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【化学】基于化学学科核心素养的课堂教学设计
分类：优秀案例 点击：9919 次 发布：2018-04-16
——《氯气的性质》
核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合体。
科学素养是核心素养中的重要组成部分，而化学学科核心素养又隶属于科学素养。众所周知，化学研究的是物质的组成、结构和变化，在变化中，我们要运用探究的手段，要在探究中寻找证据进行推理，要学会透过宏观现象审视变化的微观本质，同时我们要关注学习化学的社会意义，这些都是在发展学生与化学学科相关的核心认识、关键能力和必备品格，即发展学生的化学学科素养。
本文选择使用《氯气的性质》一节为教学内容，按照目前关于化学学科核心素养的要求，重新审视了教材内容，挖掘其学科核心素养价值，并设计成了教学案例，深入分析如何合理选择教学内容，以本节教学内容为载体，通过有效的教学活动设计，达到培养化学学科核心素养的目的。
一 教学背景分析
（1）教学指导思想分析：“氯气及其化合物”的知识属于常见无机物及其应用部分，在教学中要结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。在该部分的教学中，要注重发挥物质分类、氧化还原反应、离子反应等的指导作用，帮助学生初步建立研究物质性质的思路和方法，体会物质性质及其变化在促进社会可持续发展方面的应用。
（2）教学内容分析：氯是一种比较典型的、重要的非金属元素，教材选择氯气的性质、用途等内容进行比较全面的学习和研究，可以让学生了解典型非金属元素及其化合物的性质，对学生全面认识化学元素，掌握正确的学习方法、培养核心素养具有重要作用。而且氯是海水中富集的一种元素，资源丰富，日常生活中的漂白粉、84消毒液等含氯消毒剂使用广泛，学生比较熟悉，容易产生求知的欲望。
本节教学内容涉及氯气的物理性质；氯气的化学性质中氯气与水的反应，包括氯水的成分、性质以及漂白原理；氯气与碱的反应，这也是漂白液、漂白粉的制取原理；此外，可以从氯水的性质及成分探究中初步介绍氯离子的检验方法。
（3）学情分析：学生在初中化学的学习中接触到了氧气、二氧化碳等物质，知道应该从哪些方面描述物质的物理性质，学习过盐酸、NaCl与AgNO3溶液的反应等。在初中和前一阶段的学习中，对以化学实验探究的方法研究物质的性质也比较熟悉。本节课学生可以从物质的分类、离子反应、氧化还原反应等不同角度来理解和认识物质所发生的化学变化。
二 教学目标
（1） 能通过实验探究氯气的物理性质、化学性质。
（2） 能用氧化还原反应、离子反应的观点解释氯气的化学性质并能用化学方程式正确表达。
（3） 在学习氯气性质和用途的过程中体会研究物质的思路和方法。
（4） 通过对身边清洁剂、消毒剂使用问题的分析，以及微量实验的设计，体会化学与生活、化学与环境保护的关系，树立关注社会的意识和责任感。
三 教学重难点
基于以上内容分析，可以将教学重点设计为氯气与水反应、与碱反应的性质研究，氯水的成分及性质的探究为教学的难点内容。
四 教学过程设计
本节内容设计围绕一条主线来进行：氯气贮存在钢瓶中，一旦发生泄露事件如何来处理，在此过程中牵涉到氯气的哪些化学性质。在以上的教学设计思路的引领下，我对每个知识点进行细化，设计好具体的探究性问题和实验。具体如下：
1、走进氯气、激发兴趣——提升信息素养
通过多媒体图片展示，让学生了解氯气的在生活、在工农业上用途-----即氯气的“功”，激发学生的学习兴趣和探究欲望。
2、探究氯气、体验科学探究的乐趣——自主探究，发展学科核心素养
[情境引入]：媒体展示液氯贮存在钢瓶中的图片。
[提出问题]：液氯气可以贮存在钢瓶中，理由是什么？
[学生交流与讨论]：回答：在常温下，氯气与铁不发生化学反应。
[教师提问题]：如何通过实验来说明？
[实验探究、科学推测]
学生以小组为单位进行探究性实验（实验用品：事先摆放在每一小组的实验桌上，有学生选用）
探究实验一：氯气与铁、铜的反应。
学生实验，教师参与到学生实验中去，同时提醒学生注意观察实验中的现象。
通过实验探究，学生观察实验现象，分析、描述实验现象并解释实验现象，通过实验现象得出结论。
结论：在常温下，干燥的氯气不与铁发生反应；在一定条件下能与铁等大多数金属发生化学反应。
设计意图：基于任务单的形式，学生自己动手探究，培养学生的信息素养，提高自主学习动手求取知识的能力。
[情境转化]：通过氯气可以贮存在钢瓶中这样一个事实，提出新的问题：一旦钢瓶发生氯气泄露怎么办？从而进入下一个探究的问题。这样过渡自然，教学也较流畅。
多媒体演示：消防员在对氯气泄漏现场空中不断喷出水幕，以稀释空气中氯气浓度，防止氯气扩散的图片。
提出探究性问题：消防员为什么可以用水进行处理和稀释泄漏空气中的氯气？处理中，氯气是溶于水还是与水发生了反应，或者两者都存在？请设计最简单的实验方案
学生活动：在教师的指导下学生进行实验设计
问题①、氯气是否溶于水？
实验设计：向盛满氯气的集气瓶中注入约1／5水，然后迅速塞紧橡皮塞，充分振荡，观察氯水为浅黄绿色。
实验验证：氯气溶与水。
提出问题：氯气溶于水，到底它在水中的溶解性怎样呢？
多媒体动画演示：在20ml的针桶里先吸取10ml氯气然后再吸取3ml的水，经过一段时间后，还剩余4ml的氯气。
结论：常温下1体积水溶解2体积的氯气。
这样通过定性到定量实验使学生对氯气溶于水有个深刻的理解。
问题②、氯气溶于水是否发生了化学反应呢？
学生猜测，有两种可能：不反应；发生反应。
教师引导学生从元素的守恒的角度去分析，去推测。
推测结果：氯水中可能含有的分子有：水分子、氯分子等；可能含有的离子有：H+ Cl-等
[情境深化]：如何检验可能含有的Cl-和H+呢？请设计合理的实验方案
[学生活动] 学生讨论：
实验方案归纳如下：
（1）检验Cl-的实验设计方案：
往氯水中，加入AgNO3溶液和稀硝酸溶液，观察是否有沉淀产生。
（2）检验H+的实验设计
学生甲：用紫色石蕊试液；
学生乙：用pH试纸．
学生丙：向碳酸盐固体或溶液中加入氯水，观察是否有气泡产生．
学生丁：向氯水中加入铁钉、铝条、镁条等较活泼的金属、观察金属表面是否有气泡产生变化．
实施实验方案、验证推测的可靠性：
供选用的试剂：氯水、稀盐酸、石蕊试液、pH试纸、AgNO3溶液、稀硝酸、镁条。
[教师引导、学生归纳]：
生1：紫色石蕊溶液颜色变红，说明氯气与水有反应发生并且有酸生成；
生2：加镁条的试管中有无色气泡（进一步，说明氯水中有H+）；
生3：在加AgNO3溶液、稀硝酸的试管中观察到了白色沉淀。（说明氯水中还有Cl－）。
因势利导，深化讨论
将加石蕊溶液的试管振荡，又出现什么现象？说明了什么呢？
[探究实验]
生：振荡试管，观察现象。红色变浅，并且逐渐消失，溶液中有使颜色褪色的物质。
[设疑]
师：这种能使有色物质褪色的物质是什么？水和干燥的氯气有漂白作用吗？氯水中起漂白作用的物质应该是氯气与水反应生成的新物质，对不对？
氯气与水反应生成了盐酸，是不是盐酸使氯水具有漂白作用？为什么？
请设计实验方案检验。
学生实验：
（1）往滴加盐酸的试管中滴加品红试液。
现象：不褪色。
结论：说明盐酸没有漂白性；
（2）往干燥氯气集气瓶的上方放入一半湿润一半干燥的红纸条。
现象：结果湿润的一半褪色，干燥的一半不腿色。说明干燥的氯气没有漂白性。
具有漂白性的物质不是Cl2本身；
信息提示：次氯酸（HClO）能使染料等有机色素褪色，可用于漂白.
结论：具有漂白性的物质是Cl2与H2O反应的生成物HClO。
小结：氯气与水的反应，反应的产物是次氯酸和盐酸且反应具有可逆性。
板书：化学反应方程式：Cl2＋H2O
HCl+HClO
归纳小结：氯气溶与水并与水发生了化学反应，生成了盐酸和次氯酸。
实验深化、发展知识
教师实验：往新制氯水中滴加氢氧化钠溶液，你能看到什么现象？写出相关的反应方程式
实验现象：新制的氯水褪色
提出新问题：为什么新制的氯水会褪色呢？
学生讨论，教师引导分析，并进行学法指导。
Cl2＋H2OHCl+HClO……(1)
NaOH+HCl===NaCl+H2O ……(2)
NaOH+HClO===NaClO+H2O……(3)
（1）（2）（3）相加得：Cl2+ 2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
板书：Cl2+ 2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
设计意图：任务与任务之间形成层层递进、紧密联系的问题链驱动着学生主动学习，激发学生的探究欲望，探究出氯气的性质。
知识巩固
写出氯气与氢氧化钙溶液反应的化学方程式
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
说明：氯化钙，次氯酸钙的混合物为漂白粉的主要成分，漂白粉的有效成分是次氯酸钙。
思考：漂白粉放在敞开的容器中，是否会质，若会变质，请写出化学反应方程式。
学生思考、讨论，然后师生共同归纳总结，指导学生完成反应方程式。
我想在教学中教师根据教学的目标，把教学内容逐步进行细化分解，教学的目标才能真正落到实处，收到较好的教学效果。
3、运用氯气、学以致用，体现化学知识的价值所在
通过氯气知识的学习要使学生能运用相关知识去解决生活、社会中遇到的一些实际问题，体现化学知识的价值所在，这是化学学习的最终目的。通过上面的学习，设计了以下问题：
问题解决1：消防员用喷雾水枪稀释空气中的氯气是否合理，怎样处理更科学和更合理呢？
问题解决2：某山区化工厂山坡坑道的仓库中储存的氯气钢瓶因损坏而大量泄漏。为了山区人民群众的生命安全及环境保护，结合氯气的性质，请思考人员应如何疏散？
请根据上述的问题解决及本节课的学习的内容，归纳出氯气的性质。
设计意图：通过学生运用本节课所学习的知识解释解决生活中的实际问题，激发学生的社会责任感；通过对所学氯气的物理性质、化学性质和用途的总结，帮助学生梳理出研究非金属单质的一般思路和方法，为后续进一步研究其他物质奠定基础。
4、归纳氯气、整和知识
教师引导学生归纳氯气的性质
