基于化学核心素养的乙醇结构及性质的教学设计

傅涛兰

（广东梅县东山中学 广东梅州 514000）

有机化合物是化学知识体系的基础之一。对有机化合物知识的学习，很好地体现了化学核心素养中的证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任等方面的思想。本文以人教版必修2第3章第3节“生活中常见的有机物——乙醇”中的乙醇结构探究为例，谈谈如何在教学中通过对知识的学习与总结，达到将知识规律内化与培养学科意识和精神的目的。对乙醇的学习能为学习其他有机物打下基础，同时也为学生学习其他知识提供了学习方法。因此，培养学生学习有机物的兴趣，乙醇的教学不可忽视。同时，其也是发展学生核心素养的良好素材。本文以乙醇结构探究的教学为例，简述了化学教学中培养学生化学核心素养的具体做法。

一、通过“搭建乙醇结构模型”建构“物质结构观”

通过乙醇的化学式及C、H、O三种元素的成键特点，教师可引导学生搭建乙醇可能的结构模型。让学生掌握通过有机物分子式确定其结构式的思维方法，建构“物质结构观”。[1]

学生回答：组建出乙醇可能的结构式如下：

高中学生的化学学习是长期的理论学习、课堂演示实验结合实践应用的过程。单纯的理论学习较为枯燥。教师通过创设情境让学生自主设计。这样才能更好地激发学生学习和解决问题的兴趣，激发学生思考和创造的积极性，使他们在活动中去理解有关知识，而不是被动地接受知识。

二、通过设计“乙醇的结构探究实验”发展“科学探究观”

实验探究学习模式是学习化学的主要方式之一。教师要创设真实情景下的实验探究。这样一来，学生更容易获得感知体验，并掌握根据实验数据分析推理，发现并解决问题的思维方法。这样学生才能对实际生产、发展、应用有更深刻的领悟，从而形成化学核心素养。

教师可根据学生搭建的乙醇可能的结构（甲、乙），分析结构式甲、乙的差异，设计实验验证乙醇的结构。[2]

从结构上分析，甲的结构中，六个氢原子均与碳原子相连，两端的甲基是烃基结构，性质与烷烃相似；乙的结构中，有一个氢原子与氧原子相连，其余的五个氢原子与碳原子相连。通过比较结构式甲和乙，教师可引导学生思考：我们熟悉的物质——水，也有和结构式乙相同的基团“—OH”，它们是否有相似的性质。

通过搭建球棍模型及比较结构式甲和乙的差异，学生对乙醇的分子结构有了初步的认识。如何引导学生通过设计探究实验来确认乙醇的结构。一方面，教师可以引导学生回忆学过的知识，即“金属钠通常保存在煤油中”，从而引导学生思考“烃基上的氢原子能否和钠发生反应”；另一方面，教师也可引导学生思考结构式乙和水有相同的基团“—OH”，水中的基团“—OH”有什么特殊的性质，能否通过科学实验探究来验证乙醇的结构。通过分析，学生明白烃基上的氢原子不能与钠发生反应，而水中的基团“—OH”能跟钠反应生成氢气。教师便可进一步引导学生通过设计以下探究实验来确定乙醇的结构。

实验探究：在一支大试管中加入3～5mL的无水乙醇，再向其中加入一小块新切的、用滤纸擦干表面煤油的金属钠，在试管口迅速塞上配有医用注射针头的单孔塞，用小试管倒扣在针头之上，收集并验纯气体；然后点燃，并把一干燥的小烧杯罩在火焰上，片刻在烧杯内壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向烧杯中加入少量澄清石灰水，观察实验现象。教师可引导学生通过观察实验现象完成下表。

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通过以上实验验证和分析，我们可以确定乙醇结构式是乙。同时，我们还可以引导学生得出结论，导管中导出的气体是H2，且不含乙醇蒸气。在此基础上，教师可引导学生思考乙醇和水分别与钠反应时，反应剧烈程度不同的根本原因是什么。这样就能进一步得出水中“—OH”的氢原子比乙醇中“—OH”的氢原子更活泼的结论。为了加深学生对乙醇结构的理解，教师还可以再创设“定量测定乙醇与钠反应生成氢气的体积”的知识情境来进一步验证乙醇分子结构中只有一个氢原子可以与钠反应。

在化学教学中，教师可通过创设问题情境激活学生的思维，引导学生进行创造性的思考，让学生在生动具体而富有情趣的情境中发现问题、思考问题和解决问题，从而培养学生的问题意识。在设计并优化实验方案的过程中，教师要进一步培养学生的创新意识。在通过相互合作完成实验探究的过程中，学生的观察能力、抽象思维能力和逻辑演绎能力及实际应用能力也都得到了锻炼。这样一来，化学课堂教学就超越了对具体知识的追求，而从教师传授知识、学生掌握知识上升到学生成为课堂的主体、主动获取知识并发展能力。