芳香烴性質

彭高輝

摘要：實驗探究是化學學科核心素養的重要組成，本文將實驗探究在課堂上運用，培養學生的實驗探究能力，進而提高學生的化學學科核心素養，注重探究式、問題式教學，激發學生學習化學的求知欲。

關鍵詞：化學核心素養;科學探究;芳香烴性質;課例分析

化學是一門以實驗為基礎的科學。高中化學學科核心素養高度重視學生“科學探究與創新意識”素養的培養。核心素養是指學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。[1]核心素養的習得與養成具有過程性、整體性、綜合性、和系統性。[2]本文結合實驗探究與芳香烴性質學習，通過探究性學習，培養學生的實驗探究、創新能力，同時學習掌握芳香烴的性質。

一、教學目標：

1.知識與技能目標

（1）掌握苯和苯的同系物的結構特點、化學性質。

（2）以芳香烴的典型代表物苯為例，理解芳香烴的主要性質。了解苯的物理性質和分子組成以及芳香烴的概念。

（3）了解芳香烴分子中基團間存在的相互影響。

2.過程與方法目標

能舉例說明苯及其同系物與鹵素單質、硝酸、硫酸、氫氣等的反應;能從結構進行分析、比較和歸類，初步建立有機基團間會產生相互影響的觀點。

3.情感、態度、價值觀目標

通過苯的結構建立的過程，培養學生科學的學習態度和對科學探究的興趣。

二、教學重點難點：

苯和苯的同系物的結構特點、化學性質是教學重點，苯的同系物中支鏈與苯環的相互影響是教學難點。

三、教學方法：

探究式教學、問題教學法

四、教學過程：

【教師活動】：

講述：苯的分子組成為C6H6，從分子組成上看，苯分子具有很大的不飽和性，根據化學《必修2》中學習的有關苯的知識，請同學們回憶苯分子具有什么樣的結構特點。

板書：一、苯的結構與化學性質

【學生活動】

回答：苯是平面形分子，分子中的6個碳原子和6個氫原子都在同一平面內，苯分子中的6個碳原子構成一個正六邊形，碳碳鍵長相等，介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間，是一種特殊的化學鍵。

【教師活動】：

評價：回答得非常好！引導同學們閱讀“科學視野”介紹苯分子σ鍵和大π鍵。多媒體PPT展示苯分子模型

板書：1.苯的結構

追問：我們知道有機化合物的結構決定了它的性質，既然苯有這種特殊的結構，苯具有哪些化學性質呢？請大家填寫屏幕上的表格，待會請一位同學來回答。

板書：2.苯的化學性質

【學生活動】

填寫表格并回答

【教師活動】

講述：同學們剛才對苯的結構進行了回憶，并對的與烷烴、烯烴、炔烴的性質進行了對比。接下來請同學們書寫以下幾個化學方程式，進一步鞏固苯的化學性質。

PPT展示：

【學生活動】

填寫表格。

【教師活動】

歸納評價：寫得很好！從化學反應條件，我們可以看出苯的結構比較穩定，但在一定條件下，如在催化劑作用下，苯可以發生取代和加成反應。

過渡練習：請同學們看屏幕上一系列物質，分析它們的結構有哪些特點，并寫出它們的通式。

板書：二、苯的同系物

【學生活動】：

填寫表格。總結得出苯的同系物是苯環上的氫原子被烷基取代的產物。

【教師引導】：

我們知道同系物的化學性質是相似的，苯的同系物具有哪些化學性質呢？

PPT展示：請根據提供的試劑設計實驗探究苯的同系物性質有哪些共同點和不同點。

試劑：苯、甲苯、酸性KMnO4溶液、濃硝酸、濃硫酸。

備注：實驗探究是一種重要的科學實踐活動。為落實該核心素養，我們應圍繞探究活動提出明確探究問題，創設探究活動教學情境，引導學生觀察并分析實驗現象，從中獲取證據，經過分析得出結論。[3]

【學生活動】：

設計實驗并提出方案：

1.苯+酸性KMnO4溶液;?2.甲苯+酸性KMnO4溶液;

3.苯+濃硝酸+濃硫酸;?4.甲苯+濃硝酸+濃硫酸;

【教師活動】：

評價：同學們提出來的實驗方案都很好，但是考慮到實驗室進行的實驗一般是要科學、安全易操作、現象明顯特點，我們現在以同學們提出的前兩個方案進行探究。指導學生做實驗，同時強調實驗操作規范性。

【學生活動】：

進行苯、甲苯性質探究實驗。記錄實驗現象：苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，但是甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。

【教師活動】：

點評學生實驗中操作不規范的地方，讓學生描述實驗現象，并引導學生從結構上思考為什么苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，但是甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色的現象？

【學生活動】：

思考并回答：甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，是由于甲苯上的甲基被酸性KMnO4溶液氧化的結果，也就是苯環和烷基相互作用，增大了活性。

【教師活動】：

點評：同學們歸納總結和很好！不僅如此，甲苯還能與濃硝酸和濃硫酸的混合酸在一定條件下反應生成三硝基甲苯，俗稱TNT，一種淡黃色晶體，烈性炸藥。請同學們試寫出此化學方程式。

板書：3.苯的同系物的化學性質

氧化反應、取代反應、加成反應

【學生活動】：

書寫化學方程式。

【教師活動】：

同學們寫得很好！引導學生閱讀芳香烴的來源，講述人芳香烴的用途。

接下來我們一起回顧本節課的內容。小結：

課堂練習

1.下列事實中，能說明苯與一般烯烴在性質上有很大差別的是（?）

A、苯不能與溴水發生加成反應;

B、苯不能被酸性KMnO4溶液氧化;

C、1mol苯能夠與3molH2發生加成反應;

D、苯能夠燃燒產和濃煙;

板書設計

三、芳香烴的來源

教學后記

《芳香烴》是化學人教版選修5《有機化學基礎》第二章第二節的內容。苯是最簡單的芳香烴，也是重要的化工原料。教科書在復習苯的結構和性質后，重點介紹了苯的同系物。因此，在這節內容的教學上，要重點把握好將前面學過的烷烴、烯烴、炔烴的方法，遷移到苯及其同系物的學習中，培養學生以代表物為例進而觀測同類物質性質能力。另外，在教學中要突出有機化學“結構決定性質”的這條主線索。

本節課采用了探究式教學。探究教學是指在教師引導下，學生主動參與到發現問題，尋找答案的過程中，以培養學生解決問題能力的教學活動。苯的同系物化學性質，既是本節課的重點，又是難點之一。先設置了表格對苯及其同系物的結構進行了探討，緊接著根據“結構決定性質”提出了苯與苯的同系物在結構上相似，那它們就有相似的化學性質，提供試劑，讓學生設計實驗方案，并根據實驗條件的可行性，指導學生進行探究性實驗，這不僅解決了難點問題，還提高了學生科學探究水平及實驗能力。

參考文獻：

[1]鐘啟泉.基于核心素養的課程發展：挑戰與課題[J].全球教育展望，2016（1）：3-25

[2]林崇德.21世紀學生發展核心素養研究[M].北京：北京師范大學 出版社，2016.

[3]周業虹.核心素養視角下的教學情境創設[J].中學化學教學參考，2019（4）：29-33.