摘?要：介紹了幾則與氯氣相關(guān)的化學史實，深入挖掘化學史，結(jié)合化學史創(chuàng)設(shè)驅(qū)動性問題，學習了氯氣的化學性質(zhì)，促進了思維能力和核心素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：化學史;問題驅(qū)動教學;氯氣性質(zhì)教學過程

《普通高中化學課程標準（2017年版）》中指出，課程標準是以發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)為主旨，構(gòu)建了全面發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)的高中化學課程目標體系。課程標準的第六部分“實施建議”中指出，“真實、具體的問題情境是學生化學學科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺，為學生化學學科核心素養(yǎng)提供了真實的表現(xiàn)機會。因此，教師在教學中應重視創(chuàng)設(shè)真實且富有價值的問題情境，促進學生化學學科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。真實的STSE問題和化學史實等，都是有價值的情境素材”。

在化學1（蘇教版）“氯氣的性質(zhì)”一節(jié)的教學中，筆者通過對化學家探尋氯氣的過程重現(xiàn)，結(jié)合化學史的相關(guān)記載，設(shè)置貼合情境的問題，以設(shè)計驅(qū)動性問題來推動課堂教學的實施，以此達到提升學生核心素養(yǎng)的教學目標。

一、 教材及學情分析

“氯氣的性質(zhì)”這部分內(nèi)容被安排在蘇教版化學1專題2的第一單元，從1774年舍勒在實驗室發(fā)現(xiàn)氯氣以來，許多化學家對氯氣進行了多角度的深入探究。這些過程中，不乏有趣的故事，感人的史實，激人奮進的傳奇，發(fā)人深省的反思，以及提示后人的智慧顯現(xiàn)。氯元素的價態(tài)可變且形成各種物質(zhì)類別很多，又是學生進入高中階段最先接觸的元素化合物知識。學習難度可想而知，再加上要有些許氧化還原反應和離子反應的分析滲透進來，可謂難上加難。如果能將化學史的相關(guān)內(nèi)容設(shè)置成問題，并用這些問題引領(lǐng)學生重走一遍科學家對氯氣的認識之路，既可以增加課堂吸引力，達成教學上的知識目標，又能提升學生的科學素養(yǎng)。

圖1?教學流程

二、 教學思想

筆者認為，“氯氣的性質(zhì)”教學中包含著豐富的人文精神素材，可在教學中充分挖掘其中的化學史實，努力培養(yǎng)學生的科學視野和人文情懷。教學過程以數(shù)學坐標形式展開（圖1），以時間為橫坐標，教學線索為縱坐標，將史實、知識和方法三條線索相結(jié)合，向?qū)W生揭示氯氣的探究過程。

三、 教學片段

片段一：

【導入化學史】1908年，美國首次使用氯氣將飲用水進行消毒處理，大大減少了各種傳染性疾病的擴散和由于用水不潔而帶來的其他疾病。從此以后，世界各國紛紛效仿，全球數(shù)以億計人口的健康得到了保障。當時著名的《生命》雜志有這樣的評論：水的加氯消毒方式，應是20世紀中一項最重要的公共衛(wèi)生成就。目前，使用氯氣消毒仍然是世界上主要的一種飲用水消毒方式。同學們，水是我們?nèi)祟惒豢苫蛉钡奈镔|(zhì)，而氯氣幫助我們消滅了飲用水中的常見細菌，給我們帶來了健康。那么，大家想了解一下氯氣的發(fā)現(xiàn)史并深入的探索一下氯氣的其他性質(zhì)嗎？

【感受實驗】讓學生觀察一下事先制備好的一瓶氯氣，并聞一下味道。

【學生總結(jié)】氯氣是黃綠色的氣體，并有刺激性氣味。

【教學情境】1774年瑞典化學家舍勒用濃鹽酸與軟錳礦反應第一次制得了氯氣。那么從首次發(fā)現(xiàn)到首次用于飲用水消毒，這一百多年的時間里人們對氯氣都做了哪些研究呢？

【情境1】法國化學家貝托雷在舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣以后又做了這樣的探究。他將氯氣通入到水中后發(fā)現(xiàn)氯氣能溶于水形成溶液，并且此時的溶液在光照下可以分解。經(jīng)過檢測，分解的產(chǎn)物里有鹽酸和氧氣。

【情境2】繼舍勒、貝托雷之后，英國科學家臺耐特、法國化學家蓋·呂薩克分別用氯氣制得漂白粉和鹽酸;再后來英國化學家戴維大膽的設(shè)想這種黃綠色的氣體“它會不會是一種單質(zhì)呢？”。經(jīng)過反復的實驗，戴維最終證實了自己的想法，并把它命名為“氯”。

【設(shè)計意圖】氯氣這一節(jié)課傳統(tǒng)的導入都是以氯氣的泄漏事故如何處理或者以戰(zhàn)場上化學武器的使用作為學生的直觀認知，開啟下一階段的學習，這樣往往給學生一些化學學科的負面影響，而通過化學史的查詢，事實上氯氣在人類發(fā)展過程有更多的正面幫助。上述引入課時用到的飲用水消毒就是很好的例子。這更有助于學生從更加積極的、正面的角度看待與欣賞化學學科。另外，通過5位化學家對氯氣發(fā)現(xiàn)、研究和利用歷史的回顧，讓學生了解到知識體系的完善、科學的發(fā)展、物質(zhì)在人類社會中的有效利用都需要科學工作者的不斷付出，當然也需要嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和合理的假設(shè)推理加上反復的實驗論證。

片段二：

【設(shè)計驅(qū)動問題】貝托雷將氯氣通入到水中后形成的溶液，對其進行光照后為什么最后分解出了鹽酸和氧氣？是不是在氯氣溶解于水中的時候，有新的物質(zhì)產(chǎn)生？發(fā)生了新的化學反應呢？如何通過實驗證明氯氣與水反應產(chǎn)生的新物質(zhì)是什么呢？

【提示】從元素組成看，氯水中含有H、O、Cl元素，可能組成哪些離子？

【大膽推測】氯水中可能含有Cl-，可通過滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液驗證;氯水中可能含有H+，可通過滴加酸堿指示劑（如石蕊試劑）或使用pH試紙進行驗證。

【感受實驗】通過實驗操作驗證自己的推測。發(fā)現(xiàn)新問題：石蕊試劑先變紅后褪色了。

【設(shè)計驅(qū)動問題】通過實驗可以證明，溶液中存在H+和Cl-，可認為是鹽酸。但是鹽酸僅僅能使石蕊試液變紅。那石蕊試劑怎么又會褪色呢？一定有物質(zhì)與石蕊發(fā)生了反應。是什么物質(zhì)呢？我們先推測氯氣與水反應的化學方程式：Cl2+H2OHCl+??。

【大膽推測】Cl2+H2OHCl+HClO

【設(shè)計意圖】以遞進式問題串的形式來創(chuàng)設(shè)驅(qū)動性問題，層層遞進，一步一步引導學生進行科學的推測，并通過設(shè)計實驗進行驗證，最終推導出使石蕊褪色的物質(zhì)是什么。既感受了科學探究的過程樂趣，又體會了結(jié)果得以證實的成就感。

片段三：

【知識介紹】HClO即次氯酸，是一種弱酸，它在溶液中部分電離出H+和ClO-。

【設(shè)計驅(qū)動問題】請同學再次思考并總結(jié)一下新制的氯水中有哪些微粒？

【總結(jié)歸納】新制氯水中的微粒有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-等。

【設(shè)計驅(qū)動問題】從上述結(jié)論來看，能使石蕊褪色的物質(zhì)可能是Cl2或HClO，請設(shè)計實驗再次驗證你的推測。

【提示】以兩張紅紙為實驗用品，紅紙和石蕊試劑一樣，氯水中存在的某種微粒會使其褪色。請設(shè)計實驗來確定是Cl2還是HClO使石蕊褪色？

【感受實驗】氯氣和水反應才生成的HClO，而Cl2是可以不用水就存在的。因此，將兩張紅紙的其中一張潤濕，另一張保持干燥，然后分別和氯氣接觸，觀察到濕潤的紅紙褪色。

【歸納總結(jié)】通過實驗證實了是HClO使石蕊發(fā)生了褪色。歸其原因是因為HClO具有強氧化性，它可以將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)。我們把這種性質(zhì)稱為漂白性。用氯氣給飲用水消毒，也是利用HClO的強氧化性來殺菌消毒的。

【設(shè)計驅(qū)動問題】新制的氯水在光照下分解產(chǎn)生了鹽酸和氧氣，這又是哪種物質(zhì)發(fā)生的反應呢？

【大膽推測】從新制氯水中所含微粒來看，應該又和HClO有關(guān)。

【知識介紹】次氯酸不穩(wěn)定，見光易分解：2HClO光2HCl+O2↑

【設(shè)計意圖】本階段，創(chuàng)設(shè)了新制氯水中起到漂白作用的微粒是什么這樣的驅(qū)動性問題，引導學生通過大膽推測和邏輯推導，加上合理的實驗驗證，最終得到科學的結(jié)論。幫助學生養(yǎng)成嚴密的邏輯推理習慣，并且使學生知道如何科學地設(shè)計實驗來證實自己的推測，學會了初步的科學研究手段和思維方式，提升了學生的科學素養(yǎng)。

片段四：

【設(shè)計驅(qū)動問題】氯氣和水反應產(chǎn)生了鹽酸和次氯酸，英國科學家臺耐特利用Cl2與Ca（OH）2制取了漂白粉。你能不能結(jié)合這兩點嘗試書寫出這個反應的化學方程式呢？

【學生歸納總結(jié)】2Cl2+2Ca（OH）2CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O。

【大膽嘗試】消毒液是利用氯氣和NaOH溶液反應來制備，請大家也嘗試把該反應寫出來。

【生活常識】生活中，經(jīng)常有將消毒液或漂白粉和潔廁劑混合起來使用而導致化學品中毒的情況（圖2），那這個是什么原因造成的呢？原來消毒液或者漂白粉中含有ClO-，而潔廁劑主要成分是鹽酸。兩者混用時會產(chǎn)生有毒的氯氣，導致人員中毒。相關(guān)的反應方程式：ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。

圖2?漫畫：消毒液和潔廁劑的混合使用

【設(shè)計意圖】用氯氣和水反應為依托，結(jié)合臺耐特制備漂白粉的化學史情境創(chuàng)設(shè)問題，由此總結(jié)歸納初氯氣和堿的一類反應，由此引出生活中常見的含氯消毒劑的制備方法，再一次體會化學與人類社會的緊密聯(lián)系。

片段五：

【設(shè)計驅(qū)動問題】法國科學家蓋·呂薩克研究了用氯氣來制備鹽酸，請你設(shè)想一下這個過程是如何實現(xiàn)的？

【知識介紹】鹽酸是氯化氫的水溶液，是利用氯化氫氣體溶在水中制備的。

【學生歸納總結(jié)】工業(yè)上使用氫氣在氯氣中燃燒的這個性質(zhì)來達到實驗目的。

【設(shè)計意圖】本節(jié)課利用幾個和氯氣相關(guān)的化學史實例，結(jié)合課本中氯氣的性質(zhì)的學習流程，通過建立在化學史層面的驅(qū)動性問題的設(shè)置，將化學史和氯氣的性質(zhì)學習有機地聯(lián)系到了一起，引導學生一步一步地將氯氣的研究發(fā)展過程重現(xiàn)于眼前，既體會了科學探究的樂趣，又了解了科學研究工作的重大意義和艱辛程度。同時還學習了科研工作的初步流程，培養(yǎng)了學生的思維能力，促進了學生化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]白建娥，劉聰明.化學史點亮新課程[M].北京：清華大學出版社，2012.

作者簡介：

何維峰，江蘇省連云港市，江蘇省新海高級中學。