基于“结构性质用途”学科思想渗透粒观教学的研究.docVIP

第 PAGE 页 基于“结构性质用途”学科思想渗透微粒观教学研究 　　doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.12.003 　　一、 问题提出 　　1. 有机化学模块中渗透微粒观教学意义 　　人教版选修5《有机化学基础》模块是学生比较系统地认识有机化合物组成、结构、性质与用途重要学习阶段。作为化学基本观念之一，微粒观在有机化学模块中体现是：有机物是由分子构成，分子中原子通过共价键相互结合；原子吸引电子能力强弱不同，导致共价键极性不同，共价键极性与共价键饱与程度均会影响到有机物性质[1]。 　　在有机化学模块中渗透“微粒观”教学，若能从成键特点出发，剖析共价键极性与碳原子饱与程度，以及官能团对周围基团影响等特点，促进学生对有机物性质认识方式转变――从宏观到微观、从孤立到联系、从文字表征到符号表征。当学生面对一种有机物时，应懂得从微粒观角度出发，观察剖析其价键特点，对其性质进行推测、解释，同时逐渐培养能预测特定结构有机物与什么试剂会发生什么类型反应、生成什么样物质能力。 　　2. 传统有机化学教学中存在问题 　　传统有机化学教学主线是“结构决定性质”，强调有机物类别与官能团性质，注重引导学生从典型代表物性质类推同类物质性质[2]。传统教学中较少渗透微粒观教学，主要存在两个问题：（1）学生记忆负担较重，对有机物结构认识仅停留在官能团宏观组成上，缺乏对反应机理与反应类型规律深度认识；（2）学生对陌生反应迁移能力较弱，尤其是在快速地判断断成键位置及仿写有机反应方程式上存在一定困难。上述教学问题成因是学生对有机物结构认识还不能回归到价键与极性等微观角度，对认识有机物结构与性质缺乏一种有序性与程序化思路与方法。 　　3. 研究内容与流程 　　卤代烃是继化学必修2中乙醇、乙酸之后又一重要烃衍生物，是实现烃与烃衍生物之间转化重要桥梁，在有机合成中有重要地位。同时，卤代烃是理解有机物基团相互影响、巩固水解反应、学习消去反应概念有效资源，是帮助学生建立化学与生活联系重要载体。因此研究“卤代烃”课题如何渗透微粒观教学，具有丰富教学价值。 　　本研究内容有4个方面：（1）剖析卤代烃课题中涉及微粒观教学内容；（2）基于有机物“结构？性质？用途”学科思想与认知线索，设计渗透微粒观教学环节；（3）通过问卷检验渗透微粒观教学方式效果；（4）提出有机化学模块中渗透微粒观教学建议。 　　本研究流程分为5阶段：（1）前期准备（与大学教授多次进行高端备课，设计学案、问卷及量表）；（2）授课前向学生发放教学前测问卷；（3）正式开展课堂教学；（4）授课后对学生发放问卷，并考查学生对陌生方程式与物质微观结构认识深度；（5）剖析各种资料。 　　二、教学实践 　　1. 卤代烃课题中涉及微粒观教学内容剖析 　　卤代烃中涉及微粒观教学内容有：（1） 通过对比乙烷与溴乙烷结构，突出官能团-Br对溴乙烷中C-Br键极性及化学性质影响，建立结构与性质之间关系；（2）通过观察溴乙烷发生取代与消去反应宏观现象，从微观结构角度剖析断键、成键位置，书写反应方程式，预测陌生卤代烃典型化学性质；（3）认识反应条件对有机物断键与成键方式影响，根据溴乙烷发生取代与消去反应微观机理，初步学习实验方案设计、评价与优化，完成验证实验，掌握研究官能团对微观结构影响学习方法。 　　在卤代烃之前，学生已经学习了烃相关性质与具体反应，初步意识到碳原子饱与程度与键极性对有性质影响。若在该阶段能对物质结构与性质之间关系、反应类型规律做一个理论提升与总结，形成剖析结构认识有机物性质程序与方法，将有利于后续醇、酚、醛、羧酸、酯等烃含氧衍生物学习。 　　2. 在卤代烃课题中渗透微粒观教学流程 　　综上，笔者分两个课时设计并进行了渗透微粒观教学实践，教学流程如下（见图1）： 　　（1）理论铺垫：总结物质微观结构与性质关系、反应类型规律，渗透微粒观教学。 　　（2）预测性质：卤代烃命名规则，剖析微观结构，预测断成键位置，推导反应方程式。 　　（3）实验验证：根据溴乙烷发生取代与消去反应微观机理设计实验进行验证。 　　（4）归纳提升：归纳发生取代与消去反应卤代烃结构特点，认识反应条件影响。 　　（5）性质迁移：基于微粒观预测其他醇类相关性质。 　　3. 教学重难点与教学目标 　　高中化学课程标准[3-4]对卤代烃课题内容要求与活动建议如下：（1）认识卤代烃典型代表物组成与结构特点：（2）知道卤代烃与其他有机物之间转化关系：（3）根据有机化合物组成与结构特点，认识消去反应：（4）用化学方法（或红外光谱法）检验卤代烃中卤素：（5）调查与讨论：卤代烃在生产生活中应用，以及对健康危害。 　　卤代烃教学重点是溴乙烷结构特点与主要化学性质，难点是溴乙烷发生取代与消去反