促进核心素养发展的高中化学教学和课程思政的融合

［摘 要］文章以“酯的水解和肥皂的制备”教学为例，将课程思政元素贯穿其中。教学中，教师通过油污的去除、酯的水解、肥皂的制备和生产四个层层递进的教学环节，引导学生运用已学知识推导、归纳、总结出酯类物质的性质，并结合实际生产情况选择最合适的肥皂制备方法。此过程旨在融合课程思政，培养学生的文化自信和科学精神，充分发挥高中化学课程的育人功能，促进学生化学学科核心素养的发展。

［关键词］课程思政；高中化学；核心素养；酯的水解；肥皂的制备

［中图分类号］    G633.8                ［文献标识码］    A                ［文章编号］    1674-6058（2025）05-0070-05

一、教学背景

2022年，教育部印发了《关于进一步加强新时代中小学思政课建设的意见》[1]，文中指出在充分发挥思想政治课主阵地作用之外，要深入挖掘其他学科蕴含的思政元素，准确将各学科育人目标落到实处，把课程思政有机融入学科教学，完善“大思政课”体系。课程思政旨在融合学科教学和思政教育，在完成各学科课堂教学的同时，潜移默化地渗透思政教育，从而最大化实现教育的育人功能[2]。当前思政教育面临的困境在于大部分的思政工作由班主任或专职思政教师承担，其他学科教师虽然有意愿在课程教学中融入思政元素，但在实际操作过程中却面临诸多困难，往往只能采用单一的说教方式，或者所融入的思政内容与学科知识的关联度不高，难以使学生产生共鸣[3]。为了解决这一困境，教师必须结合学科特点合理地设计教学环节，将传统文化、重大历史事件、历史名人以及地方特色等元素融入课堂，深入挖掘本学科所蕴含的思政元素[4]，在思想上引发学生共鸣，从而切实达成立德树人的根本任务，实现更深层次的教育目标。

化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”五个维度[5]。其中“宏观辨识与微观探析”强调物质的结构决定物质的性质。“变化观念与平衡思想”则希望学生能够认识到物质是运动和变化的，这有助于学生建立辩证的唯物主义观。“证据推理与模型认知”要求学生具有证据意识，会建立逻辑关系，能运用模型解释化学现象，揭示本质和规律，从而进一步推动学生“科学探究与创新意识”素养的形成，这与课程思政元素中科学素养的培养目标相契合。“科学态度与社会责任”则涵盖了家国情怀、法治意识、社会责任感、可持续发展意识等与思政素养紧密相关的元素和内容。具体分析化学学科核心素养的内涵[6]，可以发现课程思政和化学学科核心素养之间存在诸多契合之处。教师通过巧妙运用教学技巧，在知识传授的同时融入课程思政，可以充分发挥化学课堂的育人功能[7]。

本文以“酯的水解和肥皂的制备”的教学为例，从肥皂的去污原理着手，介绍酯基的结构和基本性质，组织学生自行设计方案、制作肥皂，并在教学过程中融入思政教育，使学生在提升化学学科核心素养的同时，加强思政素养的培养。

二、教学分析

（一）教材分析

本节课选自人教版高中化学选择性必修三中的第三章第四节第二课时“羧酸衍生物”。酯的水解是有机化学中一个重要的反应，与实际的生产生活息息相关。在之前的学习中，学生已经了解了酯类物质的合成和结构特点。本课时进一步介绍酯类的性质，有助于学生形成有机物反应体系的知识框架，加深对“结构决定性质”这一化学基本观念的理解。

（二）学情分析

学生在必修二的有机化学部分学过乙酸乙酯的合成，对酯的结构和性质有了初步认识，这有助于他们加深对酯在不同条件下的水解反应的理解。同时，在学过选择性必修一“化学反应的速率和调控”之后，学生能更好地理解反应条件对酯的水解速率和程度的影响，从而加深对化学反应本质的认识。另外，学生还学过选择性必修二中的“物质结构”的相关知识，对影响物质溶解程度的因素有了大致的了解，能够根据已学知识推测并阐明肥皂的去污原理，从而能更好地理解肥皂的主要成分——硬脂酸钠的结构特点。

在课程思政方面，学生在小学、初中阶段接受过思政课程的学习，但在高中分科之后，思政课程的学习被弱化，因此需要在其他学科的学习过程中补充相应的思政知识。

（三）教学目标

1.通过了解去污剂的发展史，认识化学在人类发展中的重要作用；通过复习油脂的结构和组成，并结合常见去污剂的去污原理，推导出去污剂的可能结构和合成思路，提升逻辑推理能力。

2.结合实验探究，掌握酯在酸性条件和碱性条件下的水解反应，并能够归纳总结二者的异同点，加深对化学变化观念和平衡思想的认识，提高实验操作和分析问题的能力。

3.通过对酯的水解反应和肥皂主要成分结构的分析，能够选取合适的原料来制备肥皂；通过分析实验室制取和工业生产的区别，树立绿色化学、节约能源的观念。

4.通过实验了解肥皂的制作流程和工艺特点，感受化学之美、劳动之美和生活之美；基于对手工皂配方的改进，培养创新意识和科学精神，提升社会责任感。

三、教学流程

本课借助情境引入、实验探究、分析讨论和思辨对话等教学环节，开展以学生为主体的教学活动，具体流程如图1所示。在环节一中设置了课前准备任务，要求学生提前了解生活中常见的去污手段，随后开展课中讨论、实验、总结、反思等环节。本课分为两个课时：第一课时要求学生掌握肥皂的基本结构特点和酯的水解反应；第二课时则运用酯的水解反应进行肥皂的制备。

四、教学过程

（一）情境引入：油污的去除

【情境引入】手上涂抹黄油后用水冲洗，难以洗净，水成股流下。让学生思考油污无法被水冲走的原因，并讨论有哪些去除油污的方法。

【学生阐述】油污的主要成分为分子量较大的有机物，在水中的溶解度较小，因此较难溶解在水中被水带走。想要去除油污，需要借助肥皂或者洗手液。

【小组讨论】回顾“相似相溶”原理，对肥皂去除油污的机制进行讨论。

【学生分享】肥皂主要成分的分子一端亲油，可结合油污；另一端亲水，可溶解在水中，从而使得油污被包裹在肥皂主要成分的分子中，可溶解在水中被水带走。因此，肥皂主要成分的分子应有极性的亲水端和非极性的亲油端。

【教师点评】展示肥皂主要成分（硬脂酸钠）的结构简式，并播放肥皂的生产和发展史的动画视频，让学生对肥皂有初步的了解。提问：根据硬脂酸钠结构中含有羧酸钠基团的结构特点，能否提出其可能的合成方法？

【学生讨论】可以由硬脂酸和氢氧化钠反应得到；也可以由油脂和碱反应得到。

设计意图：通过实验，引出油脂的结构和清洗方式，引发学生的学习兴趣；引导学生从“相似相溶”的角度思考去除油污的原理，了解肥皂的基本结构；简要介绍肥皂的发展史，引发学生对传统文化的认同，增强文化自信。

（二）实验探究：酯的水解

【教师引导】回顾乙酸乙酯的制备：乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂及加热的条件下反应得到乙酸乙酯和水。该可逆反应的化学方程式如下：

H3C-C-OH+C2H5-OH          H3C-C-O-C2H5+H2O=O=O △浓硫酸

根据可逆反应的定义，是否可以推出酯类物质的化学性质？

【学生阐述】乙酸乙酯能和水在同等条件下反应得到乙醇和乙酸。

【教师点评】酯类物质最典型的化学性质就是可发生水解，得到对应的酸和醇。此类水解反应可以在多种催化剂条件下进行，如乙酸乙酯水解反应中的酸催化。那么该反应用浓硫酸作催化剂是否可行？

【学生讨论】浓硫酸有较强的吸水性，不利于该反应的进行，建议改为稀硫酸。

【教师引导】酯类物质在稀酸溶液的催化下可以水解得到酸和醇，该过程可逆。从化学平衡的角度分析，如何加大该反应的进行程度呢？

【学生讨论】（1）从反应热角度分析，由酯化反应是放热反应可知，作为逆反应的酯的水解应为吸热反应，通过加热可以促进反应的正向移动。（2）从浓度角度分析，可选择增加投料或消耗生成物乙酸和乙醇的方式促进酯的水解。

【教师总结】该反应需要在加热的条件下进行，但过高的温度可能导致反应物的挥发，反而会降低产率。因此，选择消耗生成物更具有可行性。对于生成物乙酸和乙醇而言，乙酸作为酸性物质更容易进行反应，因此可以选择加入氢氧化钠之类的碱进行中和，即可实现生成物浓度的减小。因此，碱性条件可以促进酯的水解。

【实验探究】探究酯在酸性、中性和碱性条件下的水解反应。实验时要注意控制好实验变量。实验探究以小组为单位进行，结合实验现象概括酯在不同条件下水解的异同。

【小组汇报】乙酸乙酯在酸性条件下缓慢水解得到乙醇和乙酸，在中性条件下几乎不反应，在碱性条件下快速水解得到乙醇和乙酸钠。反应条件不同，反应速率差异大，且产物不同。

设计意图：从乙酸乙酯的制备反应出发，引导学生根据化学平衡的有关知识，利用可逆反应的特点，对酯类物质的可能性质进行推导，并为酯的水解反应选择最合适的催化剂。通过实验验证猜想，巩固学生对化学平衡的认识，强调科学态度和科学精神，加强学生的证据推理能力和动手能力。

（三）分析讨论：肥皂的制备

【教师引导】你们知道中国古代是如何通过猪的胰脏和草木灰制作能洗涤衣物的胰子的吗？你们能理解其背后的原理吗？

【学生阐述】动物内脏中含有大量的油脂，其主要成分为各类甘油酯。这些甘油酯在碱性条件下能够发生水解反应，得到甘油和脂肪酸盐。脂肪酸盐既具有亲油的长烷基链，又具有亲水的羧酸根，是完美符合去污剂原理的物质。

【教师点评】在学习了今天的课堂内容之后，如果让你们穿越回古代，能不能自己复刻出一块用于洗澡洗衣的肥皂呢？有没有什么方法能够更进一步提升肥皂的合成效率和产率呢？

【小组讨论】（1）提炼猪油，去除其他杂质，以提升反应物的纯度。（2）改用更强的碱替换碱性较弱的草木灰，如氢氧化钠、氢氧化钾等，以提高反应速率。

【教师引导】考虑到取材有限，能否优化碱的选择？

【学生阐述】（1）从原料获取的便捷程度和价格方面考虑，选择氢氧化钙会更为合适。通过石灰石的煅烧可获得生石灰，生石灰加水反应即可得石灰乳（氢氧化钙），原料如贝壳、石灰石等普遍易得。（2）虽然石灰乳的碱性较强，但存在溶解度低的问题，同样也会影响酯化反应的速率。而石灰乳与草木灰反应可得到碳酸钙和碱性更强的氢氧化钾。氢氧化钾更有利于酯的水解以及反应的规模化，同时其生产原料也相对易得且廉价。（3）氢氧化钠较难获取，不列入考虑的范围。

设计意图：在学生学习了酯的水解反应之后，组织学生对肥皂的制备进行讨论和探究，引导学生从成本、原料、反应速率、产率等多个角度进行思考，选择最为合适的制备路径，促进学生分析问题、解决问题能力的提升，培养学生绿色化学意识，增强学生的社会责任感。

（四）思辨对话：肥皂的生产

【教师引导】20世纪30年代伊始，肥皂被大规模工业化生产，走进了千家万户，成为人们日常生活中的必需品。工厂通过皂化反应批量使用油脂和碱生产出肥皂和甘油。经过精炼、皂化、盐析、洗涤、碱析等过程，制成皂基的同时，还可回收甘油进行再次利用。然后往皂基中加入不同的香料、药液等，制成市场上常见的香皂、药皂等。然而，20世纪末，随着以石油为原料的人工合成洗涤剂工业的发展，肥皂行业受到了极大的冲击。人们对肥皂的需求日益减少，肥皂行业的生产经营状况受到了很大的影响。如果你是肥皂生产者，将如何打造自己的产品，使其重获生机呢？