《有機化合物的結構》教學設計與反思

毛明

摘要：文章通過借班上的一堂公開研究課，對碳原子四價學說從基態到激發態再到雜化軌道形成的微觀結構層層遞進的探究教學實踐，以及為作者主持之一的“‘閱讀-探討-應用-反思課堂教學模式研究”省級教研課題提供了案例分析，對學生的當堂練習也進行了課后分析。

關鍵詞：有機化合物；結構；教學設計；反思

文章編號：1008-0546（2014）03-0053-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

這節課是筆者于2013年10月23日上午在蘇州市第五中學高二（6）班上的一節“研討課”，恰逢蘇州市教育科學研究院每年一次的“課改展示”活動與蘇州市第五中學舉行的“與名師共成長”活動聯合舉行之際。這節課也是根據筆者主持的江蘇省中小學教學研究立項課題——“‘閱讀-探討-應用-反思課堂教學模式研究”的實踐嘗試之一。

一、教學策劃

筆者在開課所借班前一天調研聽過課，學生剛學完選修3《物質結構與性質》模塊，第二天該班學生就要學新的選修5模塊《有機化學基礎》了。因為事先筆者確定的課題就是《有機物化合物的結構》，因此備課的思路和重點從知識點層面主要圍繞碳原子的成鍵特點組織教學，從課型角度也可以算作新授課中的“復習”課，主要復習與有機化合物關系密切的幾種非金屬元素如碳、氫、氧、氮和鹵素等原子的核外電子排布式、電子式及結合時的鍵型分析。其實就是有所側重地復習和檢驗學生對《物質結構與性質》模塊中原子結構知識的掌握程度，從而初步引入對有機化合物學習的認識與方法。

1. 課型

新授課，講練結合型：采取邊講、學生邊練和師生討論的方法教學。

2. 依據

教育部制訂的《普通高中化學課程標準（實驗）》、《2013年江蘇省普通高中學業水平測試（化學選修科目）說明》、江蘇教育出版社出版的課程標準實驗教科書《有機化學基礎》專題1和專題2的第一單元的課文內容[1]和《物質結構與性質》專題4第一單元的課文內容[2]。

3. 目標

以復現回顧原有知識點為載體，以課堂即時練習為探討過程，以猜想和質疑等手法為激趣、激情，以達到融合三維教學目標的目的。

（1）了解原子核外電子的運動狀態。[3]

（2）了解原子結構的構造原理，知道原子核外電子的能級分布，能用電子排布式表示常見元素（1～36號）原子核外電子的排布。

（3）知道原子核外電子在一定條件下會發生躍遷，拓展碳原子最外層電子軌道表示式。

（4）知道共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵，能用鍵能、鍵角等說明簡單分子的某些性質。

（5）認識共價分子結構的多樣性和復雜性，能根據有關理論判斷簡單分子或離子的構型。

（6）知道常見有機化合物的結構，了解有機物分子中的官能團，能正確地表示它們的結構。

（7）認識化學科學及其重大成果對人類社會發展的作用，初步形成科學、技術、社會、環境之間和諧、可持續發展的科學發展觀。[4]

（8）能用正確的化學語言表達化學問題解決的過程和結果，并做出解釋。

（9）了解測定有機化合物組成和結構的一般方法。知道有機化合物中碳的成鍵特征。

二、教學過程

1. 引子

對于新模塊教材的專題1“認識有機化合物”，筆者采取讓學生當堂瀏覽課文的標題或關鍵詞的“掠過”方式，引導學生閱讀教材有關人們發現有機物的種數的激增變化和有機化學科學在藥物、生命和信息三大領域的發展與貢獻，筆者鼓勵學生“有志于這三大領域的化學研究還可以做出更大貢獻！”快速帶過了第一單元“有機化學的發展”；再用提問學生“科學家研究有機化學的哪些方面？”，并讓學生通過閱讀和討論回答出三個關鍵詞“組成、結構和反應”，“掠過”了第二單元。結束專題1僅僅用了約4分鐘。

這一部分教學活動主要是“閱讀—探討”。

2. 轉承

筆者用“物質的性質不僅僅是由結構決定的，組成也能決定物質的性質”開始進入專題2的教學，筆者讓學生閱讀和思考教材第二單元的第三句話：“組成上的差別是造成有機化合物性質差異的重要因素之一”。如果說研究有機物組成是宏觀層面的話，那么決定有機化合物組成的中心元素碳，其原子在有機化合物分子如何結合的，就是“點位”層面的研究，就屬于結構問題了。俗話說“打蛇要打七寸”！研究有機物的結構就是要研究構成有機分子碳骨架的關鍵原子即碳原子的成鍵特點，課文用“特點”一詞，而不是用“特征”，筆者以為更強調了微觀原子層面的“點位”成鍵效應。而本節課的重點教學內容是專題2“有機物的結構與分類”第一單元“有機化合物的結構”中的“有機物中碳原子的成鍵特點”。

這時筆者布置每一位學生都要在課前發給他們的白紙（8K）上做課堂練習。

練習1： 寫出碳、氫、氧、氮和鹵素（以X代表）原子的電子式。

全體學生認真書寫的同時，筆者隨機請了2位學生代表到講臺前在黑板上板演，問題在于碳、氮原子有了2對孤對電子，氧原子有了3對孤對電子的電子式，然后筆者再一一點評。一邊分析，一邊探討了電子式書寫中單電子和孤對電子的表達方法與原因。為碳原子的四價及其價電子排布式和軌道表示式打下“伏筆”。

這一部分教學活動是“閱讀—探討—應用—反思”。

3. 側重

點評練習1后，筆者隨即趁熱打鐵讓學生做：

練習2：書寫碳、氧、氮三種原子的“最外層”電子排布式。

短周期元素原子的最外層電子排布式即價電子排布式，對于長周期的過渡族元素原子就是“外圍電子排布式”，這樣一種書寫表達方式進一步從結構和電子能級的角度詮釋了這三種元素化合價或成鍵的本源。筆者也隨機請了3位學生上臺板演，其中碳、氮2種原子的最外層電子排布式漏寫2s2亞層電子排布式，并指出和補充。endprint