基于化學核心素養的乙醇結構及性質的教學設計

傅濤蘭

（廣東梅縣東山中學 廣東梅州 514000）

有機化合物是化學知識體系的基礎之一。對有機化合物知識的學習，很好地體現了化學核心素養中的證據推理與模型認知、實驗探究與創新意識、科學精神與社會責任等方面的思想。本文以人教版必修2第3章第3節“生活中常見的有機物——乙醇”中的乙醇結構探究為例，談談如何在教學中通過對知識的學習與總結，達到將知識規律內化與培養學科意識和精神的目的。對乙醇的學習能為學習其他有機物打下基礎，同時也為學生學習其他知識提供了學習方法。因此，培養學生學習有機物的興趣，乙醇的教學不可忽視。同時，其也是發展學生核心素養的良好素材。本文以乙醇結構探究的教學為例，簡述了化學教學中培養學生化學核心素養的具體做法。

一、通過“搭建乙醇結構模型”建構“物質結構觀”

通過乙醇的化學式及C、H、O三種元素的成鍵特點，教師可引導學生搭建乙醇可能的結構模型。讓學生掌握通過有機物分子式確定其結構式的思維方法，建構“物質結構觀”。[1]

學生回答：組建出乙醇可能的結構式如下：

高中學生的化學學習是長期的理論學習、課堂演示實驗結合實踐應用的過程。單純的理論學習較為枯燥。教師通過創設情境讓學生自主設計。這樣才能更好地激發學生學習和解決問題的興趣，激發學生思考和創造的積極性，使他們在活動中去理解有關知識，而不是被動地接受知識。

二、通過設計“乙醇的結構探究實驗”發展“科學探究觀”

實驗探究學習模式是學習化學的主要方式之一。教師要創設真實情景下的實驗探究。這樣一來，學生更容易獲得感知體驗，并掌握根據實驗數據分析推理，發現并解決問題的思維方法。這樣學生才能對實際生產、發展、應用有更深刻的領悟，從而形成化學核心素養。

教師可根據學生搭建的乙醇可能的結構（甲、乙），分析結構式甲、乙的差異，設計實驗驗證乙醇的結構。[2]

從結構上分析，甲的結構中，六個氫原子均與碳原子相連，兩端的甲基是烴基結構，性質與烷烴相似；乙的結構中，有一個氫原子與氧原子相連，其余的五個氫原子與碳原子相連。通過比較結構式甲和乙，教師可引導學生思考：我們熟悉的物質——水，也有和結構式乙相同的基團“—OH”，它們是否有相似的性質。

通過搭建球棍模型及比較結構式甲和乙的差異，學生對乙醇的分子結構有了初步的認識。如何引導學生通過設計探究實驗來確認乙醇的結構。一方面，教師可以引導學生回憶學過的知識，即“金屬鈉通常保存在煤油中”，從而引導學生思考“烴基上的氫原子能否和鈉發生反應”；另一方面，教師也可引導學生思考結構式乙和水有相同的基團“—OH”，水中的基團“—OH”有什么特殊的性質，能否通過科學實驗探究來驗證乙醇的結構。通過分析，學生明白烴基上的氫原子不能與鈉發生反應，而水中的基團“—OH”能跟鈉反應生成氫氣。教師便可進一步引導學生通過設計以下探究實驗來確定乙醇的結構。

實驗探究：在一支大試管中加入3～5mL的無水乙醇，再向其中加入一小塊新切的、用濾紙擦干表面煤油的金屬鈉，在試管口迅速塞上配有醫用注射針頭的單孔塞，用小試管倒扣在針頭之上，收集并驗純氣體；然后點燃，并把一干燥的小燒杯罩在火焰上，片刻在燒杯內壁上出現液滴后，迅速倒轉燒杯，向燒杯中加入少量澄清石灰水，觀察實驗現象。教師可引導學生通過觀察實驗現象完成下表。

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通過以上實驗驗證和分析，我們可以確定乙醇結構式是乙。同時，我們還可以引導學生得出結論，導管中導出的氣體是H2，且不含乙醇蒸氣。在此基礎上，教師可引導學生思考乙醇和水分別與鈉反應時，反應劇烈程度不同的根本原因是什么。這樣就能進一步得出水中“—OH”的氫原子比乙醇中“—OH”的氫原子更活潑的結論。為了加深學生對乙醇結構的理解，教師還可以再創設“定量測定乙醇與鈉反應生成氫氣的體積”的知識情境來進一步驗證乙醇分子結構中只有一個氫原子可以與鈉反應。

在化學教學中，教師可通過創設問題情境激活學生的思維，引導學生進行創造性的思考，讓學生在生動具體而富有情趣的情境中發現問題、思考問題和解決問題，從而培養學生的問題意識。在設計并優化實驗方案的過程中，教師要進一步培養學生的創新意識。在通過相互合作完成實驗探究的過程中，學生的觀察能力、抽象思維能力和邏輯演繹能力及實際應用能力也都得到了鍛煉。這樣一來，化學課堂教學就超越了對具體知識的追求，而從教師傳授知識、學生掌握知識上升到學生成為課堂的主體、主動獲取知識并發展能力。