发展学生认识“研究物质性质的思路和方法”的教学——以“卤代烃”为例，本文主要内容关键词为：为例论文,思路论文,物质论文,性质论文,方法论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、“卤代烃”的教学价值分析
“卤代烃”在人教版选修5教材中被编排在第二章烃与第三章烃的含氧衍生物之间，烃和烃的含氧衍生物是高中生有机化学学习中的两大认识对象。与烃相比，烃的含氧衍生物的结构和性质更复杂，学习难度更大，有必要在学习烃的含氧衍生物之前，帮助学生建构研究有机物性质的一般思路和方法，而卤代烃是建构这一思路和方法最为恰当的载体。
以卤代烃为载体，能够建立哪些具体的思路和方法呢？一是构建研究有机物性质的一般程序：分析结构→预测反应类型→选择试剂、条件→实验验证。二是建立与研究步骤相匹配的思路和方法：在分析结构阶段，建立完整的认识有机物结构的角度；在预测反应类型阶段，丰富学生对有机物断键方式的认识，形成预测反应类型的思路；在选择试剂、条件阶段，可使学生认识到溶剂是影响有机反应选择性的因素之一；在实验验证阶段，建构设计实验验证反应类型的思路和方法，形成分析实验干扰因素的思路和角度，达成对无机实验与有机实验共通性的认识等。
二、学生学习情况分析
学生在分析卤代烃结构预测反应类型阶段，一般很难自主认识到卤代烃可发生消去反应。一方面，学生受先前经验的干扰，形成了思维定势。基于对烷烃取代反应的认识，学生潜意识中认为，反应物在反应中只能断一根键，因此难以自主发现消去反应的断键方式。另一方面，学生在认识方式上存在障碍，习惯于孤立地看待化学键的极性，认识不到卤素原子对临近化学键极性的影响，因此难以判断消去反应发生的断键部位。
在设计实验验证反应类型阶段，学生通常意识不到待测物中存在干扰性杂质，缺乏分析干扰因素的思路和角度。主要原因在于，学生不能从联系的视角，系统分析有机反应中反应物、反应条件、生成物之间的相互影响。除此以外，学生还不能将反应方程式与实操过程加以区别和联系。
三、教学活动设计
1.整体教学设计思路
从卤代烃在科研及生产生活中的应用引入教学内容课题，通过对生活现象以及实验现象的观察和分析，了解卤代烃的物理性质。然后以两个核心问题作为总驱动：如何分析卤代烃的结构，预测其化学性质？怎样设计实验证明卤代烃在不同的条件下，发生不同类型的反应？按照研究有机物性质的一般程序展开教学。课堂教学的方法线索如表1所示。
2.关键环节教学活动设计
（1）分析结构，预测反应类型教学活动设计
[活动1]以烃的重要代表物为例，反思总结分析有机物结构的一般角度，并运用这些角度分析1-溴丙烷的结构特征。通过活动发现，学生能够从碳骨架（碳数、碳架形状）、官能团（碳原子的饱和程度、化学键的极性）的角度分析有机物的结构。但缺失基团间相互影响的认识角度。
[活动2]针对学生的认识难点——Br原子对周边化学键极性的影响，设置疑问：“所有C—H键的极性都一样吗？”采取教师启发，学生分析讨论的方式，建立分析结构的另一角度——基团之间的相互影响。
[活动3]依据结构特征，预测反应类型。学生只能认识到C—Br、C—H可断裂，发生取代反应，难以自主发现消去反应的断键方式，为此设计问题：在反应中是否有可能同时断裂两种化学键？如果同时断两种键，可能的情况有几种？如何判断哪种断键方式最有可能发生？
表2为学生对断键方式进行讨论的结果。通过学生间的交流讨论，建立起消去反应的概念，同时形成预测有机反应类型的思路和方法：依据化学键的极性，分析可能的断键部位→依据产物的稳定性，判断断键方式→预测反应类型。
针对学生认识发展的障碍点设疑探究是本环节教学活动设计的重要策略，让学生体验思维的来龙去脉，经历认识的发展和变迁，由此建立起来的思路和方法才具有迁移应用的价值，在学生的后续学习中，才能转化为依据结构预测性质的能力。
（2）设计实验，验证反应类型的活动设计
[活动1]以C和浓硫酸的反应为例，思考如何证明该反应是氧化还原反应，将设计思路迁移至卤代烃的实验。通过类比使学生认识到，无论是验证无机反应类型还是有机反应类型，本质上都是选择恰当的物质进行检验的过程。
[活动2]设计实验方案证明，在氢氧化钠醇溶液的作用下，溴乙烷发生了消去反应。以小组合作的方式设计实验方案，并对不同的方案进行对比和评价。通过活动使学生认识到，无论是检验无机物还是有机物，都必须思考待测物从何而来，是否含有干扰性杂质，如何排除干扰的问题。形成依据反应物、生成物、反应条件分析干扰性杂质来源的角度。建立排除干扰的两种方法：除去杂质的方法；针对杂质与待测物的相异性质，选择合适的检测试剂，避开干扰的方法。
[活动3]学生反思总结验证反应类型的一般思路和方法，使思路和方法条理化和外显化。
[活动4]运用思路和方法设计实验证明溴乙烷在NaOH水溶液中发生了取代反应。通过迁移应用，达到固化方法的目的。
[活动5]请课后思考，上述方法能否用于物质的鉴别？设计实验鉴别溴乙烷和氯乙烷。在上述5个活动中，活动1和活动2对学生构建思路方法最为重要。活动1采取了与无机实验对比，将其思想方法类比迁移的策略，这一策略凸显了无机与有机实验的共通性，从而消除了学生对有机实验的畏惧心理，有效降低了学习难度。活动2采取了分组设计实验方案，通过对比和评价构建方法的策略。使用这一策略主要有两个目的：一是帮助学生将反应方程式转化为实操过程，为学生分析杂质来源奠定基础；二是充分利用不同学生群体的思维差异，通过学生思维的交流碰撞，促进学生形成思路和方法。
发展学生认识和研究有机化合物性质的能力，建立结构决定性质的思想方法是有机化学教学的根本目标。卤代烃是达成这一教学目标的重要节点之一，充分挖掘卤代烃在学生认识发展中的价值，尤其是过程方法维度的价值，探讨恰当的教学策略是值得一线教师研究的重要课题。
注：感谢北京教育学院何彩霞老师对本文写作的悉心指导！
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