基于生活化教育与思辨能力培养的“氯气性质”的教学设计_第1页
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V1前言1.1生活化教育理念在中学化学教学中的研究1.1.1生活化教育理念的提出与内涵主要涉及“生活即教育”、“社会即学校”与“教做合一”三项基本原则,这一教育理念的核心在于生活教育,其由杰出的教育理论家陶行知先生所提出与阐述。其中,“生活即教育”的本体论强调教育的核心应基于现实生活经验[1];而“社会即学校”理念则深化了教育的边界,将社会视为一个全面的生活和教育场域,使得教育的实施不再局限于校园之内,而是渗透于整个社会活动之中,从而极大地丰富了教育的手段、资源、方法与环境[2];“教做合一”的方法论主张实践与学习的紧密融合,倡导通过亲身参与来学习,确保理论知识与实践经验能够实现和谐统一[3]。“社会就是学校”意味着学校的教育内容能够深入到社会中,确保社会的日常生活和生产活动都被纳入学校的教学体系之中。教师在教学中要积极运用社会生活的素材、方法、工具、情境等,在有效拓展延伸教学空间与教学时间的前提下,帮助学生理解,学会社会所需的本领。“社会就是学校”确保学生能透过生活教育理念去了解丰富多采的世界、发展创新思维、激发学习化学知识与运用化学的兴趣[2]。“生活就是教育”作为“生活教育”思想的核心内容,对学生发展核心素养有着重要关联。“生活就是教育”是指学生将来需要哪些能力与性格,在教育教学过程中也要完成与之相应的性格与能力发展。充分地把生活融入到教育中去,让教育不只是单纯地传授知识,而是为学生提供生活需要,促进学生核心素养以及综合素质的发展。在化学学科方面,高中化学教师需要在平时的教学工作当中积极地引导学生对生活当中的客观事物进行化学实验观察和化学现象观察,从中得到体验,对自己的知识不足进行补充[3]。1.1.2生活化教育理念在中学化学教学中的价值化学被广泛应用于日常生活与生产活动之中,所以化学学科在高中教育教学体系当中的重要地位是不言而喻的[4]。陶行知先生经过多年对中国教育现状的深入研究,总结出了一套生活教育的理念,这套理念不仅能够经受住实践的考验,还能满足当前时代的教育需求,将其融入到高中化学课程的教学中具有很高的实用价值。高中化学属于一门既具有操作性又具有理论性的课程,它与生活有着颇为紧密的联系[5]。高中化学教学过程不是单纯的知识注入和理论讲授,而是要深深嵌入《普通高中化学课程标准》(2017年版2020年修订),简称为课程标准的引导架构之中,密切关联高中生的生活实际和学习状况,坚持生活教育观念,目的在于全方位提高教学效率和高中化学教学品质[6]。传统的化学教学一般倾向于理论知识的讲解,以及通过观看视频对实验进行了解,学生缺乏亲身的实践操作能力,这不利于学生对化学的学习,因为化学实验本身是富有魅力的学科,并且要与我们的生活联系在一起,才会更利于学生的理解,当学生可以将学到的知识利用在生活中,并可以利用化学相关知识解释生活中所看到的现象,才达到对化学真正的融会贯通,我们要做的就是让学生的学习与生活之间保持紧密联系,这样才不会失去学生对于化学学习的热情。将生活教育理念应用到高中化学教学的过程当中,就是指教学案例明理出生活与化学学科的联系,这对于高中化学教师调动学生学习的积极性以及主动性具有重要的引导作用。“生活教育”思想应用过程中教师可综合考虑学生年龄特点,认知水平,生活经验和学习能力,选择日常生活中常见的事物为教育元素,指导学生综合运用化学学科知识去理解生活事物,诠释生活规律,观察生活个体,使得学生养成生活化的学习思维,主动积极的学习化学学科知识。改进传统教学内容枯燥“生活教育”思想的应用,使得高中化学学科教学时间及教学空间不断扩大,化学学科更加贴近日常生活,社会生活和实践活动。生活教育的核心思想是将“教”、“学”和“做”融为一体,这进一步加强了高中生对于化学知识生成、化学现象的验证以及化学知识应用的认知,使高中生能准确的把化学知识运用于生活与实际。将传统枯燥的化学理论,化学知识和化学概念的教学进行有效地改进,提高学生的学习自主性[6]。1.1.3生活化教育理念在中学化学教学中的应用策略“生活教育”理念在高中化学教学中运用的成效直接关系着教学过程的教学效果。对高中化学来说,其学科知识体系十分严密,并且这些知识点间也有着“牵一发而动全身”,带有理论性、规律性以及实验性等特点的知识[7]。教与学相结合可以使高中生在获得化学知识,掌握化学规律,运用化学知识时,巧妙地与日常生活及日常活动建立联系。将“生活教育”这一概念应用到高中化学教学的过程当中,教师就需要按照学生惯有的生活行为,生活活动等等进行教学,把教学活动和生活中人和事结合起来,增加教学活动趣味性,密切师生间关系,促进学生参与热情,引导学生积极主动地从教学活动中获得知识,发展能力。高中化学知识自身理论性与逻辑性都比较强,运用“灌输式”“填鸭式”教学手段很容易造成乏味感。所以将生活教育理念应用到高中化学教学的过程当中,要求化学教师必须要给学生营造一个趣味性强的教学环境并且在此基础上制定出清晰的教学目标[8]。通过体验实验研究的普遍流程与化学原理的实际应用,学生得以深刻体会化学学科的内在价值与独特魅力,这一认知过程与情感体验均被赋予了积极的意义。“+”符号在此处代表了这种积极影响,具体体现在以《科技社会》栏目中的“新陶艺”案例分析为例,该案例详细介绍了若干新颖的陶艺形式及其现代应用,这些创新元素不仅极大地拓宽了学生的视野,也显著提高了他们对于化学学科的兴趣。在动机层面以及情感层面,这一积极影响被明确标识为“+”,充分体现了化学教育中实践与理论结合的重要性,以及通过创新教学方法激发学生学习热情的有效途径。鉴于教材并未对该部分内容提出疑问或进行探讨,因此在理论框架与实践应用的衔接上缺乏明确的指引与深入解析[9]。基于文字内容的解读存在一定的挑战性,学生对于新型陶瓷种类及其特性之间的辨识能力亦显不足,这一认知水平的高低直接关联于教师在课堂教学中所进行的深入解析与拓展。我们可以将这一理解过程标记为一个具有不确定性的区间,即“±9”,以此反映学习效果在一定程度上的波动与变异性。教师在教学中要想帮助学生更加高效的掌握相关知识,就应该全面了解他们的认知基础以及原有经验,能够借助生活中的普遍现象进行课堂教学,使其在自己熟悉的生活环境下感受到化学的神奇之处,提高对生活化学知识学习的积极性,进而加强学生自主学习能力的培养。以烯烃性质教学为例,教师可采用抗击新型冠状病毒中最常用的口罩为切入口,其主要原料为聚丙烯,丙烯具有哪些特殊结构以及怎样用丙烯制备聚丙烯等问题,以同学们日常生活中常见的物品为载体进行介绍,可以充分调动同学们的学习主动性与积极性[10]。若构建的教学情境与学生的既往生活经验产生显著冲突,则能在极大程度上激活学生的学习兴趣与内在驱动力,进而显著提升课堂的互动参与度与思维活跃性,从而有效促进学生学习能力的提升与内在动力的强化[11]。考量到学生现有的知识体系,他们普遍认为水具有灭火功能,同时误以为通过吹气能扑灭火焰,实施过氧化钠实验,即所谓的“滴水生火”与“吹气生火”,这一过程实际上会在学生心中引发认知冲突,促使他们重新审视并构建知识,进而显著提高其学习的积极性与参与度。1.2思辨思维1.2.1思辨思维的术语界定思辨思维(CriticalThinking)最初产生于哲学中,此后不断地进入医学、心理学和教育学的研究视野[12]。“Critical”在希腊语中来源于两个词根,第一是“Kriticos”表示有眼光地评判,第二是“Kriterion”表示规范,含义是“采用适当的评价标准并自觉地加以考虑,作出有根据的评价”[13]。在西方国家,“Critical

Thinking”这一术语的广泛应用已成常态,而国内外对这一概念的研究活动则呈现出空前的繁荣景象。针对中国境内英语教育领域的研究呈现出广泛的分布态势,中国学界对于翻译文本的理解与观点存在多样性。在众多讨论中,将特定概念译作“思辨”这一表述,经过权威专家的深入研讨后,普遍认为其为一种较为合理且贴切的翻译方案。据此,本文将“思辨”这一术语应用于研究之中[14]。早期跨学科的先驱学者们,在其理论阐述与当今的批判性思维范畴紧密相连的同时,未曾明确使用“批判性思维”这一术语来界定其研究的初始形态[14]。例如:追溯至古希腊哲学的源头,苏格拉底提出了独具匠心的教学法,即所谓的“问答法”或“产婆术”。这一方法的核心逻辑流程包括了四个关键步骤:通过提出质疑与挑战性的提问,促使学习者自我反思,揭示出其观点中的矛盾之处;在揭示矛盾后,通过引导与启发,帮助学习者挖掘并找到问题的答案;通过对比分析和综合归纳,从广泛的事物中提炼出事物的本质特征及其普遍规律。这一方法不仅强调了互动与对话的重要性,还深刻地体现了教育过程中引导而非直接传授知识的思想精髓。借助于探索实体的普遍性,并将特定实例纳入普遍性范畴的过程,从而形成对于事物普遍性的认识,这一方法论与Sugrates提出的思辨哲学观点相呼应,揭示了其深刻的辩证思想特质[13]。在中国文化中,"博闻强记,审问慎思,明辨笃行"这一理念强调广泛阅读与记忆,深入询问并细致思考,善于辨别真伪,并坚持实际行动。这不仅体现了深厚的知识积累与学习方法,更蕴含了批判性思维与实践导向的价值观。1.2.2国外对思辨思维的研究历史和现状起始阶段(直至1940年以前),杜威,一位美国教育先驱,通过其著作《我们如何思考》,系统地阐述了批判性思维的概念及其重要性[15]。杜威在其作品中将批判性思维定义为反思性思维(ReflectiveThinking),并着重指出,在教育实践中,学校应将以培养学生的反思性思维能力作为其核心目标之一,这一理念深刻影响了后续教育理论与实践的发展。他主张,反思性思考能够深化学生对事物本质的理解,并对其知识创新过程发挥积极的促进作用。他主张,反思过程乃是一种科学化的解题策略,这一观点揭示了其深层的认知价值与实践意义。他将概念建构、分析解析、综合整合、判断评估、理解领悟、推理演绎、假设提出与检验验证等基本元素视为思维反思的核心组件。在1940年至1960年的发展阶段中,格拉泽于1949年在其著作《批判性思维发展实验研究》中深入阐述了批判性思维能力的构成要素,这一理论由态度、知识与技能三个维度共同构建而成。在此背景下,有学者在其研究的基础上进一步创新,开发了一套旨在评估与提升思辨能力的测评工具[16]。在1960年至1980年的进一步发展阶段中,学术界对批判性思维能力的关注显著提升,并在此期间,基于皮亚杰认知发展理论的批判性思维研究呈现出显著增长的趋势。这一时期的关键转折点之一是1962年,恩尼斯(RobertEnnis)在其在《哈佛教育评论》上发表的题为“批判性思维的概念”的文章中,首次系统地探讨了批判性思维技能的本质属性,这一举动被视为批判性思维技能运动兴起的重要标志[17]。初步繁荣时期(1981-1990)内,恩尼斯及其同僚主导的研究领域集中于对批判性思维技能的深入探究,这一阶段成为了该领域发展的中心与焦点[18]。信息加工理论已逐步融入思辨能力技能理论的探索之中,这一转变凸显了思辨能力内在价值的日益凸显。随着这一认识的深化,思辨能力的研究范畴不断扩展,不仅触及传统学术领域如物理、数学、化学、文学与艺术,还深入教育实践,探索其在教学中的应用效果、培育策略以及评估手段。此进程表明,学术界正致力于构建一个全面而系统的框架,旨在理解、促进以及量化思辨能力的发展,以期在多元化的知识领域中培养更具批判性和创新性的思维模式。自1991年起至今的空前繁荣时期,标志着教育领域的一次重要转折点,《2000年目标:美国教育法》这一里程碑式的报告在美国国会的发布,其核心主张旨在显著提升学生批判性思维能力的培养[19]。这一举措不仅在理论上深化了西方教育研究中对批判性思维的理解与重视,更在实践层面激发了一系列旨在增强教学方法、评估标准及课程设计以有效促进学生批判性思考能力发展的创新举措。该报告的发布及其后续影响,显著加速了全球教育界对于培养具有独立判断力与问题解决能力人才的共识形成,并推动了一系列相关研究与实践的繁荣发展,从而在全球范围内产生了深远而积极的影响。关于思辨能力的性质、在这一时期,概念构建、教学实践以及测量工具研发等领域均取得了史无前例的进步和发展。在西方主要国家,尤其是美国,已将培养批判性思维能力的课程纳入教育体系的核心范畴,由此引发了对批判性思维教育能否有效培养、以及应如何系统性培育这一能力的广泛探讨与研究热潮。1.2.3国内对思辨能力的研究现状若在中国知网上采用“思辨”作为主题进行文献检索,自2008年起,其发表量呈现出显著的增长态势,这一现象可能归因于《国家中长期教育改革规划纲要》的发布,该纲要强调了培养创新性人才的重要性,从而激发了学术界对此议题的广泛关注与深入探讨。而自2020年至2021年的发文量下滑现象,我认为主要归因于新型冠状病毒全球大流行的冲击。从学术领域角度来看,各个学科的研究中展现出的批判性思维呈现出多元繁荣的景象。面向未来的教育愿景着重于培育创新性人才,这促使我国对促进学生批判性思维能力发展的研究展现出蓬勃的活力与前景[12]。《中国思辨能力研究》以"思辨"为核心主题数据库,其探索之旅始于中国学者引入并翻译国外相关著作的阶段。鉴于中国在该领域的研究起步相对较晚,思辨能力的研究领域直至伴随中国改革开放政策的实施而逐步在国内兴起,这一进程方得以加速推进。步入二十一世纪,国内对批判性思维能力的研究逐渐兴起与深化,这一领域见证了诸如中国外语教育研究中心的文秋芳教授团队与华中科技大学的董毓教授团队等众多学术力量的积极参与[13]。1.2.4高中化学与思辨课堂的联系处于高中阶段的学生,由于在逻辑思维方面已初具基础,并伴随着生理与心理的显著成熟,正逐步进入认知发展的关键期。高中生展现出高度活跃的认知状态,他们不仅具备独立思考与自我反思的能力,且对课堂上的理论阐述与辩论表现出浓厚的兴趣。由此观之,为了有效推动高中化学课堂中学生逻辑思维能力的发展,构建化学思辨课堂并实施思辨教学法成为至关重要的策略[20]。这一举措旨在通过深入的思考与分析,显著提升学生的批判性思维与问题解决能力,从而实现教育目标的全面深化。将批判性思维教学策略引入高中化学课堂,能够最大化地激活并发挥高中生的认知潜能与学习优势。研究揭示,通过整合于学科教育或设立专门的批判性思维课程,能够显著增强学生的批判性思维能力。这一策略在美国及全球众多西方国家的高等教育与基础教育机构中已得到广泛应用与推广,旨在系统地培育学生的分析、推理和判断技能。将批判性思维能力纳入课堂教学的培养体系,作为一种高度复杂且至关重要的认知策略,显得尤为重要。化学作为一门紧密关联于日常生活实践的自然科学学科,其教育旨在通过丰富的现实情境激发学生的批判性思维能力。为了有效地构建思辨性的学习环境并设计具有挑战性的思辨性问题,我们可以充分利用生活中的实例作为宝贵的教育资源,这些实例不仅多样且贴近实际,能够极大地增强教学的互动性和实用性,进而深化学生对化学原理的理解与应用能力。化学作为一门以实验为基础的自然科学,其中学教育内容显著强调实验实践,这一特色为学生思维批判能力和创新意识的培育提供了得天独厚的条件与优势。教育者能够通过整合相关教学内容,有效地培育学生的批判性思维能力于化学教育领域之中[21]。高中化学思辨课堂以营造真实思辨情境和设计争议性问题等方式,有利于启发学生思考辨析、推动深度学习、发展高阶思维。教师要指导学生循序渐进地对课堂上的问题进行分析、分解、设计实验方案,对实验方案进行评价辨析、优化。培养他们探求真理的科学精神,求真务实的科学态度以及不惧失败,敢于挑战的学习作风等,全面提高科学素养。总之,培养学生敢问、勤想、懂分辨、不人云亦云的能力,才是高中化学思辨课堂最主要的价值所在[22]。1.2.5培养中学生思辨能力的策略要想发展初中学生思辨能力就应该让教师更加发挥引导者与促进者作用。但是,很多教师还是习惯了以教师为中心的传统教学方式,缺少对学生思辨能力进行有效培养的策略与手段。在教育环境下考试压力大,评价体系改革等问题同样面临着挑战。若评价体系仍以分数为主,师生可能更加注重结果而非过程,限制学生思辨能力发展[23]。以初中阶段为例,在人教版初中化学九年级上册的第二单元课题三《制取氧气》这一部分中,教师需要高度重视使用加热高锰酸钾来制备氧气的化学实验环节,让学生站在生活的高度,改做化学实验给人们带来了生活上的变化,氧气在我们生活中到处都有,它是每个人生命成长过程中不可缺少的要素,但这一要素又是如何产生的?我们应采取何种办法才能生产出较多氧气以及这种生产办法有何特点?初中化学教师能够把这些化学知识和学生的日常生活密切联系起来,使他们回忆起我们生活中需要用到氧气的剧情是什么,没有了那个氧气,生活是什么样子?这种教育方式可以有效激发学生对化学实验的热情、参与兴趣、主动思考实验过程,进而促进学生化学思辨能力的提高和化学核心素养持续发展[24]。在高中阶段,在教学原电池时,教师会提前提出一些问题,比如:“怎样把化学能变成电能呢?”这几个问题,让学生思维聚焦于原电池实质,让思维有方向。对容易混淆的概念、名词作了比较辨析,老师可组织学生适当争论。辩论过程中学生能够轻松了解所学内容,还能在不知不觉中提升思辨能力。在研究氮的特性时,把“固氮”和“固硫”结合起来,并这两个反应进行了分析,着重指出“固”是从单质氮到氮化合物的变化过程,而后者是由气态的硫化合物向固态的硫化合物的转变。例如,在某一化学反应中,存在“水解”和“电解”的过程;在化学工业中,有“分馏”和“干馏”的现象;而描述物质间关系的“同分异构”包括“同素异形”、“同位素”和“同系物”等概念[25]。2教材分析《氯及其化合物》位于高中化学人教版必修一第二章海水中的重要元素—钠和氯中的第二节,学生通过第一节对钠及其化合物的学习,对物质的学习方法进行初步了解,这更利于后期对于氯的学习。这一节内容与《钠及其化合物》,在高中化学中都具有重要地位,不仅在教材中提及了氯气的性质以及各种反应,还讲解了氯气的实验室制备方法和氯离子的检验,在资料卡片中也展示了物质在科学、社会、生活中的应用。让学生通过对这一章内容的学习,可以更深入的理解我们生活中常见元素以及与元素化合物的性质,同时对于无机物的学习打下坚实的基础,并建立起学习物质性质的结构体系。3学情分析学生在初中阶段,对于氯元素的学习十分有限,主要讲述了氯离子与银离子的反应基础知识,并且没有进行过对某一物质的系统性学习,缺乏对物质性质的研究能力和相关实验的探索能力,没有完全掌握基本的实验操作技能,基础知识不够完善,还没有形成对于化学的学习体系以及相关思维,对许多化学反应仍然存在许多困惑,但是在第一章中对于离子反应、氧化还原反应的学习也将会帮助学生更好地去理解与氯及其化合物相关的反应。4教学目标分析学生需要掌握氯气及其重要化合物的性质,重点掌握与金属、非金属、酸、碱、盐的反应,熟知生活中常见的相关物质的用途,能熟练应用氧化还原原理,分析氯及其化合物之间的转化关系,了解氯元素在自然界中的存在形式,并解释与人类活动的关系。学生运用模型准确解释氯及其化合物的结构与性质之间的关系。建立对于物质学习的完整结构体系,培养其观察能力、自主学习能力和实验探究能力,准确记录相关现象并学会分析总结、得出结论,与以往相关知识联系,建立起清晰的知识脉络体系。通过本次教学,学生应培养成严谨、实事求是的科学态度,尊重实验事实,积极参与相关学科的实践互动,体验化学学科的独特魅力,认识化学对于人类社会发展的重要作用,增强自身的社会责任感。5教学重难点教学重点:氯气与次氯酸钠的对比分析教学难点:对于氯气两种制备方法的实验探究及思辨讨论6教学方法演示法、小组合作学习法、实验探究法7教学手段PPT课件、视频、图片、板书8教学过程环节一情节导入引发思考【教师活动】(向同学展示盐罐)同学们请看,这是我们厨房中常见的调味品-盐,那同学们知道它在美食界还有“百味之王”的称号嘛?因为在他们的背后还隐藏着两位重要的好朋友-钠和氯。【学生活动】现在请两位同学分别扮演钠离子和氯离子当两位同学牵手时,就成了食盐当两位同学吵架时,钠同学十分暴躁(展示钠遇水反应现象),而氯同学则变成了危险分子(展示氯气钢瓶)。图1钠与水反应现象图2液氯钢瓶【教师活动】那我们为什么说“氯同学”是危险分子呢?接下来请同学们看一则新闻报告【视频播放】某化工厂的氯气泄漏引发的安全事故【学生活动】思考:为什么氯化钠中的氯离子无毒,而氯气分子却有剧毒呢?讨论:从电子层角度探究氯离子和氯气分子的结构差异如:分析氯离子的稳定性质、氯气分子的活泼性质【思辨点】根据氯离子和氯气分子的不同性质,探讨物质形态决定存在方式【设计意图】建立认知冲突,通过分析氯离子与氯气分子的结构差异,初步建立起“物质形态决定性质”的化学观念,同时培养学生用辩证的科学角度看待物质。环节二科学推理提升能力【教师活动】同学们,还记得在疫情期间,我们每天用什么来消毒吗?你们知道自来水公司是是怎样对自来水进行消毒的吗?【学生活动】酒精,勤洗手;自来水厂用充入氯气的方法进行自来水消毒。【教师活动】同学们请看试管中是刚制备好的氯气,现在将此试管倒扣放入水中,请同学们注意仔细观察实验现象,完成表1。表1氯气的物理性质观察项目实验现象颜色黄绿色气味刺激性气味溶解性可溶于水【学生活动】根据表格总结氯气的物理性质【认知冲突】氯气作为自来水消毒的有效成分,其安全性已得到广泛验证。然而在战争史上,这种化学物质曾作为致命武器造成大规模伤亡。那么,值得思考的是,为何同种物质在不同场景下会产生截然不同的效果?【探究活动】请同学们阅读以下材料,通过小组合作探究,从浓度、存在形式、接触途径进行对比分析并完成如下表2。1、某自来水厂操作规范手册节选2、某化工厂氯气泄漏事件安全报告节选表2自来水厂与氯气泄漏事故的数据对比分析维度场景自来水厂氯气泄漏事故浓度0.5mg/L≈0.00005%5mg/m³≈0.0005%存在形式HClO黄绿色气体接触途径饮水时进入消化道呼吸时吸入肺部【教师活动】自来水中有效的氯浓度为百万分之一,当氯气浓度约占空气含量的0.001%时可致人死亡,引导学生得出结论。【思辨点】物质的安全取决于物质的量,其物质毒性实际上是由作用剂量和存在方式所决定,由此可引起学生重视,对于化学试剂要定量使用,学会定量分析,并且注意实验操作的规范性。【教师活动】既然氯气如此危险,我们应该如何存放氯气,氯水又是如何储存的?【学生回答】氯气用集气瓶保存,工业一般将氯气液化储存到钢瓶中,利于运输;氯水用棕色细口瓶阴暗处密封保存。【教师活动】液氯为什么用钢瓶保存,塑料瓶不可以吗?【学生回答】不可以,液氯的储存对于压强有一定的要求,常温时呈气态,而钢瓶相比于塑料瓶可承受更大压强,而钢相对于其他金属的成本比较低且常温下不与氯气发生反应。【教师活动】我们从生活的角度了解氯气后,现在就以化学角度探究氯气消毒的原理。我们在讲解氯气的物理性质时提到氯气可溶于水,那老师告诉同学们氯气溶于水时会发生一个水解反应:Cl2+H2O=HCl+HClO我们由方程式可以得到,此反应生成了次氯酸(HClO),这才是起到杀菌消毒作用的关键所在,因为它具有极强的氧化性。【联系生活】我们现在做一个现场调查,有多少同学在游泳之后会感觉到眼睛不适?那有没有同学认为这与泳池消毒有关系?【教师活动】这是因为游泳池会定期使用含氯的消毒剂(如:次氯酸钠),次氯酸钠溶于水也会发生反应:NaClO+H2O→NaOH+HClO也正是因为生成的次氯酸(HClO)可能会产生轻微刺激,所以会引起眼睛的不适。【认知冲突】请同学们思考,既然氯气溶于水也可直接生成次氯酸,那我们生活中对游泳池进行消毒,为什么不采用与自来水厂同样通入氯气的方法吧,而是采用次氯酸钠等固态消毒剂呢?【教师活动】引导学生从安全性和便利性等多角度探究原因,并对氯气与次氯酸钠进行比较,小组合作讨论,回答问题,并完成如下表3。表3氯气vs次氯酸钠分析维度消毒方式氯气次氯酸钠化学反应Cl2+H2O=HCl+HClONaClO+H2O=NaOH+HClO有效物质HClOHClO操作便利性不方便方便安全性低高成本低高【问题】因次氯酸易分解不稳定,难以保存,那么请同学们依据氯气与水反应原理,思考可以如何改进?【学生回答】氯气可与氢氧化钠发生反应生成次氯酸钠,次氯酸钠的稳定性高于次氯酸,化学方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O【教师活动】生成的氯化钠和次氯酸钠就是我们生活中常用的漂白液的主要成分,其中有效成分为次氯酸钠。【思辨点】通过构建生活情景,让学生产生认知矛盾,达成物质性质、反应条件与生活实践三者之间的联系,加强学生对思辨能力的运用。【设计意图】用生活中常见的游泳池为例,引出消毒原理,并将两种消毒方式进行比较,最后扩展次氯酸在生活中的应用,让学生更加体会化学性质应用的不同,同时培养学生在复杂情景中利用化学知识解决问题的能力。【教师活动】展示相关图片,补充次氯酸在生活中的用途图3次氯酸用作农产品、农作物等的免洗消毒剂,维持好的消毒环境图4次氯酸用于保证接触食品表面的卫生用具、以及餐厅桌椅的消毒图5用次氯酸消毒液对其进行消毒处理,保证客人安全图6用次氯酸消毒水对空气、设备、人员等进行消毒保洁,保证校园环境图7次氯酸可高效消灭细菌、病菌等,其对机器无腐蚀,对人体无害、消毒效率高图8次氯酸可用作泳池消毒,

可以应用在不同水质条件的水中,杀菌效果良好环节三实验探究思辨讨论【实验演示】氯气的制备生活中制备氯气取双层可以密封的干净透明实验袋,内层装入5%洁厕灵(盐酸溶液)10mL外层装入84消毒液(含次氯酸钠溶液)10mL用玻璃棒穿破隔层,混合两种溶液用手机镜头仔细观察,捕捉实验气体的生成观察并记录气体的颜色和气体扩散的特征【学生活动】气体颜色呈现黄绿色,是氯气;外层溶液呈现淡黄色,说明氯气并未完全溢出。【教师活动】该反应可以验证氯气生成的原理,但是存在氯气泄漏的危险,同学们要注意在生活中做化学实验的安全风险,要有指导老师在场并在有保护措施的实验室中进行实验。实验室制备氯气图9实验装置图10实验步骤依据教材准备相关实验装置以及实验试剂,了解实验原理,思考以下问题装置:酒精灯、铁架台、圆底烧瓶、分液漏斗、气体收集系统Δ试剂:二氧化锰固体、浓盐酸(浓度大于30%)Δ原理:MnO2+4HCl(浓)════MnCl2+2H2O+Cl2↑【问题一】结合初中所学的氧气和二氧化碳的制取进行思考设计装置时应考虑的注意事项是什么?【学生回答】(1)反应物二氧化锰难溶于水的黑色固体,要考虑发生装置,根据反应物的状态和反应情况。(2)收集装置应根据气体的密度和水中的溶解性选择,与水是否发生反应,然后再根据气体的性质选择。【问题二】同学们注意到最后一个烧杯中盛装的是氢氧化钠溶液,那该溶液有什么作用?可以用澄清石灰水代替吗?并写出反应所涉及的方程式。【学生活动】氢氧化钠溶液的作用是,可以将过量的氯气吸收,防止氯气溢出,污染空气;氢氧化钠溶液不能用澄清石灰水代替,因为澄清石灰水为氢氧化钙的澄清水溶液,氢氧化钙微溶于水,在水中浓度很低,容易达到饱和状态,不能继续吸收尾气。涉及反应方程式:2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O【思辨活动】请同学们从以下几种角度对比分析上述两种制备氯气的方法,完成如下表4。表4生活制备vs实验室制备分析维度制备方式生活制备Δ实验室制备Δ化学反应NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2OMnO2+4HCl(浓)════MnCl2+2H2O+Cl2↑反应条件常温加热反应速率不可控可控表4生活制备vs实验室制备续表产物纯度有杂质比较纯净安全性低高【设计意图】通过思辨活动,将两种不同场景下的实验进行对比,让学生亲身体验到在不同操作条件下会得到不同的产物。得出结论,实验条件的把控可决定反应生成物质的路径。环节四归纳整理巩固基础【分组任务】绘制Cl⁻和Cl₂的"身份档案卡",内容包含:微观结构示意图,化学性质描述,人类关系(有益/有害),转化条件(如何相互转化),具体应用等。以氯离子为例:图11氯离子身份档案卡【设计意图】引导学生建立"结构-性质-用途"的化学思维模型。【教师总结】通过我们本节课对氯气性质和氯气制备方法的探究,我们发现该黄绿色气体不仅拥有独特的物理性质,还在生活中起到非常重要的作用。下节课我们将继续深入研究氯的化合物性质,请同学们认真复习本节内容,收集生活中与氯气相关的内容,并对氯的化合物的性质进行全面预习。9板书设计图12板书设计10教学设计理念和思路本次教学设计利用化学在生活理念下的应用,培养学生在课堂中的思辨能力,利用曾经学过的相关知识创造认知冲突,从而培养学生以科学的态度辩证的看待问题。首先环节一以生活中常见的盐为例引出对氯离子的认识,再通过氯气泄漏引发的安全事故探究氯离子和氯气在结构上以及性质上的差异,建立学生的认知冲突,引发学生思考。环节二是通过实验了解氯气的物理性质,再以小组合作探究的形式进行对比分析,当氯的含量不同时,所起的作用也不同,进而得出结论,物质的安全取决于物质的量。之后再以化学角度探究氯气消毒的原理,由该原理认识到新的产物次氯酸,然后与生活相联系得出在消毒过程中会产生次氯酸钠,后将氯气与次氯酸钠进行对比,这是通过对生活情景的构建达成物质性质、反应条件与生活实践三者间的联系。环节三是对氯气的两种制备方法分别进行探究,之后通过思辩活动以多种角度将两种制备方法进行

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