【正文】  摘 要：以“有机化合物中的氢键”为例，介绍了在“素养为本”视角下物质结构与性质教学的几个环节。用教师教学方式的改变促进学生学习方式的转变，从而达到落实学生学科核心素养的目的。
　　关键词：核心素养；氢键 
　　一、教学背景
　　化学知识是培养学生化学学科核心素养的重要载体，而发展学生的学科核心素养，要求教师积极开展“素养为本”的课堂教学实践，主动探索“素养为本”的有效课堂教学模式和策略。“有机化合物中的氢键”对丰富学生物质结构的知识，深入认识物质结构与性质的关系，提高学生分析问题和解决问题的能力，从而形成学科核心素养有积极的作用。
　　笔者选取苏教版《有机化学基础》模块中“羧酸”一课，尝试在“素养为本”视角下进行结构与性质的教学实践。
　　二、课堂教学实践
　　教学环节一：探究有机物的物理性质与分子间作用力（氢键）的关系。
　　[ 教师] 分析表中数据，解析分子量相同的不同物质沸点差异的原因（表1）。
表格 1








　　[ 学生]讨论后回答：羟基或羧基之间可以形成氢键，分子间氢键使醇或羧酸沸点升高。
　　[ 教师]常压下，水的熔点0℃，沸点100℃。氟化氢的熔点-83℃，沸点19.5℃。根据常见氢键的键能与键长（表2），分析水的熔沸点高于氟化氢的原因。
表格 2






　　[ 学生]讨论后回答：水中氢键的键能与比氟化氢小，水中氢键键长比氟化氢长，而水的沸点却比氟化氢高，可见熔沸点还与氢键的连接方式和空间结构有关。
　　[ 教师]展示氟化氢和水的氢键连接方式和空间结构，根据以下结构，推测分子量相同的羧酸沸点比醇高原因。







　　[ 学生]讨论后展示：乙醇和甲酸形成氢键的连接方式不同，由于甲酸的双氢键二聚体结构，使甲酸的沸点比乙醇高。






　　[师生]小结






　　设计意图：从教材知识点出发，对教材中相关知识进行整合。培养学生分析数据、识别模型和证据推理，建立模型，解决问题的能力。
　　教学环节二：数字化实验探究氢键的形成并证明氢键是一种较强的分子间作用力。
　　实验目的：1．了解氢键的破坏与形成伴随着能量的变化。2．培养学生搜集和处理信息的能力。3．从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。
　　实验原理：1．氢键破坏吸收能量使体系温度降低，氢键的形成放出能量使体系温度升高。在破坏或形成氢键的同时，也破坏或形成了范德华力。2．丙酮分子间、三氯甲烷分子间不形成较强的氢键，丙酮与三氯甲烷中的氢原子会产生较强的氢键，因此通过测定两溶液混合过程中温度的改变，来证明氢键的形成。
　　实验药品：丙酮、三氯甲烷、四氯化碳
　　实验仪器：威尼尔数据采集器、温度传感器、量热计、量筒
　　实验步骤：实验①5ml丙酮与10mlCHCl3 混合，得时间-温度曲线图1。实验②5ml丙酮与10mlCCl4混合，得时间-温度曲线图2。












　　实验结论：由时间-温度曲线图1说明，丙酮与CHCl3 混合，由于形成较强的分子间作用力氢键，使混合体系能量降低，表现为放出热量使体系温度升高。而由时间-温度曲线图2说明，丙酮与CCl4混合没有形成氢键，混合体系能量改变不明显，体系温度几乎不改变。



　　选择乙醚、三氯甲烷、四氯化碳重做以上实验：①5℃时，乙醚与CHCl3混合后体系温度升高，最高温度为14.0℃。②5℃时，乙醚与CCl4混合后体系温度稍有降低，最低温度为4.0℃。三氯甲烷分子中的H原子与乙醚中O原子之间形成较强的相互作用即氢键，使体系能量降低，放出热量，温度升高，再次证明氢键是一种较强的分子间作用力。
　　设计意图：能将化学事实和理论模型之间进行关联和匹配，从宏观和微观上收集证据，并用理论模型解析物质的结构、性质与变化。初步学会运用变量控制的方法研究化学反应。
　　三、结束语
　　上述二个环节是以“素养为本”视角下结构与性质教学的探索。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题往往比解决一个问题重要”。本教学将具体的知识通过数据分析、证据推理、宏微辨析、实验探究，设计成一个个逐渐递进的问题，将学生内心的“惑”予以显性化，在唤醒学生已有认知并帮助进行知识结构化、系统化后，关注学生提出问题能力的培养。
　　傅鹰教授曾经说过：“没有理论的实验就是在盲动”。对于设计实验方案、完成实验操作、得出实验结论需要依据化学反应原理来开展研究，从而引导学生认识化学是一门由实验和理论共同支撑的科学。
　　参考文献：
　　[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准  [S].北京：人民教育出版社，2018．
　　[2]曹锡章 宋天佑 王杏乔.无机化学（第三版）下册.武汉大学 吉林大学等校编.