浅谈《苯》的教学中高中化学核心素养的培养

刘庆哈

宏观辨析与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认识、实验探究与创新意识和科学精神与社会责任是高中化学核心素养的五个要素.本文基于《苯》的教学对这五个要素进行阐述.

一、宏观辨析与微观探析

化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质变化及其应用的一门自然学科.化学的研究角度是微观的，但研究出的物质的性质和应用通常是宏观的.

从宏观角度分析，苯的性质包括色、味、态等物理性质和具有明显现象的化学性质.从微观角度分析，由苯的分子式C6H6，可推断苯具有不饱和性，根据对乙烯的相关性质的了解，自然想到苯中的不饱和度很可能表现为碳碳双键.再结合有机物中碳碳双键的特性——能使紫色的酸性高锰酸钾溶液褪色，进行苯与酸性高锰酸钾溶液作用的实验，可知苯的微观的分子结构中没有碳碳双键.

二、变化观念与平衡思想

化学的重要任务之一是研究物质的性质.物质的性质意味着“有变化”，包括物质状态的变化、结构的变化和能量的变化，等等.各种变化的最终结果其实是一种平衡.这点在苯的教学内容中也有很好的体现.苯典型的化学性质之一是苯和液溴发生取代反应.反应制得的溴苯如何提取呢？且看例题：

实验室用液溴和苯反应制备溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：a.蒸馏;b.水洗;c.用干燥剂干燥;d.稀NaOH溶液洗.正确的操作顺序是.

此题的解决涉及了物质的分离和提纯.首先要分析粗溴苯的成分：该反应中用FeBr3作催化剂，所以混合物中含有FeBr3;苯和溴不能完全反应，故混合物中含有溴单质和苯;制取溴苯的同时生成HBr，所以溴苯中混有溴化铁、苯、溴单质和溴化氢.选项中“d.稀NaOH溶液洗”的目的是除去溴单质，“a.蒸馏”的目的是除去苯.解决这道题需要学生知道苯和液溴的反应是一个可逆反应，会达到一个平衡状态，故制得的溴苯中含有苯和液溴.

不过，教材上在书写该反应的化学方程式时用“→”，而没有使用可逆符号.因为苯和液溴的反应程度较大，即反应物大部分转化为溴苯，所以反应的化学方程式用“→”连接，但在物质的精制时就要对反应的不彻底性进行考虑.

三、证据推理与模型认识

化学是一门研究性的学科，其研究的方法离不开推理.我们看教材上的两个实验：1.向试管里加入少量苯，再加入溴水，振荡后，观察现象;2.向试管里加入少量苯，再加入酸性高锰酸钾溶液，振荡后，观察现象.这两个实验就是两个证明苯结构中没有像乙烯那样含有碳碳双键的有力证据.然而，苯的不饱和度又比较高，于是便自然地推理出苯中含有環状的结构.这也是苯的结构的雏形.

四、实验探究和创新意识

化学对物质的研究不是凭空的想象，而是通过实验的探究来获得物质的性质.这个过程需要很高的科学素养，其中创新是必不可少的要素.例如，苯和液溴的反应的实验装置，除了传统型，在很多化学教育教研杂志上还有很多改进型.这些改进的创新装置体现了微量化、环保性和现象明显化等优势.笔者在教学中也对该实验进行了创新：在装置的发生部分圆底烧瓶上连接一个竖直的导气管，再在导气管的另一端套个气球.该装置使用气球有两个优点，一是使现象更加清晰，通过气球的膨胀可以很直观地说明该反应有气体产生;二是体现了环保性，通过气球来收集污染性的酸性气体HBr.

五、科学精神和社会责任方面

任何学科的发展都离不开科学工作者的努力付出，这个过程不仅需要科学精神，更需要一种社会责任感，化学也不例外.苯这部分内容就是一个很好地体现科学精神和社会责任感的典例.

在人教版《化学2（必修）》的第71页的“科学史话”《苯的发现和苯分子结构学说》中，以很大篇幅介绍了苯的研究发展过程.这篇史话有很多地方值得教师在课堂中对学生进行人生观和价值观的教育.例如，苯分子结构的研究历经了几代科学家：从法拉第的对苯的关注到米希尔里希的对苯的命名，再到热拉尔对苯的相对分子质量的确定，最后到凯库勒对苯的环状结构创造性的推测.这无疑体现了坚持不懈的科学精神，很好地诠释了研究需要建立在前辈的基础上不断发展的科学精神.

当然，《苯》的教学内容中不光蕴含了高中化学核心素养的五个方面，还有很多教学内容都很好地体现了化学的核心素养.这就要求在今后的教学中教师要多思考、多研究.改革还在路上，高中化学核心素养的内涵和应用任重而道远！