以課堂為依托培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力
——以氯及其化合物教學(xué)為例

杜江緣 羅惠文 曹晶偉

(1.上海師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,上海 200234; 2.上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校,上海 200126)

1 氯及其化合物體系簡介

1.1 氯及其化合物教學(xué)課堂導(dǎo)入

氯及其化合物的教學(xué)是中學(xué)化學(xué)中非常重要的一環(huán),這不僅是因?yàn)槁仍鼗瘜W(xué)性質(zhì)特殊,在化學(xué)周期表上處于非金屬化學(xué)元素的前列,更重要的是因?yàn)槁仍丶捌浠衔镌谌藗兊纳a(chǎn)生活中具有非常廣泛的應(yīng)用,這些應(yīng)用在方方面面影響著人們的生活。因此學(xué)習(xí)氯及其化合物首先應(yīng)當(dāng)通過氯及其化合物在生活中的大量應(yīng)用案例入手,引起學(xué)生對(duì)此節(jié)課的興趣[1-6],可以預(yù)先布置作業(yè),讓學(xué)生收集氯及其化合物在生活中的應(yīng)用形式,也可以通過播放幻燈片等方式,讓學(xué)生對(duì)氯及其化合物有一個(gè)基本的了解。此外在課堂導(dǎo)入階段引入中學(xué)化學(xué)評(píng)價(jià)中常用的評(píng)價(jià)手段以及獲取評(píng)價(jià)的方式,通過小組討論、課堂即興演講以及提問的方式讓學(xué)生對(duì)于所要學(xué)習(xí)的化合物有一定的了解,便于后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

1.2 氯及其化合物性質(zhì)剖析

氯是一種非常典型的非金屬元素,其特點(diǎn)也可以代表所有的鹵素元素。氯以氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)3種形式存在。氯氣是氯元素的單質(zhì)形態(tài),是氯元素的氣態(tài)表現(xiàn),是一種黃綠色氣體,沸點(diǎn)為-34 ℃,有刺激性氣味且對(duì)于人體有劇毒,沸點(diǎn)以下為黃綠色液體,屬于重要的化工原料。氯的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?具有強(qiáng)氧化性,能夠與有機(jī)物及無機(jī)物發(fā)生取代反應(yīng),能夠與大部分的金屬元素和非金屬元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

在課堂學(xué)習(xí)中,通過氯氣通入水中形成氯水的實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn),探究其在水中產(chǎn)生的一系列化學(xué)反應(yīng)。

1.3 新制氯水中常見化學(xué)反應(yīng)

氯水是氯氣通入水中與水發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)以后形成的水溶液[7,8],由于氯氣的強(qiáng)氧化性,氯氣在水中發(fā)生多個(gè)反應(yīng),氯氣與水發(fā)生氧化反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,反應(yīng)方程式為:

通過對(duì)電解質(zhì)知識(shí)的回顧,能夠認(rèn)識(shí)到在氯水溶液中生成物HCl與HClO在水中分別存在相應(yīng)的電離現(xiàn)象。HClO和H2O存在弱電離:

HCl則發(fā)生強(qiáng)電離,即完全電離,不存在平衡:

經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)及電離平衡后,氯水中存在分子和離子兩類微粒,分子為H2O、Cl2、HClO,離子有H+、Cl-、ClO-、OH-; 隨著時(shí)間的推移,次氯酸進(jìn)一步反應(yīng)形成鹽酸,因此久置的氯水中大部分化學(xué)物質(zhì)為鹽酸,光照條件會(huì)加速這一過程:

2 學(xué)習(xí)過程中學(xué)生內(nèi)驅(qū)力的培養(yǎng)

2.1 通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科在學(xué)習(xí)過程中最獨(dú)特也是最有魅力的環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)氯及其化合物的性質(zhì)一課中,可以進(jìn)行多種化學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如通過氯氣制作氯水溶液,驗(yàn)證氯水的漂白性、氯水的強(qiáng)氧化性,通過濕潤的石蕊試紙驗(yàn)證氯氣的化學(xué)性質(zhì)等。這些實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是效果直觀,與學(xué)生的生活具有一定程度上的聯(lián)系,同時(shí)實(shí)驗(yàn)較為容易進(jìn)行。此外,多媒體教學(xué)的普及和發(fā)展給授課帶來了新的便利性。受到場(chǎng)地、資金以及種種原因的限制,不能在學(xué)生面前展示出來的實(shí)驗(yàn),可以通過多媒體為學(xué)生進(jìn)行展示?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)展示的最重要作用是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生通過種種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生對(duì)氯及其化合物的好奇心,能夠比較容易接受接下來相對(duì)枯燥的理論知識(shí)講解,對(duì)于主動(dòng)性較強(qiáng)的學(xué)生而言,能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象自發(fā)搜集相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式以及在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中元素及化合物所表現(xiàn)出的種種性質(zhì)。

2.2 通過化學(xué)理論學(xué)習(xí)提高學(xué)生知識(shí)素養(yǎng)

化學(xué)理論的學(xué)習(xí)離不開傳統(tǒng)的老師講授,但同時(shí)也可以通過更多的方式讓學(xué)生自主去探索化學(xué)的理論知識(shí),變被動(dòng)填鴨式教學(xué)為主動(dòng)吸收式教學(xué)。教學(xué)方法有例證法和演繹法,教師不直接給出化學(xué)原理,而是列舉大量相關(guān)的例證,讓學(xué)生在這些例證中自己歸納和總結(jié)其中的規(guī)律,如舉證部分強(qiáng)氧化劑與水的化學(xué)反應(yīng),以此來推測(cè)氯氣浸入水中的化學(xué)反應(yīng)方程式,并進(jìn)一步推斷出氯水靜置一段時(shí)間后,氯水中化學(xué)物質(zhì)的變化。

2.3 通過化合物應(yīng)用提高學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力

氯及其化合物在人們的生產(chǎn)生活中有著非常多的應(yīng)用。從生產(chǎn)的角度講,鹽酸、氯化鈉都是非常重要的化工原料,其中鹽酸也是重要的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)試劑。從生活的角度講,我們每天都會(huì)接觸到的自來水,其中絕大部分都通過氯氣進(jìn)行消毒。偶爾自來水中存在一些刺鼻的氣味,是氯氣的濃度較高或者沒有及時(shí)揮發(fā)干凈所導(dǎo)致的。雖然氯氣是一種劇毒性氣體,但少量的氯氣殘留對(duì)人體沒有傷害,自來水消毒所用的氯氣殘留不足以對(duì)人體產(chǎn)生危害。此外,新冠疫情期間供不應(yīng)求的84消毒液,主要成分也是氯的化合物[9,10],其殺菌原理應(yīng)用了氯的強(qiáng)氧化性的化學(xué)性質(zhì),漂白粉也是這個(gè)原理。通過關(guān)于氯及其化合物的應(yīng)用學(xué)習(xí),把抽象的理論知識(shí)帶入學(xué)生的日常生活,讓學(xué)生明白所學(xué)知識(shí)對(duì)于生產(chǎn)生活具有非常重要的意義。

3 結(jié)語

學(xué)習(xí)的本質(zhì)是為了幫助學(xué)生日后有更好的發(fā)展,學(xué)生的核心素養(yǎng)則應(yīng)當(dāng)成為學(xué)習(xí)中的側(cè)重點(diǎn),內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力是支撐一個(gè)人成長、成才最重要的因素。通過氯及其化合物課堂教學(xué)的過程,教師在幫助學(xué)生掌握課堂基礎(chǔ)內(nèi)容的同時(shí)應(yīng)當(dāng)致力于利用課前導(dǎo)入、課中學(xué)習(xí)以及課后復(fù)習(xí)幾個(gè)環(huán)節(jié),開展各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng),構(gòu)建和諧的師生關(guān)系,盡可能提高學(xué)生的核心素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)在需求。