能力。

一、从宏观辨识与微观探析角度学习苯的物理性质

笔者从央视十套《探索·发现》节目中播出的英国物理学家法拉第从煤焦油中分离出了一种无色油状液体来引入本课主题——苯。对有机物的学习，主要是从“结构决定性质”的线索展开的。由于苯的结构是本课的教学难点和重点，而苯的物理性质相对来说比较简单，所以先认识苯的物理性质[1]。

【学生活动1】回顾《探索·发现》节目中科学家对苯的描述及观察苯试剂，总结苯的颜色、状态、沸点等物理性质。

【学生活动2】分组实验：将苯与水混合后观察现象，得出苯的水溶性的特点。

【学生活动3】苯和水的密度区别。学生思考后通过继续加水，确定了苯和水的密度大小。

【学生活动4】向苯中加入少量白色泡沫，从泡沫溶解的现象确定苯是一种良好的有机溶剂。

【设计意图】对苯的物理性质的学习，既发展了学生的宏观辨识能力，又训练了学生通过观察、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象，使他们初步掌握物质及其变化。在学生认识了苯的水溶性之后，笔者又设计了“将塑料泡沫置于苯中”的实验，通过简单的实验加深了学生对“苯是一种良好的有机溶剂”和“相似相溶原理”的直观认识。在教学中，笔者考虑到苯是有机物，并且有毒，选择继续加水来鉴别，以此培养学生的科学精神和社会责任，使他们认识到保护环境的重要性，并形成可持续发展意识和绿色化学的观念。

二、从证据推理和模型认知来认识苯的结构

苯的结构部分既是本课的教学重点又是难点，笔者通过再现法国化学家日拉尔等人由实验测得的具体数据，请学生通过计算来体验科学家得到苯的分子式的过程。

【资料】苯是一种烃，其蒸气密度为3.482 g/L （标准状况下）。苯可以在空气中燃烧，1mol 苯燃烧产生3mol 的水和6mol 的二氧化碳。法国化学家日拉尔( C. F. Gerhardt )等人据此确定了该液体物质的分子量和分子式。

【学生活动5】利用以上资料计算并确定苯的分子量和分子式。

【学生活动6】填写表格，回忆已学过的碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键的代表物质和特征反应。

【学生活动7】学生自由探究苯分子可能的结构，并初步筛选出合适的结构。

【材料】碳原子（6 个黑球），氢原子（6 个白球），碳碳键，碳氢键搭建苯分子的结构模型。

学生搭建的都是链状分子结构模型，究竟哪一个才是苯分子的结构？这是一大难题。这在化学史上也曾是一大难题。之后教师可以引导学生通过观看视频来感受科学家当年发现苯的历史——凯库勒发现苯环结构。

【学生活动8】在观看视频后写出1866年凯库勒(F. A. Kelule)提出的关于苯的两个假说：（1）苯分子为平面环状结构；（2）各碳原子间存在单、双键交替的形式。

【学生活动9】回顾前面的学习，含有碳碳双键的物质能被酸性高锰酸钾氧化，能和溴水发生加成反应。我们可以通过实验确定苯分子中是否存在碳碳双键。

【学生分组实验】A 将1mL 苯与几滴酸性高锰酸钾溶液混合，振荡后静置，观察现象；B 在1mL 苯中加入2mL 溴水，振荡后静置，观察现象。

学生得出结论：苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能和溴水发生加成反应，说明苯中没有碳碳双键。

【问题解决】

【设计意图】从实验数据开始计算苯的分子式出发，继而请学生回忆前面学习的烷烃、烯烃、炔烃的结构特征和特征反应，从已有的模型出发，以一般思路引导学生考虑同为烃的苯的结构会不会和其中的某种烃相似呢？继而介绍凯库勒当年从梦境中得到启发，提出了苯的单双键交替出现的结构。在教学中，教师应特别指出这种偶然性有其必然原因，即凯库勒孜孜以求的治学精神和良好的建筑学基础，以此渗透化学核心素养中的科学精神：学生在学习过程中，要有严谨求实的科学态度，机会只垂青有准备的人。

那么，凯库勒式真的能反映苯的真实结构吗？教师在教学中从“证据推理与模型认知”“实验探究与创新意识”两个方面发展学生的核心素养，提出科学实证：苯不能通过化学反应使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。从结构角度中考虑：邻二甲苯没有同分异构体。

三、从模型认知和实验探究认识苯的化学性质

【学生活动10】物质的结构决定物质的性质，物质的性质又反映了物质的结构。苯的最简式是CH，和乙炔的最简式相同。回忆乙炔燃烧的现象，推断苯燃烧的现象，并说明推断理由。

学生依据乙炔燃烧产生明亮的黄色火焰并产生浓烟，得出苯的最简式和乙炔的最简式相同，苯燃烧现象也应如此。

【学生实验】用玻璃棒蘸取少量苯，在酒精灯上点燃，观察苯燃烧的现象，说明苯具有可燃性。

教师给出苯的硝化反应的化学方程式，并让学生讨论：①指出该反应的化学键的变化（硝基取代苯环上的氢原子）；②指出该反应的类型（取代反应）；③你认为硝化反应的加热应采取什么样的加热方式？（水浴加热）

【迁移应用】苯在铁做催化剂的情况下也能够与氯气、液溴发生取代反应，写出反应的化学方程式。

【学生活动11】苯与液溴反应生成溴苯，写出反应方程式。

苯在一定条件下也能发生加成反应，如苯和氢气在催化剂和加热条件下反应生成环己烷。

【设计意图】为了加深学生对苯环结构的理解，教师给出了苯和氢气发生加成反应的化学方程式。请学生从反应条件上比较苯的取代反应和加成反应的难易程度。

学生得出结论：正是由于苯环上6 个碳原子共同形成了大π 键，使苯环的结构变得十分稳定，苯容易发生不破坏苯环结构的取代反应，而发生苯环结构被破坏的加成反应和氧化反应则困难得多。

整节课教师引导学生沿着科学家发现苯分子结构的足迹，让学生亲身体验了“发现——修正完善——再发现——再完善”这样一个螺旋式思维认知发展过程，层次清晰，循序渐进，层层深入，既体验了科学探究的乐趣，又体现了结构与性质之间的辩证关系。

结 语

化学学科的核心素养内容丰富，教师不可能在一节课上面面俱到地讲授，也不可能在短时间内就能培养出学生的化学核心素养。因此，化学教师在设计教学方案时，需要从实际出发，精心设计教学过程，引导学生主动参与科学探究活动，鼓励他们采用多样的学习方式达成自己的学习目标，进而不断地培养学生的化学核心素养。