化學核心素養(yǎng)下生動課堂的實踐和反思

文/廣東兩陽中學

2018年1月，教育部制定的《普通高中化學課程標準(2017年版)》最閃亮的點是提出了“全面發(fā)展學生學科核心素養(yǎng)”?；瘜W學科核心素養(yǎng)是以化學知識為載體，結合本學科的特點，概括為宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識以及科學精神與社會責任五個方面。以筆者任教過的《乙烯的性質》這一節(jié)課為例，深入剖析其中蘊含的化學學科核心素養(yǎng)，并在教學過程中加以實踐。同時，利用生動的生活素材，生動的教學活動，生動的思維碰撞，構建生動的課堂，讓學生在課堂上真正地動起來。

一、由學情分析確定教學策略

人教版必修二中有機化學對學生來講是一個完全陌生的領域課程。學生剛接觸有機化學，不懂得從有機物分子的空間結構推測其性質；對物質結構與性質的關系沒有概念，對有機反應的產(chǎn)物的判斷和書寫比較困難。有機化學抽象難學，本節(jié)課通過滲透“模型認知”的核心素養(yǎng)，教會學生能正確認知模型和事物原型的關系，應用模型解釋說明物質的組成、結構、性質和變化。所以，本節(jié)課老師給每組學生球棍，讓學生自己動手拼湊乙烯分子的球棍模型；學生自己動手做實驗探究乙烯的化學性質，讓學生通過球棍模型的拼接，感受斷鍵和成鍵的過程，加深對加成反應機理的印象和感受其神奇之。通過課堂活動，以乙烯性質的學習為載體，培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)。

二、教學過程

活動一：乙烯在生活生產(chǎn)中的用途

【新課引入】圖片展示1：熟香蕉和生香蕉。圖片展示2：生活中乙烯產(chǎn)品。

【問題1】生活中我們經(jīng)常把青香蕉摘下來，運送到各個地方后才用一種化學試劑催熟它。根據(jù)生活經(jīng)驗，同學們想哪些辦法青香蕉催熟呢？

我們的生活離不開乙烯產(chǎn)品。比如說，我們各種塑料產(chǎn)品，飯盒，凳子，保鮮膜。乙烯給我們的生活帶來很多便利，是重要的化工原料，所以乙烯的年產(chǎn)量在國際上用來衡量一個國家的石油工業(yè)發(fā)展水平。今天我們就來真正認識乙烯。

設計意圖：讓學生親身感受到原來乙烯一直在我們身邊，只是我們沒有發(fā)現(xiàn)；讓學生用已知信息得出生活妙招，讓學生感受到化學的魅力；由生活中有趣的現(xiàn)象引入，學生學習興趣倍增。這一環(huán)節(jié)意在培養(yǎng)學生證據(jù)推理的核心素養(yǎng)，讓學生能夠對信息進行處理，然后解決生活中的問題。同時，學生初步感受并感嘆乙烯對我們生活的重要性。

活動二：認識乙烯的物理性質和結構

展示一瓶乙烯氣體，學生描述乙烯的物理性質

【問題2】請同學們用桌面上所提供球棍零件，組拼乙烯的球棍模型。請根據(jù)球棍模型，總結乙烯的分子結構特點并寫出乙烯的分子式、電子式、結構式、結構簡式。

【生】自由拼湊，并分享。

設計意圖：學生用球棍模型拼接出乙烯的結構，親自動手感受抽象的結構；學生根據(jù)球棍模型寫出的分子式，電子式，結構式，結構簡式更容易。這個環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學生有機化學學習中重要的微粒觀，還有空間結構的想象能力。

活動三：乙烯的化學性質

【PPT圖片】根據(jù)以下生活常識，推測乙烯的化學性質

1.乙烯是一種易燃化學品，屬于快遞，乘車，飛機，火車，地鐵等的違禁物品。

2.圖片：水果箱中放有浸泡有酸性高錳酸鉀溶液的硅土，減緩水果的成熟速度。

3.乙烯與溴水或者溴的四氯化碳溶液加成制得的1,2-二溴乙烷用于谷物和水果等的殺菌劑、木材的殺蟲劑。

4.市場上出售的保鮮膜主要分為：聚乙烯、簡稱PE，是由乙烯加聚反應制得。

【問題3】根據(jù)以上信息，請推測出乙烯的化學性質。

【師】下面我們將通過一系列的證據(jù)來驗證乙烯的性質。

【問題4】觀察乙烯的燃燒的微課視頻，描述現(xiàn)象及寫出化學方程式。與烷烴燃燒的對比，分析有黑煙的原因。

【學生實驗】往裝有乙烯氣體的試管中滴加2滴酸性KMnO4溶液

【問題5】乙烷通入酸性高錳酸鉀溶液中無明顯現(xiàn)象，而乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液，溶液紫色褪去。造成這種現(xiàn)象的原因可能是什么呢？

已知信息：乙烯分子內(nèi)碳碳雙鍵的鍵能為615kJ/mol，乙烷分子中碳碳單鍵的鍵能為348kJ/mol,根據(jù)碳碳雙鍵與兩個碳碳單鍵鍵能的大小，你能得到什么結論？

根據(jù)老師的引導，學生得出結論：碳碳雙鍵不是由兩個碳碳單鍵構成，會比單純的兩個碳碳單鍵活潑，可以理解為1個穩(wěn)定的鍵和1個活潑的鍵。所以，乙烯的化學性質比較活潑。乙烯分子的碳碳雙鍵使其可以使酸性高錳酸鉀褪色。

【學生實驗】往裝有乙烯氣體的試管中滴加2滴溴水

【問題6】乙烷不能使溴水褪色；而乙烯可以。造成這種現(xiàn)象的原因可能是什么呢？反應機理如何？請同學們自行演示乙烯與溴水中的溴單質的反應過程。并在黑板上把斷鍵成鍵過程用符號表述出來。

【學生演示】用球棍模型演示乙烯和H2、HCl、水蒸氣發(fā)生加成反應的反應機理，即斷鍵和成鍵的全過程。

【師】那兩個乙烯分子之間可以發(fā)生加成反應嗎？三個呢？多個呢？

【學生演示】全班學生的乙烯分子全部同時斷鍵并聚合在一起。這種物質再繼續(xù)連接到相對分子質量達到幾萬或者幾十萬的時候就是我們平時用的塑料袋聚乙烯的結構。聚乙烯是高分子化合物，是一種塑料，易造成白色污染。

設計意圖：根據(jù)生活中的常識，去提煉出乙烯的化學性質；這一環(huán)節(jié)除了讓學生感受到乙烯在生活中的重要作用，還讓學生感覺到充滿魅力的化學就在自己身邊，只是自己沒有發(fā)現(xiàn)而已；培養(yǎng)學生提煉信息的能力。

乙烯的氧化反應的講解時，用圖片和視頻雙管齊下，讓學生印象深刻；通過乙烷和乙烯氣體通入酸性高錳酸鉀溶液的現(xiàn)象對比，讓學生初步體會結構決定性質的化學思想。

現(xiàn)場演示加成反應的斷鍵成鍵過程，學生直觀感受到加成反應的機理；把斷鍵過程用符號表達，運用了化學教學策略中的“宏觀，微觀，符號”三重表征。

在乙烯與其他物質發(fā)生加成反應的學習過程中，考查學生的類比思維。親身感受一下加成反應的本質；學生親手用乙烯的球棍模型配合老師給的H2、HCl、水蒸氣模型，現(xiàn)場演示反應過程；重點反應，學生要重點掌握，演示完以后寫方程式寫得特別好，仿佛反應過程就在眼前。這一環(huán)節(jié)充分培養(yǎng)了學生證據(jù)推理與模型認知這一化學學科核心素養(yǎng)。

學生對加聚反應非常陌生，但是以全班同學一起把乙烯分子聚合起來。這個環(huán)節(jié)非常形象，又好玩,學生都驚呆了,感覺化學好神奇；在講解白色污染的同時，讓學生們感受到科學精神與學好化學所承擔的社會責任。

活動四：乙烯產(chǎn)品的用途及環(huán)境污染

【視頻】白色污染在生活中給我們造成了很大的環(huán)境污染問題。

【學生討論】如何減少白色污染？

【結課】乙烯由于其本身獨特的含有碳碳雙鍵的結構，決定了乙烯與烷烴性質的不同，又由于其特殊的性質，決定了它多種多樣的用途，給我們的生產(chǎn)生活帶來了很大的便利，當然也產(chǎn)生了一定的環(huán)境問題。而我們在學習這種物質包括后面學習的烯烴，我們在認識這些物質帶給我們的便利和環(huán)境問題后，應該運用所學知識繼續(xù)合成生產(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品，而要用化學知識生產(chǎn)更環(huán)保的產(chǎn)品代替現(xiàn)有的難降解的產(chǎn)品。這也是我們學習化學的責任和意義。

設計意圖：老師用此番話結課的目的是將學生的思維引向人文思想的方向，利用有機化合物乙烯的學習，綜合各環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學生宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識以及科學精神與社會責任等化學學科核心素養(yǎng)。

三、教學反思

本節(jié)課中，全班學生都動起來了，每位學生都動手參與拼接出了乙烯的球棍模型，所以學生都能正確書寫乙烯的結構式，結構簡式和電子式；每位學生都參與了乙烯發(fā)生加成反應的斷鍵和成鍵過程，他們讓微觀的反應看得見，也讓球棍模型以結構簡式的方式躍然紙上，這個過程充分應用化學教學策略中的“宏觀，微觀，符號”三重表征；每位學生都進行了參與了化學實驗過程，直觀真實地感受到了乙烯的化學性質，從中培養(yǎng)了學生的宏觀辨識與微觀探析、模型認知的核心素養(yǎng)。學生對學習有機化學產(chǎn)生了濃厚的興趣。

全班學生一起參與乙烯的加聚反應的過程，有一組學生拼接成環(huán)狀化合物再接到全班同學的乙烯分子上，這個學生在學習過程中有新的創(chuàng)意。整個課堂，我們通過讓學生動手去拼湊模型，用大腦去思考反應原理，對于以前對化學的學習沒有興趣的學生，他們都覺得有機反應特別有趣?？梢?，在這樣的活動中，可以為學生提供自行發(fā)揮的余地和表現(xiàn)才能的機會，有利于學生掌握正確的學習方法和科學的思維方法。

以乙烯為代表的有機化合物，給人類的生產(chǎn)和生活帶來了重大影響，有便利，也有污染。通過本節(jié)課的學習，為學生提供一個主動參與和積極思考的自主學習過程，讓學生在實驗探究、模型拼接和獲得知識的過程中掌握有機反應的核心，未來還有很多未知的反應等待著學生們?nèi)グl(fā)現(xiàn)它們的反應機理，為人類解決更多的問題。這無形中培養(yǎng)了學生的科學精神與社會責任的核心素養(yǎng)。