以课堂为依托培养学生学习内驱力——以氯及其化合物教学为例

杜江缘 罗惠文 曹晶伟

(1.上海师范大学 化学与材料科学学院,上海 200234; 2.上海市实验学校,上海 200126)

1 氯及其化合物体系简介

1.1 氯及其化合物教学课堂导入

氯及其化合物的教学是中学化学中非常重要的一环,这不仅是因为氯元素化学性质特殊,在化学周期表上处于非金属化学元素的前列,更重要的是因为氯元素及其化合物在人们的生产生活中具有非常广泛的应用,这些应用在方方面面影响着人们的生活。因此学习氯及其化合物首先应当通过氯及其化合物在生活中的大量应用案例入手,引起学生对此节课的兴趣[1-6],可以预先布置作业,让学生收集氯及其化合物在生活中的应用形式,也可以通过播放幻灯片等方式,让学生对氯及其化合物有一个基本的了解。此外在课堂导入阶段引入中学化学评价中常用的评价手段以及获取评价的方式,通过小组讨论、课堂即兴演讲以及提问的方式让学生对于所要学习的化合物有一定的了解,便于后续内容的学习。

1.2 氯及其化合物性质剖析

氯是一种非常典型的非金属元素,其特点也可以代表所有的卤素元素。氯以气态、液态、固态3种形式存在。氯气是氯元素的单质形态,是氯元素的气态表现,是一种黄绿色气体,沸点为-34 ℃,有刺激性气味且对于人体有剧毒,沸点以下为黄绿色液体,属于重要的化工原料。氯的化学性质非常活泼,具有强氧化性,能够与有机物及无机物发生取代反应,能够与大部分的金属元素和非金属元素发生化学反应。

在课堂学习中,通过氯气通入水中形成氯水的实验为切入点,探究其在水中产生的一系列化学反应。

1.3 新制氯水中常见化学反应

氯水是氯气通入水中与水发生一系列化学反应以后形成的水溶液[7,8],由于氯气的强氧化性,氯气在水中发生多个反应,氯气与水发生氧化反应生成盐酸和次氯酸,反应方程式为:

通过对电解质知识的回顾,能够认识到在氯水溶液中生成物HCl与HClO在水中分别存在相应的电离现象。HClO和H2O存在弱电离:

HCl则发生强电离,即完全电离,不存在平衡:

经过一系列的化学反应及电离平衡后,氯水中存在分子和离子两类微粒,分子为H2O、Cl2、HClO,离子有H+、Cl-、ClO-、OH-; 随着时间的推移,次氯酸进一步反应形成盐酸,因此久置的氯水中大部分化学物质为盐酸,光照条件会加速这一过程:

2 学习过程中学生内驱力的培养

2.1 通过化学实验效果激发学生学习兴趣

化学实验是化学学科在学习过程中最独特也是最有魅力的环节。在学习氯及其化合物的性质一课中,可以进行多种化学实验。例如通过氯气制作氯水溶液,验证氯水的漂白性、氯水的强氧化性,通过湿润的石蕊试纸验证氯气的化学性质等。这些实验的优点是效果直观,与学生的生活具有一定程度上的联系,同时实验较为容易进行。此外,多媒体教学的普及和发展给授课带来了新的便利性。受到场地、资金以及种种原因的限制,不能在学生面前展示出来的实验,可以通过多媒体为学生进行展示。化学实验展示的最重要作用是激发学生的学习兴趣。学生通过种种实验现象产生对氯及其化合物的好奇心,能够比较容易接受接下来相对枯燥的理论知识讲解,对于主动性较强的学生而言,能够根据实验现象自发搜集相关的化学反应方程式以及在化学实验过程中元素及化合物所表现出的种种性质。

2.2 通过化学理论学习提高学生知识素养

化学理论的学习离不开传统的老师讲授,但同时也可以通过更多的方式让学生自主去探索化学的理论知识,变被动填鸭式教学为主动吸收式教学。教学方法有例证法和演绎法,教师不直接给出化学原理,而是列举大量相关的例证,让学生在这些例证中自己归纳和总结其中的规律,如举证部分强氧化剂与水的化学反应,以此来推测氯气浸入水中的化学反应方程式,并进一步推断出氯水静置一段时间后,氯水中化学物质的变化。

2.3 通过化合物应用提高学生学习动力

氯及其化合物在人们的生产生活中有着非常多的应用。从生产的角度讲,盐酸、氯化钠都是非常重要的化工原料,其中盐酸也是重要的实验室实验试剂。从生活的角度讲,我们每天都会接触到的自来水,其中绝大部分都通过氯气进行消毒。偶尔自来水中存在一些刺鼻的气味,是氯气的浓度较高或者没有及时挥发干净所导致的。虽然氯气是一种剧毒性气体,但少量的氯气残留对人体没有伤害,自来水消毒所用的氯气残留不足以对人体产生危害。此外,新冠疫情期间供不应求的84消毒液,主要成分也是氯的化合物[9,10],其杀菌原理应用了氯的强氧化性的化学性质,漂白粉也是这个原理。通过关于氯及其化合物的应用学习,把抽象的理论知识带入学生的日常生活,让学生明白所学知识对于生产生活具有非常重要的意义。

3 结语

学习的本质是为了帮助学生日后有更好的发展,学生的核心素养则应当成为学习中的侧重点,内在驱动力是支撑一个人成长、成才最重要的因素。通过氯及其化合物课堂教学的过程,教师在帮助学生掌握课堂基础内容的同时应当致力于利用课前导入、课中学习以及课后复习几个环节,开展各项教学活动,构建和谐的师生关系,尽可能提高学生的核心素养,激发学生对学习的内在需求。