化學史與課堂教學的有機融合

韓小燕

(江蘇省東臺市三倉中學 224200)

化學史與課堂教學的有機融合

韓小燕

(江蘇省東臺市三倉中學 224200)

將化學史與課堂教學有機融合，讓學生沿著科學家的足跡重溫科學探究之路，不僅能再現知識演變過程，還可以揭示知識背后所蘊含的科學思想.本教學設計是以苯的發現為主線，通過實驗學習的思路，深入理解和掌握苯的化學、物理性質.

苯教學設計；化學史；實驗探究

一、教學流程

本節課以圍繞化學史的學習為線索，精心設計教學情境.將知識與時間作為坐標，以時間為縱坐標，緊緊圍繞化學史，為學生呈現苯的發現歷程；以知識為橫坐標，使學生深入到化學探究中，學習和探究苯的物理性質、結構和化學性質.

二、教學過程

1.聯系生活，引入新課

苯可用來制造洗滌劑、染料、消毒劑等.苯在社會生活中有著廣泛應用，可是苯的發現過程卻是曲折的.接下來，請跟隨時光機一同穿越回19世紀，讓我們一起與當時的科學家進一次深入的對話，重走苯的發現歷程.

【設計意圖】實現生活向化學的思維遷移.使學生仿佛置身于當年的化學探究過程中，與科學家共同進行一次堅持不懈的科學探究之旅.

2.發現之旅第一站—苯的物理性質

【法拉第】在19世紀初期，煤氣已經成為當時歐洲城市的主要照明資源.他們用鯨魚油滴到加熱的爐子里，不完全燃燒產生煤氣，然后將煤氣加壓液化，儲存起來，以備將來使用.在氣體加壓時，在容器底部會產生一種新的物質：油狀液體.我對此產生了濃厚興趣，就想能否從這種物質中分離提純出其它物質呢？然后，我就開始不斷試驗，前后用了5年時間，才掌握將該油狀液體進行蒸餾，約在80℃左右就可以分離出新的不名液體物質.它具有如下特征：淡淡的香味，通常它呈現的是無色透明狀液體.

【學生活動】通過上述材料中科學家對苯的描述以及分組實驗——將苯與水混合，總結苯的物理性質.

【設計意圖】將化學史料以圖、文、音像等多種信息傳遞給學生，使學生仿佛身處化學探究過程中，激發學生的自主體驗學習動力，踏上“苯的發現之旅”.

3.發現之旅第二站—苯的分子式

【日拉爾】在測定：苯是由C、H兩種化學元素構成，它的密度是相同條件下乙炔的三倍，其碳的質量分數為92.3%.

【學生活動】(1)通過材料，推斷、確定苯分子的組成.

(2)預測苯在空氣中燃燒的現象，并與甲烷和乙烯的燃燒作比較.

【設計意圖】檢查學生對有機物分子組成的基本計算方法的掌握情況.

4.發現之旅第三站—苯的結構

【凱庫勒】在1866年，經過長期的實驗探究，我提出兩個猜想：(1)苯由6個C原子形成平面六角閉鏈；(2)分子中碳原子間應存在單雙鍵交替鏈接.

【設疑】凱庫勒式是否正確？

【學生活動】實驗探究：取兩支試管，分別滴入2 mL苯，然后向一支滴入幾滴KMnO4，另一支加1 mL溴水，均勻搖動后靜置，然后仔細觀察發生的變化.

【思考、交流】苯不能使高錳酸鉀溶液和溴水褪色的實驗事實說明凱庫勒式不合理.

【設計意圖】通過探究性學習重現科學知識的發現、生成歷程，讓學生感悟科學家的科學探索精神，掌握科學探究的思維方法，提升學生的科學素養.

5.發現之旅第四站—苯結構的確立

【凱庫勒】1872年我修正了原來的理論，提出互變振動假說，但仍不能讓人信服.

【詹斯】在1935年我借助X射線技術驗證了苯分子的結構式呈平面正六邊形，且測得其分子中碳碳鍵的鍵長介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間.

【講述】在2009年，IBM的科學家們借助原子力顯微鏡更加直觀清晰地觀察到了苯環的平面正六邊形結構.

人們利用現代技術得到磁核共振譜圖，由此確定苯中的六個氫原子都是一樣的，證實了苯的分子結構.

【設計意圖】運用科技新信息，以豐富學生的視野.在新技術的支持下，可以更加真切地看到分子的結構，之前種種的猜測都在這里揭曉.

6.發現之旅第五站—苯的化學性質

【設疑】苯環上的碳碳鍵是介于單、雙鍵之間的獨特的鍵，這種結構決定苯環有哪些化學性質？

【學生活動】(1)討論交流，推測苯的化學性質.

(2)觀看多媒體動畫模擬：苯的溴代反應和硝化反應，并書寫相應的化學方程式.

(3)在教師的指導下，歸納苯的化學性質—苯易燃、易取代難加成.

【設計意圖】將抽象、復雜的苯溴代反應和硝化反應通過多媒體技術直觀呈現出來，提高學生對此類化學反應的具象認知.

【小結】至此，經過大家的共同探究，終于對苯有了更加清晰的認知.在本節課上，學生完成以科學家的角度重新審視了苯的發現歷程，以更加科學嚴謹的態度探究了苯的化學結構、化學性質和物理性.

【布置作業】查閱資料并與同學交流苯在化工生產中的應該以及對環境可能產生的影響，提出防護建議.

【設計意圖】課后作業是課堂教學的延續與補充，精心設計的作業可以加深學生對課堂所學知識的理解，并將之內華為自己的知識體系，最終可指導解決實際問題，學會實際應用.

三、教學反思

本課教學設計改變了傳統的單純知識講授模式，而是設置了化學史與課堂學習內容相結合的探究情境，避免了化學史淪為以逸聞趣事點綴課堂教學的結果.在進行由觀測→描述→質疑→問題→討論的教學過程中，讓學生有了充足的時間和空間，發展自己的創造性思維，并大大提升了學生參與實踐的機會，這種知識探究的過程，與科學家發現、創造的過程是一樣的，從而培養了學生的科學思維能力，提升了學生的科學素養.

[1]孫健. 化學史論[M].北京：北京教育出版社，2016.

[2]李美華.高中化學課堂的有效性[J].中學化學，2015(11).

[3]張偉.化學教學案例設計[J].現代中小學教育，2016(08).

G632

A

1008-0333(2017)33-0091-02

2017-07-01

韓小燕(1982.10-),女,江蘇東臺人,本科,中學一級,從事高中化學教學研究.

季春陽]