淺談《苯》的教學中高中化學核心素養的培養

劉慶哈

宏觀辨析與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認識、實驗探究與創新意識和科學精神與社會責任是高中化學核心素養的五個要素.本文基于《苯》的教學對這五個要素進行闡述.

一、宏觀辨析與微觀探析

化學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質變化及其應用的一門自然學科.化學的研究角度是微觀的，但研究出的物質的性質和應用通常是宏觀的.

從宏觀角度分析，苯的性質包括色、味、態等物理性質和具有明顯現象的化學性質.從微觀角度分析，由苯的分子式C6H6，可推斷苯具有不飽和性，根據對乙烯的相關性質的了解，自然想到苯中的不飽和度很可能表現為碳碳雙鍵.再結合有機物中碳碳雙鍵的特性——能使紫色的酸性高錳酸鉀溶液褪色，進行苯與酸性高錳酸鉀溶液作用的實驗，可知苯的微觀的分子結構中沒有碳碳雙鍵.

二、變化觀念與平衡思想

化學的重要任務之一是研究物質的性質.物質的性質意味著“有變化”，包括物質狀態的變化、結構的變化和能量的變化，等等.各種變化的最終結果其實是一種平衡.這點在苯的教學內容中也有很好的體現.苯典型的化學性質之一是苯和液溴發生取代反應.反應制得的溴苯如何提取呢？且看例題：

實驗室用液溴和苯反應制備溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：a.蒸餾;b.水洗;c.用干燥劑干燥;d.稀NaOH溶液洗.正確的操作順序是.

此題的解決涉及了物質的分離和提純.首先要分析粗溴苯的成分：該反應中用FeBr3作催化劑，所以混合物中含有FeBr3;苯和溴不能完全反應，故混合物中含有溴單質和苯;制取溴苯的同時生成HBr，所以溴苯中混有溴化鐵、苯、溴單質和溴化氫.選項中“d.稀NaOH溶液洗”的目的是除去溴單質，“a.蒸餾”的目的是除去苯.解決這道題需要學生知道苯和液溴的反應是一個可逆反應，會達到一個平衡狀態，故制得的溴苯中含有苯和液溴.

不過，教材上在書寫該反應的化學方程式時用“→”，而沒有使用可逆符號.因為苯和液溴的反應程度較大，即反應物大部分轉化為溴苯，所以反應的化學方程式用“→”連接，但在物質的精制時就要對反應的不徹底性進行考慮.

三、證據推理與模型認識

化學是一門研究性的學科，其研究的方法離不開推理.我們看教材上的兩個實驗：1.向試管里加入少量苯，再加入溴水，振蕩后，觀察現象;2.向試管里加入少量苯，再加入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩后，觀察現象.這兩個實驗就是兩個證明苯結構中沒有像乙烯那樣含有碳碳雙鍵的有力證據.然而，苯的不飽和度又比較高，于是便自然地推理出苯中含有環狀的結構.這也是苯的結構的雛形.

四、實驗探究和創新意識

化學對物質的研究不是憑空的想象，而是通過實驗的探究來獲得物質的性質.這個過程需要很高的科學素養，其中創新是必不可少的要素.例如，苯和液溴的反應的實驗裝置，除了傳統型，在很多化學教育教研雜志上還有很多改進型.這些改進的創新裝置體現了微量化、環保性和現象明顯化等優勢.筆者在教學中也對該實驗進行了創新：在裝置的發生部分圓底燒瓶上連接一個豎直的導氣管，再在導氣管的另一端套個氣球.該裝置使用氣球有兩個優點，一是使現象更加清晰，通過氣球的膨脹可以很直觀地說明該反應有氣體產生;二是體現了環保性，通過氣球來收集污染性的酸性氣體HBr.

五、科學精神和社會責任方面

任何學科的發展都離不開科學工作者的努力付出，這個過程不僅需要科學精神，更需要一種社會責任感，化學也不例外.苯這部分內容就是一個很好地體現科學精神和社會責任感的典例.

在人教版《化學2（必修）》的第71頁的“科學史話”《苯的發現和苯分子結構學說》中，以很大篇幅介紹了苯的研究發展過程.這篇史話有很多地方值得教師在課堂中對學生進行人生觀和價值觀的教育.例如，苯分子結構的研究歷經了幾代科學家：從法拉第的對苯的關注到米希爾里希的對苯的命名，再到熱拉爾對苯的相對分子質量的確定，最后到凱庫勒對苯的環狀結構創造性的推測.這無疑體現了堅持不懈的科學精神，很好地詮釋了研究需要建立在前輩的基礎上不斷發展的科學精神.

當然，《苯》的教學內容中不光蘊含了高中化學核心素養的五個方面，還有很多教學內容都很好地體現了化學的核心素養.這就要求在今后的教學中教師要多思考、多研究.改革還在路上，高中化學核心素養的內涵和應用任重而道遠！