基于核心素养要求下的氯气教学案例分析
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【摘 要】2016年中国学生核心素养框架体系的提出，使得今天的教育更加注重学生综合素质和能力的培养。化学作为一门基础学科，非常注重学生探究能力和创新能力的培养。课堂教学作为学校育人的一种重要手段，在核心素养的要求下，教师应当注重化学学科核心素养的五个方面在课堂教学中的渗透。因此，基于核心素养下的教学探索已经成为了当今课程改革的必然要求。
【关键词】核心素养;氯气;教学探索
核心，顾名思义指的是“关键的、重要的”。随着基础教育改革和新课改的推进，我们越来越注重素质教育。而化学学科的核心素养凝练了学生所要具备的科学素养，从五个方面对学生的发展提出要求。“氯气”作为“常见无机物及其应用”主题中的一部分内容，既承接了前面所学到的“金属元素及其化合物”的相关知识，又完善了对于“非金属及其化合物”这部分内容的学习。对这节内容进行基于核心素养要求下的教学探索，有助于教师形成新的教学模式，也有助于学生综合素质的培养。
《普通高中化学课程标准（2017年版）》中将高中化学必修课程内容分为五个主题。“氯气”是“富集在海水中的元素——氯”的第一课时，属于“常见无机物及其应用”这一主题。在进行这部分知识的学习时，应当注重对学生元素观的培养。在教学过程中，可以结合真实情景中的应用实例，并穿插着化学史、演示实验、分组实验等，使学生在脑海中主动建构出“氯及其化合物”的知识框架。
一、宏观辨识与微观探析素养
基于化学的学科性质，不仅要在宏观上认识到氯气的物理性质和化学性质，还需要在微观上从原子结构、氧化还原反应中的电子得失等角度去认识氯气的性质。
首先教师可以询问学生之前学过的化学物质中，哪些物质中存在著氯元素。学生一定会指出NaCl。这时教师可以向学生展示“海水晒盐”的图片，使学生了解到氯是一种富集在海水的元素。接着向学生展示一则氯气泄漏而导致人中毒的新闻，引出这节课要学习的主角——Cl2。通过这部分的展示，使得学生对氯元素和氯气有了一定的宏观和微观上的感性认识。
接下来教师可以向学生展示集气瓶中的氯气，使学生自己观察到其颜色、状态、气味等物理性质，并通过演示实验向学生展示钠、铜丝、铁丝等金属以及H2等非金属物质在Cl2中的燃烧。接着由学生自主描述出实验现象并写出反应方程式。这样使得学生在宏观上对Cl2有了一定的了解。然后，在已经学习过氧化还原反应的基础上，使学生自主分析出这些物质在Cl2中燃烧所发生的电子转移情况，从微观上认清这些反应的实质。通过观察这些物质在Cl2中的燃烧实验，从而使学生形成认知冲突：燃烧不需要氧气的参与吗？教师此时可以加以引导指出燃烧反应的实质，使学生了解燃烧不一定需要氧气的参与。
二、变化观念与平衡思想素养
教师可以向学生讲述“氯气”的发现的化学史——舍勒将软锰矿和浓盐酸在一起加热得到了一种黄绿色气体。由此学生可知是两种物质生成了新物质。此时可以引导学生对方程式进行配平，并写出离子方程式。从氧化还原反应的视角和离子反应的视角，引导学生体会化学反应中不同物质之间相互转化的变化观念。并向学生强调此反应需要在加热的条件下进行，使学生体会到化学变化一定要基于合适的反应条件。
三、证据推理与模型认知素养
在进行氯气化学性质的学习时，要在学生头脑中建立出一整套结构化模型。从氯化钠中的Cl-，到氯气中的Cl，再到次氯酸中的ClO-，氯元素的化合价变化了，相对应物质的化学性质也在变化了。接下来指导学生进行分组实验，观察到实验现象后进行思考：为什么氯化钠和干燥的氯气没有漂白性，而氯水有漂白性？学生在已有的氧化还原反应知识的基础上可以知道，这三种物质的化学性质不同主要是因为氯元素的化合价不同，氯水有漂白性其实是因为其中含有强氧化性物质——次氯酸。接着引导学生进行思考：氯气也是常见的氧化剂之一，为什么不具备漂白性？接着教师可以向学生解释说明：次氯酸中的Cl显+1价，非常不稳定，具有强氧化性，而氯气中的Cl显0价，具有一定的氧化性的同时也具备一定的还原性，所以其氧化性较弱，不足以将物质进行漂白。在进行这部分的学习时，要引导学生建构出Cl-—Cl—ClO-的结构模型，了解到氯水具有漂白性的实质。
四、科学探究与创新意识素养
化学即研究变化之学。现在的传统课堂上，不注重实验探究学习，只注重知识的讲解。这样使学生掌握到的都是干巴巴的理论知识，很难形成自己的理解。高中阶段的化学学习中，我们要加强学生对科学知识的探究能力与兴趣的培养。
通过舍勒发现氯气的化学史我们也可以知道，许多的化学物质都是通过实验而制得。具体到这节课的内容，可以让学生进行分组实验：探究干燥的氯气能否漂白物质？氯水能否漂白物质？在初中学习CO2的性质时，学生已经探究过“二氧化碳能否使紫色石蕊小花和干燥的石蕊小花变红”。类比这个实验，学生可以自己探索出“新制的氯水以及干燥的氯气和有色布条”反应的现象。得到实验现象后，再让学生猜想：新制氯水是混合物，其中的哪种物质具有漂白性呢？在此问题的基础上，学生可以通过合作学习，分小组设计出不同的探究实验来验证氯水中的离子。学生已经知道在酸性条件下，Ag+和Cl-反应能生成氯化银白色沉淀，所以可以检验出氯离子的存在。使用酸碱指示剂可以检验出新制氯水呈酸性，再使用锌粒或者碳酸钠检验出H+的存在。接着可以将有色布条放入盐酸溶液中，观察其是否褪色。通过这个实验现象，学生可以知道氯水中除了氢离子和氯离子外，肯定还存在着另外一种物质，是这种物质具有漂白性。此时教师可以加以引导，指出具有漂白性的物质是什么。接着向学生提问：放置很久后的氯水还具有漂白性吗？学生可以再次进行分组实验，得出结论：久置的氯水不具有漂白性。此时教师可以进行引导，指出次氯酸不稳定易分解生成别的物质，所以我们今天所常用的漂白液和漂白粉的主要成分是由次氯酸作为反应物制得的NaClO和Ca（ClO）2。
五、科学态度与社会责任素养
在学习元素化合物这部分时，学生不仅要了解元素及其化合物的物理性质和化学性质，还要了解其在生活中的应用。例如，通过学习“舍勒发现氯气”的化学史，学生应当对科学家产生敬佩之情，认识到科学知识的探索之路是曲折的，并激发起昂扬的斗志去提高自身的科学素养。氯气是一种常见的有毒气体，生活中也曾发生过氯气泄漏事件，教师可以向学生展示一些类似事故的案例，使学生掌握当此类事故发生时，应该怎么处理。同时也要向学生强调，氯气虽然是一种有毒气体，却是化学工业上的重要物质，是合成众多有机物质的原料之一。由此学生会更加客观辩证地去看待氯气这种物质。在进行次氯酸相关内容的学习时，要让学生认识到生活中常用的84消毒液、漂白粉、漂白液，以及游泳池的消毒剂，都和其有关。
在提倡素质教育的今天，核心素养的贯彻执行在课堂教学中扮演着重要的角色。核心素养的提出不仅对于基础教育改革有着巨大影响，也对于综合素质评价的实施有着巨大的意义。真正的教育绝不是应试教育，而是以“立德树人”为目标的教育。核心素养充分展现了教育的育人功能。而如何将核心素养与课堂教学联系起来，使得学生能够真正成为课堂的主体，真正地能够实现知识的自我建构，是我们每一个教育工作者所要思考的问题。
【参考文献】
[1]房喻，徐端钧.普通高中化学课程标准（2017年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2018
[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018
（江苏省南京市溧水区第二高级中学江苏 南京 210000）
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