基于理解的“脂肪烴的性質”教學

葉蘭峰　孔琴飛　張禮聰　郭君瑞

基于理解的“脂肪烴的性質”教學

葉蘭峰1孔琴飛1張禮聰1郭君瑞2

（1玉環中學浙江玉環317600；2臺州市教研室浙江臺州317700）

基于理解開展化學課堂教學，有利于學生對學科核心概念和原理的深層理解，有利于處理新舊知識的聯系，有利于新知識的貯存和內化。針對“脂肪烴的性質”第1課時教學，基于教材安排、章節順序、欄目設置、學生現狀四方面理解，作者認為如何將脂肪烴的化學性質有效落實才是本課時教學的重中之重。

理解；脂肪烴的性質

理解［1］是處于特定環境中的教育主體借助交流在認知、感情與行為上實現人的生命意義。赫爾巴特曾提出：“不能把知識作為冷冰冰的事實加以掌握，而要基于學習者的興趣去真正理解知識，從而把知識轉為意志和態度，使教學具有教育性意義。”2015版《浙江省普通高考考試說明》對化學學科中“理解”是這樣詮釋的，指對所學化學知識能理解、說明、判斷、分類、解釋，達到“知其所以然”。基于理解開展化學課堂教學，有利于學生對學科核心概念和原理的深層理解，有利于處理新舊知識的聯系，有利于新知識的貯存和內化。

一、問題提出

《浙江省普通高中學科教學指導意見》針對“脂肪烴”的教學要求指出“能正確區分脂肪烴、芳香烴、飽和烴和不飽和烴；了解烷烴、烯烴、炔烴物理性質的變化與分子中碳原子數的關系；以典型代表物為例，掌握烷烴、烯烴、炔烴等有機化合物的化學性質，進一步掌握取代反應、加成反應、加聚反應等典型的有機反應類型；了解不飽和烴與氫氣、水、鹵代烴等物質的加成反應；能依據烯烴的加聚反應分析有機高分子的鏈節和單體”，并且建議2課時完成教學。綜上所述，脂肪烴教學內容豐富且飽滿，針對“脂肪烴的性質”教學的第1課時，如何對內容進行合理取舍是實現有效課堂的前提。

二、設計思想

基于教材安排的理解：“脂肪烴的性質”屬于《有機化學基礎》的重要內容，該模塊位于《化學2》之后，《化學2》對甲烷、乙烯等物質的主要性質已作詳細介紹。

基于章節順序的理解：該內容位于“有機物的結構與分類”之后，本課時的教學應凸顯“結構決定性質”，即官能團在分子結構中的關鍵作用。

基于欄目設置的理解：教材中的第一個欄目便是“交流與討論”，主要涉及直鏈烷烴熔點、沸點的變化規律，并通過查閱資料類推烯烴、炔烴的熔點、沸點的變化規律；第二個欄目是“整理與歸納”，主要是學生通過回顧甲烷、乙烯、乙炔的化學性質自主歸納烷烴、烯烴、炔烴的異同點并以此引出二烯烴特殊的化學性質；最后一個欄目是“問題解決”，主要目的是強化加聚反應中單烯烴、二烯烴的斷鍵實質。

基于學生現狀的理解：臺州中學是浙江省重點高中，學生有著扎實的化學學科基礎，一定的獨立思考能力和較強的自學能力。脂肪烴的物理性質對于該校的學生來說完全可以通過自學得以理解。

“弱水三千，只取一瓢”，基于上述四方面的理解，筆者認為如何將脂肪烴的化學性質有效落實才是本課時教學的重中之重。

三、教學實錄

1.基于課堂生成，理解基本概念

［問題思考1］寫出8個碳原子以內的常見烴的結構簡式，并說說書寫的規律。

［課單呈現1］

［規律表述］只含碳碳單鍵、碳氫單鍵的鏈狀烴稱為烷烴；含有碳碳雙鍵的烴稱為烯烴；含有碳碳三鍵的烴稱為炔烴；含苯環的烴稱為芳香烴。

［概念梳理］烷烴、烯烴、炔烴都屬于脂肪烴；含苯環的烴稱為芳香烴。脂肪烴可分為飽和烴和不飽和烴，像烷烴這種只含單鍵的鏈烴就屬于飽和烴，而烯烴、炔烴都含有不飽和鍵，都屬于不飽和烴。

設計意圖：基于課堂生成的［課單呈現1］，學生自主理解烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴、飽和烴、不飽和烴等基本概念，為后續教學作好鋪墊。

2.基于最近發展區，理解異同性質

［問題思考2］以甲烷、乙烯、乙炔為例，各類脂肪烴具有哪些化學性質，寫出相應的化學方程式。

［課單呈現2］

［追問1］烷烴、烯烴、炔烴的化學性質有哪些異同點？

［學生表述］在點燃條件下烷烴、烯烴、炔烴均能與氧氣燃燒。烷烴能發生取代反應，但不能使酸性高錳酸鉀褪色；烯烴、炔烴均能發生加成反應和加聚反應，并使高錳酸鉀褪色。

［追問2］為什么烷烴與烯烴、炔烴的化學性質如此不同，而烯烴、炔烴的化學性質如此相似呢？

［學生表述］烯烴、炔烴都含有不飽和鍵，化學性質相似；而烷烴只含飽和鍵，化學性質不同。

［追問3］仔細觀察前面所填表格，烯烴、炔烴的化學性質是否完全相同呢？

［學生表述］不完全相同。與溴水反應需要的量不同，乙烯完全反應需要1份溴水，而乙炔完全反應需要2份溴水。

［追問4］乙烯、乙炔都發生加成反應，為什么需求量不一樣？

［學生表述］不飽和鍵數目不同，試劑的需求量不同。

設計意圖：基于甲烷、乙烯、乙炔化學性質對比分析，以追問的形式超越其最近發展區，從而得出下列結論：（1）結構相似，性質相似；結構不同，性質不同；（2）結構相似，性質相似，但不飽和鍵數目不同，試劑的需求量不同。

［問題思考3］與乙炔具有相同不飽和鍵數目的1，3-丁二烯（CH2＝CH-CH＝CH2），1份該物質最多消耗幾份溴水？1，3-丁二烯（CH2＝CH-CH＝CH2）與足量溴水發生加成反應，請寫出化學方程式。

［學生板演］CH2＝CH-CH＝CH2+2Br2→CH2BrCHBr CHBrCH2Br

［追問5］乙炔、1，3-丁二烯分別與足量溴水反應是否完全相同？

［學生表述］溴水的消耗量相同，但溴在產物中位置的分布是不同的。

設計意圖：通過乙炔與1，3-丁二烯的對比分析，再次得出結論：不飽和鍵數目相同的兩種物質與足量溴水反應，則消耗溴水的量是相同的，但溴元素在產物中的分布是不同的。

3.基于鏈環互變，理解斷鍵本質

［問題思考4］1，3-丁二烯與Br2按物質的量之比1∶1加成，請寫出可能的化學方程式。

［學生板演］CH2＝CH-CH＝CH2+Br2→CH2BrCHBr CH＝CH21，2-加成

CH2＝CH-CH＝CH2+Br2→CH2BrCH＝CHCH2Br1，4-加成

［資料呈現］較低溫度-80℃時，發生1，2-加成；較高溫高60℃時，發生1，4-加成。

［變式1］異戊二烯（CH2＝CH-C（CH3）＝CH2）與Br2按物質的量之比1∶1加成，請寫出可能產物的結構簡式。

［結論呈現］結構特殊（單雙鍵交替），性質特殊。

設計意圖：通過［問題思考4］得出斷鍵位置不同，產物也不同；再通過［變式1］、［變式2］得出有機物以簡單鏈狀呈現、復雜鏈狀呈現、復雜環狀呈現，只要官能團種類、個數、位置相同，性質就相似；最后通過［變式3］讓學生感知逆向思維，得出二烯烴性質特殊的本質原因是分子結構中的特殊結構——單雙鍵交替。

［追問6］除溴水外，1，3-丁二烯還能和哪些物質發生加成反應？1，3-丁二烯與1，3-丁二烯能否發生加成反應？

［問題思考5］1，3-丁二烯一定條件下發生加聚反應，請寫出可能產物的結構簡式。

［課單呈現3］

［概念引入］上述高分子化合物中，不斷重復的結構單元叫鏈節，以1，3-丁二烯的1，4-加聚產物為例，-CH2-CH＝CH-CH2-為鏈節，1，3-丁二烯為該高分子化合物的單體，n為聚合度。

［資料卡］通常指分子中雙鍵（或三鍵）與單鍵相互交替排列的體系，即共軛體系。共軛體系的特點是能量低且穩定，所以1，3-丁二烯發生加聚反應是以1，4-加聚為主。

設計意圖：通過［追問6］引出1，3-丁二烯與1，3-丁二烯重復發生加成反應，順其自然地引出加聚反應、鏈節、單體、聚合度等概念；斷鍵位置不同，生成的高分子化合物不同，從而強化結構決定性質，并通過［資料卡］借助大學知識幫助學生理解1，3-丁二烯發生加聚反應為何以1，4-加聚為主。

［變式4］異戊二烯（CH2＝CH-C（CH3）＝CH2）通過1，4-加成得到高分子化合物，請寫出反應化學方程式。

［問題思考6］常用的橡皮塞是以天然橡膠為原料生產得到的，天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，實驗室中哪些化學試劑的儲存不宜選用橡皮塞？

［學生總結］（1）硝酸、酸性高錳酸鉀溶液、重鉻酸鉀溶液等具有強氧化性的物質；

（2）溴水、氯水等能與聚異戊二烯發生加成反應；

（3）乙醇、四氯化碳、苯等能與聚異戊二烯相互溶解。

設計意圖：［變式4］的設置起到承上啟下的作用，不僅強化了加聚反應化學方程式的書寫，更架構起了化學與生活聯系的橋梁。通過［問題思考6］學生更全面地理解了有機反應的本質，同時彌補了物理性質教學的“缺失”。

4.基于任務驅動，形成科學思維

［課堂任務］根據乙醇、乙二醇的分子結構，請推測它們化學性質的異同點。

［學生表述］上述兩種物質都含有羥基，均能與活潑金屬發生取代反應、在濃硫酸作用下發生消去反應、取代反應、與酸類物質發生酯化反應等；但乙醇含有1個羥基、乙二醇含有2個羥基，肯定也存在性質差異，如與酸發生酯化反應，產物含有酯基官能團數目不同等。

［資料卡］乙二醇遇新制氫氧化銅懸濁液反應，溶液呈現絳藍色現象。

［結論呈現］官能團種類相同，性質相似；官能團數目不同，性質差異。

設計意圖：［課堂任務］讓學生在“嘗試”中學會遷移應用，在解決新的化學問題時既能推測其“普遍性和相似性”，也能分析其“特殊性和差異性”，從而形成一種科學的化學思維方式。

［1］王玉紅.課堂因理解而精彩——構建理解性學習課堂初探［J］.江蘇教育研究，2014（11A）：16-18

1008-0546（2016）11-0062-03

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.020