化学史与课堂教学的有机融合

韩小燕

(江苏省东台市三仓中学 224200)

化学史与课堂教学的有机融合

韩小燕

(江苏省东台市三仓中学 224200)

将化学史与课堂教学有机融合，让学生沿着科学家的足迹重温科学探究之路，不仅能再现知识演变过程，还可以揭示知识背后所蕴含的科学思想.本教学设计是以苯的发现为主线，通过实验学习的思路，深入理解和掌握苯的化学、物理性质.

苯教学设计；化学史；实验探究

一、教学流程

本节课以围绕化学史的学习为线索，精心设计教学情境.将知识与时间作为坐标，以时间为纵坐标，紧紧围绕化学史，为学生呈现苯的发现历程；以知识为横坐标，使学生深入到化学探究中，学习和探究苯的物理性质、结构和化学性质.

二、教学过程

1.联系生活，引入新课

苯可用来制造洗涤剂、染料、消毒剂等.苯在社会生活中有着广泛应用，可是苯的发现过程却是曲折的.接下来，请跟随时光机一同穿越回19世纪，让我们一起与当时的科学家进一次深入的对话，重走苯的发现历程.

【设计意图】实现生活向化学的思维迁移.使学生仿佛置身于当年的化学探究过程中，与科学家共同进行一次坚持不懈的科学探究之旅.

2.发现之旅第一站—苯的物理性质

【法拉第】在19世纪初期，煤气已经成为当时欧洲城市的主要照明资源.他们用鲸鱼油滴到加热的炉子里，不完全燃烧产生煤气，然后将煤气加压液化，储存起来，以备将来使用.在气体加压时，在容器底部会产生一种新的物质：油状液体.我对此产生了浓厚兴趣，就想能否从这种物质中分离提纯出其它物质呢？然后，我就开始不断试验，前后用了5年时间，才掌握将该油状液体进行蒸馏，约在80℃左右就可以分离出新的不名液体物质.它具有如下特征：淡淡的香味，通常它呈现的是无色透明状液体.

【学生活动】通过上述材料中科学家对苯的描述以及分组实验——将苯与水混合，总结苯的物理性质.

【设计意图】将化学史料以图、文、音像等多种信息传递给学生，使学生仿佛身处化学探究过程中，激发学生的自主体验学习动力，踏上“苯的发现之旅”.

3.发现之旅第二站—苯的分子式

【日拉尔】在测定：苯是由C、H两种化学元素构成，它的密度是相同条件下乙炔的三倍，其碳的质量分数为92.3%.

【学生活动】(1)通过材料，推断、确定苯分子的组成.

(2)预测苯在空气中燃烧的现象，并与甲烷和乙烯的燃烧作比较.

【设计意图】检查学生对有机物分子组成的基本计算方法的掌握情况.

4.发现之旅第三站—苯的结构

【凯库勒】在1866年，经过长期的实验探究，我提出两个猜想：(1)苯由6个C原子形成平面六角闭链；(2)分子中碳原子间应存在单双键交替链接.

【设疑】凯库勒式是否正确？

【学生活动】实验探究：取两支试管，分别滴入2 mL苯，然后向一支滴入几滴KMnO4，另一支加1 mL溴水，均匀摇动后静置，然后仔细观察发生的变化.

【思考、交流】苯不能使高锰酸钾溶液和溴水褪色的实验事实说明凯库勒式不合理.

【设计意图】通过探究性学习重现科学知识的发现、生成历程，让学生感悟科学家的科学探索精神，掌握科学探究的思维方法，提升学生的科学素养.

5.发现之旅第四站—苯结构的确立

【凯库勒】1872年我修正了原来的理论，提出互变振动假说，但仍不能让人信服.

【詹斯】在1935年我借助X射线技术验证了苯分子的结构式呈平面正六边形，且测得其分子中碳碳键的键长介于碳碳单键和碳碳双键之间.

【讲述】在2009年，IBM的科学家们借助原子力显微镜更加直观清晰地观察到了苯环的平面正六边形结构.

人们利用现代技术得到磁核共振谱图，由此确定苯中的六个氢原子都是一样的，证实了苯的分子结构.

【设计意图】运用科技新信息，以丰富学生的视野.在新技术的支持下，可以更加真切地看到分子的结构，之前种种的猜测都在这里揭晓.

6.发现之旅第五站—苯的化学性质

【设疑】苯环上的碳碳键是介于单、双键之间的独特的键，这种结构决定苯环有哪些化学性质？

【学生活动】(1)讨论交流，推测苯的化学性质.

(2)观看多媒体动画模拟：苯的溴代反应和硝化反应，并书写相应的化学方程式.

(3)在教师的指导下，归纳苯的化学性质—苯易燃、易取代难加成.

【设计意图】将抽象、复杂的苯溴代反应和硝化反应通过多媒体技术直观呈现出来，提高学生对此类化学反应的具象认知.

【小结】至此，经过大家的共同探究，终于对苯有了更加清晰的认知.在本节课上，学生完成以科学家的角度重新审视了苯的发现历程，以更加科学严谨的态度探究了苯的化学结构、化学性质和物理性.

【布置作业】查阅资料并与同学交流苯在化工生产中的应该以及对环境可能产生的影响，提出防护建议.

【设计意图】课后作业是课堂教学的延续与补充，精心设计的作业可以加深学生对课堂所学知识的理解，并将之内华为自己的知识体系，最终可指导解决实际问题，学会实际应用.

三、教学反思

本课教学设计改变了传统的单纯知识讲授模式，而是设置了化学史与课堂学习内容相结合的探究情境，避免了化学史沦为以逸闻趣事点缀课堂教学的结果.在进行由观测→描述→质疑→问题→讨论的教学过程中，让学生有了充足的时间和空间，发展自己的创造性思维，并大大提升了学生参与实践的机会，这种知识探究的过程，与科学家发现、创造的过程是一样的，从而培养了学生的科学思维能力，提升了学生的科学素养.

[1]孙健. 化学史论[M].北京：北京教育出版社，2016.

[2]李美华.高中化学课堂的有效性[J].中学化学，2015(11).

[3]张伟.化学教学案例设计[J].现代中小学教育，2016(08).

G632

A

1008-0333(2017)33-0091-02

2017-07-01

韩小燕(1982.10-),女,江苏东台人,本科,中学一级,从事高中化学教学研究.

季春阳]