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王希俭概况
       王希俭任教高中化学30 年,形成了情境、问题、互动、思维、激情的教学风格;;

   本科学历,中学正(教授级)高级教师,江苏省高中化学特级教师。现任高新区实验中学中学化学学科教师、学术委员会副主任。
    王希俭任教高中化学30 年,形成了情境、问题、互动、思维、激情的教学风格,构建了“创设认知冲突”及“思维应用迁移”教学思想和理论。其教科研成果2次获得江苏省基础教育成果一等奖和江苏省教学成果二等奖。发表论文二十多篇,有5篇为核心期刊,出版学术专著1部,应邀主编参编教材教参近8部。应邀担任了江苏省化学教育委员会专家理事、中国化学会研究员、《化学教育》杂志编辑、江苏教育出版社编委、苏州大学、苏州科技大学特聘教授、苏州化学学会委员等社会兼职,多次参加和负责高考命题。应邀在全国各地讲座 20 多场,执教公开课 40多节,带徒弟 10 多人,有王希俭名师工作室 1 个,有 10 名专家同行研究其教学思想。先后获得江苏省教学成果一等奖、二等奖,江苏省优秀教育工编辑、江苏省教学名师、江苏省特级教师、江苏省教授级高级教师、江苏省师德模范、江苏省中青年科技带头人、苏州市名教师、苏州市学科带头人、全国新课程实施先进个人等荣誉称号。构建的 “创设认知冲突”及“思维应用迁移”教学思想和理论。教育思想和理论得到广泛推崇,科研成果丰硕,在引领青年教师学科成长方面取得突出成效。


 
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渗透学科核心素养养育的有机化合物教学设计
发布时间:1970-01-01 08:00:00  发布人:
渗透学科核心素养养育的有机化合物教学设计 ——以“苯酚”为例 王希俭 (江苏省苏州实验中学 江苏苏州 215011) 摘要 以化学学科核心素养理念引导进行教学设计,努力渗透科学素养和化学观的养成,以“苯酚”为例,探索了历史观、结构观、实验观在课堂上的科学探究如何进行,有利于促进师生积极互动,提升科学探究的品质。以学科素养、学科观念作为化学教学核心内容,注重化学思维方法,关注常识建构基点。 关键词 学科核心素养;学科观念;苯酚;协作探究;课例研究 学科核心素养是通过某学科的常识与技能和方法而得到的观念、能力和品格。从学生核心素养到课程标准的转化需要学科核心素养的这个桥梁。化学学科核心素养是指从化学学科角度促进学生终身发展,以化学常识、化学思维、化学观念为基础而形成的具有化学学科特征的素养,是三维目标的整合,化学核心素养要能够促进学生终身学习和发展。 化学学科核心素养应该包涵以下几个方面;一是化学观念,通过对化学学科发展中核心概念、原理、观念、规律等常识的学习与理解,形成从化学的视角认识事物和解决问题的思想、方法和观点,如化学元素观、物质微粒观、物质转化观、物质变化观等;二是化学思维和方法,具体的核心素养了解并掌握研究物质世界的基本思想和方法,如从宏观到微观,结构决定性质,物质变化守恒等,达成分析、判断、综合、抽象和推理等化学学科思维形式;三是实践创新,该方面的核心素养表现为通过具体的探究活动形成应用所学常识、方法解决现实问题的意识和能力;四是科学精神,具体的核心素养为具有学习化学科学的好奇心,乐于探究物质世界的奥妙,正确认识科学和技术的本质,对社会和生活有关的问题用化学学科做出正确的分析和判断。 大家如何在教学中贯彻化学学科素养来实现国家核心素养的内涵?以“苯酚”的为例。 1教材分析 苯酚与已学具有相同官能团的醇安排在同一节,为结构、性质的对比学习提供了极佳的素材,可以帮助学生更好理解有机物基团间的相互影响。进一步凸现“结构决定性质、性质反映结构”的核心化学思想。为后续的有机化学的学习提供了很好的学习方法并打下基础。本节课认识醇和酚异同点,官能团相同而烃基不同属于不同的衍生物;了解酚的命名及物理性质;掌握酚的结构及化学性质;了解含酚废水的污染情况及含酚废水的处理;通过对乙醇与苯酚以及苯与苯酚化学性质存在差别的原因分析,感悟基团之间存在相互影响;认识苯酚的危害性及处理策略。 2 学情分析 从常识层面看,学生对官能团决定了有机化合物的化学性质、基团的相互影响有了一定的认识。从能力层面看,学生具备了一定的分析问题、解决问题、设计分析简单实验、预测性质、常识迁移和实验探究的能力。学生已经学习并掌握了醇类的结构、性质,而酚类与与醇具有相同的官能团,通过类比的方法可以理解苯酚可能具有的性质,学生可以根据苯环的结构对酚羟基的影响,使羟基氢变得活泼而具有酸性,同时酚羟基对苯环也能产生影响,使苯环上的氢变得活泼而容易被取代。主要采用实验探究式的教学方法。实施步骤分为“创设情景—探究实验——理论引导——反思应用四步。同时根据常识内容也采用了问题驱动、讲授、对比分析、讨论等方法组织学习。 3教学过程 3.1 从化学史角度并通过实验观察认识苯酚 化学史是人类在长期的社会实践过程中,对大自然的化学常识的系统的历史的描述。化学史让学生正确理解实验和理论的相辅相成,培养学生的辩证观点,化学史让学生认识物质的发现历程,提高学生学习物质的兴趣、欲望和积极性。 [引入PPT展示] 它:是1834年被发现的 它:是被德国化学家(Lunge)龙格发现的 它:是在煤焦油中被发现的 它:其声名远扬的归功于英国著名医生里斯特 [问题1]这种物质是什么?大家刚刚学过的羟基化合物是哪类?而刚才大家提到的物质也含羟基,但性质与醇有很大差别,为了区分,人们把它叫“分”——再加酉,即“酚”。你能给出酚的含义吗? [结论]大家刚学过的羟基化合物是醇,醇是羟基与烷烃基相连的化合物。酚是羟基与苯环相连的一类化合物,最简单的酚是苯酚。苯酚是德国化学家龙格(Runge F)于1834年在煤焦油中发现的,故又称石炭酸。使苯酚首次声名远扬的应归功于英国著名的医生里斯特。里斯特发现病人手术后死因多数是伤口化脓感染。偶然之下用苯酚稀溶液来喷洒手术的器械以及医生的双手,结果病人的感染情况显著减少。里斯特也因此被誉为“外科消毒之父”。 [板书或PPT展示]一、苯酚的结构 (1)分子式:C6H6O (2)结构简式: 、C6H5OH [问题2苯酚是什么颜色、什么状态、什么气味? 该物质的溶解性如何? [信息提示]苯酚的毒性 苯酚有毒。苯酚的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性,会对皮肤产生强烈的灼伤,使用时一定要小心。如果不慎将苯酚沾到皮肤上,应马上用酒精洗涤,再用水冲洗。 [活动与探究] (1)完成下列实验,仔细观察实验现象,特别注意苯酚在各种条件下的溶解情况。 【实验1】观察苯酚的颜色、状态,闻一闻苯酚的气味。 【实验2】在试管中加入少量水,逐渐加入苯酚晶体,不断振荡试管。继续向上述试管中加入苯酚晶体至有较多量晶体不溶解,不断振荡试管,静置片该。 【实验3】将上述试管放在热水浴中加热。从热水浴中拿出试管,冷却静置。 【实验4】将苯酚晶体分别加入到苯和煤油中,并与实验2作比较。 (2)填写下表,归纳苯酚的主要物理性质。 实验 实验现象 结论 实验1 实验2 实验3 实验4 苯酚的物理性质: [板书或PPT展示]二、苯酚的物理性质 (1)常温下,纯净的苯酚是一种无色晶体,从试剂瓶中取出的苯酚往往会因部分氧化而略带红色,熔点为:40.9℃。 (2)溶解性:常温下苯酚在水中的溶解度不大,会与水形成浊液;当温度高于65℃时,苯酚能与水任意比互溶。苯酚易溶于酒精、苯等有机溶剂。 (3)毒性:苯酚有毒。苯酚的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀作用,如不慎将苯酚沾到皮肤上,应马上用酒精清洗,再用水冲洗。 3.2 从结构观的角度并通过实验探究苯酚的弱酸性 苯和苯酚,都含苯环,苯酚比苯增加一个氧原子,酚羟基上氢的环境与苯环上的不同,性质不同。乙烷和乙醇都含有乙基,其中乙醇中一个氢原子与氧结合,此氢原子比乙烷中的氢原子活泼。乙醇与苯酚相比,都含有羟基,但羟基连接的烃基不同,烷烃基和苯基对羟基影响不同,苯环上的大π键与氧原子孤电子相互影响,使酚羟基氢更活泼。 [问题4](1)向苯酚浊液中加入滴有混有酚酞氢氧化钠溶液有什么现象?表现出苯酚的什么性质?是苯环上的氢表现的还是羟基上的氢表现出来的? (2)向(1)中反应后溶液中滴加盐酸又有何现象?如何说明? (3)向(1)中反应后溶液中通入CO2也有上述现象,比较盐酸、碳酸、苯酚、碳酸氢钠酸性强弱。 [活动与探究]完成下列实验,思考有关问题。 (1)取苯酚的浊液2mL于试管中,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,浊液将变澄清。将得到的澄清溶液分到两支试管中,向其中一支滴加稀盐酸,另一支通入二氧化碳气体,观察实验现象。 (2)将你在实验中发现的问题与同学交流,用简洁的语言表述你对苯酚酸性的认识。 [板书或PPT展示]三、苯酚的化学性质 1、弱酸性 由于苯环对羟基的影响,使苯酚中的羟基能发生微弱电离。 所以苯酚能够与NaOH溶液反应。 (1)与NaOH溶液的反应 苯酚钠(易溶于水) 所以向苯酚的浊液中加入NaOH溶液后,溶液变澄清,红色变浅或退色。 苯酚的酸性极弱,它的酸性比碳酸还要弱,以致于苯酚不能使紫色石蕊试剂变红。 (2)苯酚的制备(强酸制弱酸) 注意:产物是苯酚和碳酸氢钠这是由于酸性:H2CO3 > 苯酚 > HCO3-。 [讨论]苯基对羟基的影响 能否与强碱反应(能反应的写方程式) 溶液是否具有酸性 CH3CH2OH 通过上面的对比,可以看出苯基能使与其相连的羟基上的氢更容易电离,从而显示出一定的弱酸性。 3.3 从转化观的角度和类比法理解苯酚的取代 “物质的转化观”是化学学科重要观念,化学的核心问题是物质性质及其相互转化,化学科学认识活动对其基本问题“物质性质及其转化”的认识,探索物质性质及其转化规律,构建物质性质及其转化规律或用规律研究物质的性质。 [问题5]苯酚溶液中滴加溴水的现象是什么?发生反应的实质是什么?怎样用实验进行验证?酚羟基是什么定位基?苯酚与苯相比,哪个更易取代? [活动与探究] (1)向稀苯酚溶液中和苯中分别加入浓溴水,振荡,观察实验现象。 (2)根据实验现象,你能推测出该反应是取代反应还是加成反应吗?你的推测依据是什么?请设计探究方案证明你的推测,并进行探究活动。 下面的探究手段可能对你获得正确的探究结果有帮助,供选用。 (1)测定反应前后溶液的导电性变化。 (2)用pH试纸或pH计测定反应前后溶液的pH。 (3)查阅有关资料。 [结论]反应现象:苯中分层,上层呈紫红色,稀苯酚溶液滴加少量浓溴水开始有少量白色沉淀,振荡后溶解,随着溴水的加入逐渐有沉淀析出,并不断增加;通过测量溶液前后的PH,溶液的酸性增强,取反应后上层清液加硝酸银溶液,有浅黄色沉淀。说明苯酚与溴水发生的不是加成反应而是取代反应。 [板书或PPT展示]2、苯酚的溴代反应 苯酚与溴水在常温下反应,立即生成白色沉淀2,4,6-三溴苯酚。 + 3Br2 ↓ + 3HBr 2,4,6-三溴苯酚 该反应可以用来定性检验苯酚也可以用来定量测定溶液中苯酚的含量. [讨论]苯和苯酚都有苯环,对比苯和苯酚分别发生取代情况。 苯的溴代: 苯酚的溴代: 从反应条件和产物上来看,苯的溴代需要在催化剂作用下,使苯与液溴较慢反应,而且产物只是一取代物;而苯酚溴代无需催化剂,在常温下就能与溴水迅速反应生成三溴苯酚。足以证明酚羟基使其邻、对位的氢原子更活泼,更易被取代,因此酚羟基是一种邻、对位定位基,酚羟基的存在,有利于苯环上的取代反应,。 3.4 从实验观的角度探究苯酚的显色反应 化学是一门以实验为基础的科学, 实验是研究化学的基础,是化学的灵活,是学好化学的重要环节。化学实验是进行科学探究的主要方式,是获取常识、常识创新的手段,有利于促进学生的思维,揭示化学现象的本质。通过实验发现问题,解决问题,形成常识。通过实验观察,获得感性材料,引导学生进行抽象思维,形成化学概念,上升为理论。 [调查研究]苯酚是十分重要的化工原料,以苯酚为原料可以制造合成纤维、药物、农药、合成香料、染料等。请查阅有关苯酚用途的资料,与同学交流。 [活动与探究] 下列活动能帮助大家了解处理含酚废水的方法。 (1)完成下列实验。 【实验1】酚类物质可以用三氯化铁溶液检验。向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴三氯化铁溶液,振荡,观察现象。将苯酚溶液用水稀释10倍后,重复上述实验。将稀释后的苯酚溶液再用水稀释10倍后,重复上述实验。 【实验2】向6mL含有苯酚的废水中滴加几滴FeCl3溶液后,将所得溶液分置于两支试管中,其中一支试管加入约1mL苯,另一支试管加入少量活性炭,振荡后静置,观察实验现象。 【实验3】向4mL含有苯酚的废水中加入约2mL苯,振荡后静置分层。用长滴管汲取上层苯于另一支试管中,再向该试管中滴加几滴FeCl3溶液,振荡后静置,观察实验现象;向剩余水层再滴入几滴FeCl3溶液,观察溶液颜色的变化,并与含苯酚废水中仅滴加几滴FeCl3溶液时形成的颜色对照。 (2)填写下表。 实验 实验现象 结论 实验1 溶液显紫色,稀释后颜色变浅 发生显色反应 实验2 两试管溶液颜色与原溶液相比都变浅 苯酚在苯中更易溶,活性炭吸附 实验3 上层苯溶液无紫色水层紫色比含苯酚废水浅 苯酚在水溶液中与铁离子显紫色 (3)查阅有关处理酚类废水的资料,了解工业上处理废水的常用方法,写一份关于解决酚类污染的调研报告。 [板书或PPT展示] 3、显色反应:酚类化合物水溶液与Fe3+显紫色,浓度越大颜色越深,该反应可以用来检验酚类化合物。 因此,培养学生的化学学科的核心素养要强化结构性质的关系,突出反应原理,注重化学思想,设置真实问题的教学情境等教学策略。《中国学生发展核心素养(征求意见稿)》核心指标“科学精神”包含的二级指标核心素养是①崇尚真知②理性思维③勇于探索。科学精神是科学之魂。注重科学精神的养育,彰扬科学的学问价值。崇尚真知就是让学生认识科学是有价值的,科学价值的实现依赖于作为认识和实践主体的人,在科学教育中必须重视科学价值观的养育。理性思维是一种有明确的思维方向,有充分的思维依据,能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的思维。即使一种建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式。勇于探索是指探究未知事物的精神。作为化学教师,要不断学习,理会核心素养和化学学科核心素养内涵,在课堂教学中实施。 参 考 文 献: [1] 朱鹏飞,核心素养研究进展对化学核心素养构建的启事 [J].化学教学,2016(7):3-7. [2] 毕华林。化学的魅力与化学教育的挑战 [J].化学教学,2015(5):2-5 [3] 梁乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究——基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(1):65-72. [4] 倪娟,科学教育中的学科立场与实践取向 [J].化学教学,2016(4):19-22.

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