化学史助推大单元教学设计贯穿育人理念初探-以“氯气的发现史”为例 论文

021年合肥市中小学教育教学论文评选

化学史助推大单元教学，贯穿学科育人理念初探—以“氯的发现史”为例

—摘要：基于《普通高中化学课程标准（2017年版）2020年修订的课程理念，依据“氯及其化合

物”教与学的要求，对“氯及其化合物”进行单元整体教学，并以氯的发现史为例，探索如何通过化学史推动大单元教学，培养学生的科学态度和社会责任，贯穿学科育人理念。

关键词：化学史，大单元教学设计，氯的发现史，学科育人理念《普通高中化学课程标准（2017版2020年修订）指出：培养化学学科核心素养是实现“立德树

人”根本教育任务的有效途径。学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习能力而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。教师要“整体规划和科学设计单元和课时教

[1]

学目标”，开展单元教学实践。化学史是指人类在长期的社会实践过程中，对大自然的化学知识的[2]

系统的历史的描述。学生追随着科学家们的研究历程，体验在探究路上的艰难，有利于培养学生严谨的科学态度，树立学生正确的人生观和价值观。

在“氯及其化合物”的单元教学中，通过高中课标、教材及学习者分析，制订了以化学史为辅助材料，推进单元进阶目标，突破学生的学习难点，完善氯及其化合物的认知模型，从而实现深度

教学，为高中化学单元教学提供了范例。一、单元教学内容分析

本节课位于人教版必修

1专题二第二节，学生已经学习了物质的分类、离子反应和氧化还原反应，也学习了钠、铁、铜等金属的制备，具有了从“物质类别”和“元素价

态”的视角梳理和概括金属及其化合物的性质变化的一般规律，建立了认识元素及物质的一般模型，通过该模型，进一步引入到氯及其化合物的学习中。氯是一种比较典型的、

重要的非金属元素，通过这一节学习，学生了解典型非金属单质及其化合物的性质，对学习其它非金属元素及其化合物的性质，形成正确的观点、掌握学习的思路和方法起到

引导作用。表1“氯及其化合物”教与学的要求[1]

①结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯、氮、硫及其重要化合

物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。②结合实12021年合肥市中小学教育教学论文评选

内容要求例认识金属、非金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利

用和环境保护中的重要价值。教学提示①实验及探究活动：配常见气体的实验室制取（如氨气、氯气）；②查阅化学发

展中重大事件的有关资料，并交流讨论；③情境素材建议：氯气的发现。学业要求①能依据物质类别和元素价态列举某种元素的代表物质；②能从物质类别、元

素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，必能分析、解释有关实验现象。③能说明常见

元素及其化合物对社会发展的价值、对环境的影响。二、基于化学史发展的核心素养的教学设计

1．引入化学史，发展学生的化学学科核心素养

我国著名化学家傅鹰说过：“化学给人以知识，化学史给人以智慧。”在探究化学史教育教学方式时，63.54%的学生希望教师呈现完整真实的化学史，而不是对化学史加以

修饰。对于化学史的教学方式更多学生还是希望以教师讲授为主，同时有31.25%的学生希望建立化学史学习兴趣小组。[3]

2.利用化学史，助推单元教学设计

教学环节活动设计

学习任务教师展示氯气的发现历程，引导学生思考

氯元素的化合价和可能物质学生找出

氯元素的化合价并

判断类别氯气的

发现史学生根据氯的结构结合史料，得出氯的价

态和类别图氯气单质的确认及氯气的制备原理

掌握氯气从氯气到

化合物氯气和水的反应起漂白的物质是什么及其化合

物的转化氯气和其它物质的反应

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氯气的应用

体验科学态度、培养社

会责任教师展示氯及其化合物的用途

图1氯气的教学设计3.基于化学史，助推氯气的大单元教学

课题导入】微课播放氯的发现史。教师提出问题：假设时光穿越到18世纪初，【我们一起跟随着科学家的脚步去探索氯及其化合物的相关性质。

表

2

氯的发现的相关化学史[4-5]序时间

主要人

号物主要事件

12318世纪舍勒经过三年功夫对各种矿石的研究确定它是一种新金属的

中期舍勒

氧化物，当时认为是“脱燃素的新金属”，舍勒把这种金属定名为锰。

舍勒在这种软锰矿（MnO）的研究中发现了一种新的物质，2软锰矿能溶于浓盐酸，立即冒出一种令人窒息的黄绿色气体，

1774年舍勒和加热王水时所产生的气体类似，使人的肺极为难受。但由于他极信奉施塔尔的“燃素学说”，从而将这种新气体称为“脱

燃素的盐酸”，而不承认自己已经发现了一种新元素。贝托莱为了进一步研究制得的氯水的性质，将氯水置于阳光

1785年贝托莱

下，发现分解产生氧气，变成盐酸。但受拉瓦锡的氧化学说

影响，贝托莱将溶于水的气体称之为氧化盐酸。贝托莱将氯气通入碱性KOH溶液制得液体漂白剂（KClO）。

11798年泰纳

泰纳特改进了实验方案将氯气通入碱石灰中制得固体漂白剂

—漂白粉，但是泰纳特没有对其成分进行分析。45809年盖·吕

盖·吕萨克整合分析了之前的对黄绿色气体研究的经验，放

萨克弃了从分解的黄绿色气体的方向研究，转而将其和氢气混合，结果生成了盐酸。

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戴维分别用焦炭、金属和“氧化盐酸气”反应，均无含氧的61810年戴维

产物生成，于是他宣称：只要没有水，“氧化盐酸”所发生的

一切反应都不会产生氧，从而把它定为单质——氯气。【课堂推进1】教师引导孩子从视频中，推测氯可能存在的化合价和物质，结合钠及

其化合物的学习，画出价态和类别图。学生从视频中可以知道，氯气有0价（单质），有-1价（盐酸）和+1价（KClO）。教师继续引导学生从初中学过一种含氯的物质制备

氧气，学生很快联系起来+5价（KClO）；有学生接着说有+5价的盐，应该就有对应价3态的酸

HClO

。教师再提出疑问，Cl

元素在元素周期表中什么位置，最外层几个电子，

3可能还有什么价态？学生大胆猜测，提出可能有+7价，物质可能是

KClO

、HClO

。教

44师此时给予肯定和表扬，孩子们的假设非常好，推测和逻辑都非常正确。根据学生的回

答，总结出图2。+7HClO4

HClO3

KClO4

KClO3

+5+3

+1-1

HClOKClO

Cl2

HCl氢化物单质氧化物酸盐图2氯及其化合物的价态-类别图

【课堂推进2】教师提出问题：结合化学史根据氯气的发现时间轴，讨论氯气是如何

制得？并归纳总结氯气可能有的化学性质。教师强调运用氧化还原反应中化合价有升必有降，升降必相等；质量守恒；书写离子方程式需要注意电荷守恒。学生认真讨论书写，

教师指导，得出氯气的化学性质。【课堂推进3】教师活动：ppt展现材料：泰勒在后来的研究中发现，火红的花朵遇

到它就变白，它的水溶液也有此神奇的功能。起漂白作用的是哪种物质，是氯气吗？学生思考讨论，并提供方案？学生讨论得出结论：

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【环节三】【视频展示】氯气发现以后在人类历史上的用途。

素材1德国的化学家哈伯，一个天使与恶魔并存的先生。他最早发现氯气对人体有巨大的伤害，1915年4月22日在伊普尔第一次大规模使用装有氯气的化学武器，造成

[6]

近一万五千多名英法士兵中毒，超过

1100

人死亡

。沪淞会战期间，日军对中国军队[7]

使用了芥子气（二氯二乙硫醚），一种含氯的有害毒气，造成了无数中国军民的伤亡。素材2“84”消毒液、优良的消毒剂二氧化氯、高氯酸盐常用于火箭燃料，聚氯乙

烯（PVC），相比于聚乙烯（PE）成本更低廉；盐酸是大名鼎鼎的工业三酸之一，对于矿物精选、酸洗钢材、石油脱硫、橡胶乳化液的凝聚等起着重要的作用，pH调节、纺织品

的湿法生产等活动都离不开氯气及其化合物的身影。教师引导学生去思考并讨论如何使用化学元素，如何面对化学给人类带来的影响？

教师总结：每一种元素的使用可能都会是一把双刃剑，可以造福人民、也可能留下伤害，这取决于人们如何使用，化学并没有错。你们将来如果从事科学研究，请积极开

发元素及其化合物的有利用途，向着更好的方向努力，共同营造和谐美好的幸福生活。三、结论和反思

本节课在高中化学中有着及其重要的作用，在培养学生学习化学学习的兴趣、树立正确的科学态度和社会责任中起着重要的作用。

在教学中要精心选择与学生认知、教学内容相匹配的化学史，助推元素及其化合物的大单元教学，引导建立非金属元素学习的模型，助推学生更好地学习其它非金属元素。

在化学学习中，“只有理解人类是如何获得某些化学知识、化学概念时，我们才能对人类的孩子——学生，如何学习化学知识做出更好判断。”在进行化学史教育时需挑选

对学生的化学学科知识的掌握有着积极的作用，去感受科学家们的研究历程，体会不畏艰难险阻，敢于质疑并求证的精神，为学生们树立正确的人生观和价值观，最终树立正

确的人生观和价值观，达到核心素养的目的。在教学过程中，学生的核心素养的提高不是一两节课就能提高的，化学史的教学肯

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定不是一节课就能达到目的，在以后的教学中需要积极去挖掘化学史料，为化学学习提供素材，助推大单元教学，实现育人价值。

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（2017年版）[S].北京:人民教育出版

社,2018:3,97,13-15.[[[[[[2]张家治:化学史教程[M].太原:山西教育出版社,2008.

3]孙静:中学化学教学内容