緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇二氧化硫的化學性質(zhì)范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
本節(jié)課的教學主要是引導學生通過自主探究、實驗操作、進行實驗現(xiàn)象的觀察和分析,讓學生掌握二氧化硫的性質(zhì),了解二氧化硫?qū)諝獾奈廴?、酸雨的防治,使學生樹立環(huán)保意識。
在上課過程中,教師要注重與學生的溝通和交流,讓課堂成為學生自主設計和自主學習、自主探究的環(huán)境。本節(jié)課主體采用“搜集相關知識―實驗操作―分析討論―得出結(jié)論”的學習方法,在實驗探究中學氧化硫的性質(zhì)和應用。
【學情分析】
(1)本節(jié)課以“空氣質(zhì)量日報”“食品安全”為背景,它是當今的社會熱點問題之一,也與學生的生命健康息息相關,有利于學生學習興趣的激發(fā)。
(2)前面對氧化還原反應、部分元素化合物知識體系等知識的學習,對二氧化硫知識的學習起到了鋪墊和支持的作用。
(3)學生對做實驗比較感興趣,但缺乏正確的科學探究方法。因此,必須在實驗探究活動中加以培養(yǎng)。
【教學目標】
1.知識與技能:
①認識二氧化硫的主要性質(zhì)和作用。
②了解二氧化硫?qū)諝獾奈廴?,知道硫酸型酸雨的形成原因和防治二氧化硫所導致的空氣污染的方法?/p>
2.過程與方法:
①通過對二氧化硫性質(zhì)的實驗探究,進一步學習基本的化學實驗技能,培養(yǎng)學生的實驗探究能力、團隊協(xié)作能力和思維的邏輯性。
②借助于生產(chǎn)實際和環(huán)境保護等社會熱點內(nèi)容,創(chuàng)設了促進學生改變學習方法的情景,在活動中獲取知識。
3.情感態(tài)度與價值觀:
①使學生了解二氧化硫引起酸雨等環(huán)境污染的社會問題,樹立強烈的環(huán)境保護意識和健康意識。
②使學生了解二氧化硫在食品加工等領域的廣泛應用,認識化學與人類生活的密切聯(lián)系,體驗學科價值。
③培養(yǎng)學生辯證認識事物兩面性的哲學觀點。
【教學重點】二氧化硫的化學性質(zhì)以及硫酸型酸雨的形成過程。
【教學難點】二氧化硫的還原性,還原性與漂白性的區(qū)別。
【教學過程】創(chuàng)設情境引入:
1.通過多媒體網(wǎng)絡展示南昌市當日空氣質(zhì)量日報,查查二氧化硫的指數(shù)。
2.通過記者在福建、桂林和北京的一些市場發(fā)現(xiàn),一些看起來非常白而又鮮亮誘人的銀耳竟是用國家明令禁止使用的“硫黃”熏蒸而成。
二氧化硫是食物的“化妝品”,對食品有漂白和防腐作用,使用二氧化硫能夠達到使產(chǎn)品外觀光亮、潔白的效果,有刺激性氣味,超量食用會對人體的肝、腎臟等有嚴重損傷,并有致癌作用。
獲取信息:從以上可獲得二氧化硫的哪些物理性質(zhì)?
學生歸納:一、二氧化硫物理性質(zhì)
無色、有刺激性氣味的、有毒氣體
呈現(xiàn)資料:易液化(bp:-10℃),易溶于水(1體積水溶解40體積二氧化硫),密度比空氣大。
實驗探究一:展示用廢棄的小礦泉水瓶收集的二氧化硫氣體(瓶口朝上),向礦泉水瓶中加入五分之一的水,立即旋緊瓶蓋,振蕩。觀察現(xiàn)象并分析。
問題:礦泉水瓶為什么扁了?
分析原因:二氧化硫易溶于水瓶中二氧化硫溶于加入的水中瓶中氣壓下降小于外界氣壓礦泉水瓶被大氣壓壓扁了。
結(jié)論:二氧化硫密度比空氣大,易溶于水。
問題:二氧化硫溶于水后是否與水發(fā)生反應?
實驗探究二:取2ml二氧化硫水溶液于試管中,先測定pH值再滴加石蕊試液。觀察實驗現(xiàn)象并分析原因。
現(xiàn)象:二氧化硫水溶液pH值小于7。石蕊試液變紅。
結(jié)論:二氧化硫水溶液顯酸性。
問題:二氧化硫溶于水后是否與水發(fā)生反應?
討論導出:二、二氧化硫的化學性質(zhì)
1.與水反應
H2SO3 HSO3-+H+
教師講解:石蕊試液變紅的原因是由于亞硫酸的電離,并寫好電離方程式說明二氧化硫是中強酸,亞硫酸不穩(wěn)定同時分解出二氧化硫和水。讓學生對可逆反應的概念理解好。并要聯(lián)系到酸雨的酸性變強的原因做解釋:被氧氣氧化成硫酸(2SO2+2H2O+O2=2H2SO4)。
問題:像二氧化硫這樣能與水反應生成相應的酸的氧化物我們稱它什么氧化物?
結(jié)論:2.酸性氧化物
實驗探究三:向試管中加入2mL的二氧化硫水溶液,滴加品紅溶液,振蕩,然后加熱試管。觀察現(xiàn)象并分析。
討論導出:二氧化硫使品紅褪色,具有漂白性。褪色后的溶液加熱又變紅,說明其漂白不穩(wěn)定、可逆。
3.漂白性
回憶思考:我們還學過哪些物質(zhì)具有漂白性?
交流討論:有氯水中的次氯酸,Na2O2、H2O2、O3、活性炭等。
演示實驗:在兩份氯水中分別滴入品紅和石蕊,再加熱溶液。
本節(jié)課學習內(nèi)容是蘇教版高中化學必修1中《二氧化硫的性質(zhì)和用途》,通過本節(jié)課的學習,可以了解硫酸型酸雨的形成、危害及其防治,幫助學生樹立良好的環(huán)境保護意識;讓學生認識SO2的性質(zhì)及其在生產(chǎn)生活中的廣泛應用。本節(jié)在教材中被安排在《化學1》的最后一個專題,是在學習了氯、溴、碘、硅、鈉、鎂、鋁、鐵、銅及其化合物等元素化合物知識的基礎上,進一步介紹硫及其化合物,是對高中化學必修階段無機化合物知識體系的進一步完善,同時也將為后續(xù)章節(jié)相關知識的學習打下伏筆,為《化學2》及后續(xù)選修課的學習提供必要的基礎。也是培養(yǎng)學生辯證認識事物兩面性,樹立強烈的環(huán)境保護意識和健康意識不可多得的一節(jié)課。
2.教學目標
知識與技能:
(1)了解硫酸型酸雨的形成原因、危害及其防治的原理。
(2)了解二氧化硫的物理性質(zhì)和用途。
(3)掌握二氧化硫的化學性質(zhì)。
過程與方法:
(1)學會通過查閱資料等途徑,培養(yǎng)“發(fā)現(xiàn)問題、解決問題”的自主學習和終身學習的意識和能力。
(2)通過實驗探究歸納出SO2的性質(zhì),培養(yǎng)學生的實驗探究能力、團隊協(xié)作能力和思維的邏輯性。
情感態(tài)度與價值觀:
(1)了解SO2引起酸雨等環(huán)境污染的社會問題,樹立強烈的環(huán)境保護意識和健康意識。
(2)了解SO2在食品加工等領域的廣泛應用,認識化學與人類生活的密切聯(lián)系,體驗學科價值。
(3)培養(yǎng)學生辯證認識事物兩面性的哲學觀點。
3.教學重點、難點
重點:SO2的氧化性、還原性和漂白性。
難點:通過探究實驗,歸納SO2的化學性質(zhì)。
【教學思路】
本節(jié)課是在教師質(zhì)疑的前提下,啟發(fā)引導學生提出猜想和假設,制定驗證計劃,進行實驗探究、討論分析、總結(jié)歸納,從而得出結(jié)論,練習提高。在探究活動中,學生之間通過彼此對話、相互交流,以及在教師的啟發(fā)引導下,共同解決問題。從而使學生能夠通過現(xiàn)象分析得出化學本質(zhì),再從化學的角度去分析解釋實驗現(xiàn)象和生活中的一些自然現(xiàn)象,即發(fā)揮了知識的遷移作用,充分體現(xiàn)了學生的主體性和教師的主導性。
【教學方法】
在教學過程中密切聯(lián)系實際,呈現(xiàn)給學生感興趣的學習素材,這將能在很大程度上激發(fā)學生的學習熱情;通過實驗探究活動,讓學生對實驗事實進行歸納總結(jié),從而獲取相關知識,領略實驗學習的樂趣,培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的實驗探究精神。
【教學過程】
(一)創(chuàng)設情境,導入新課
多媒體設備展示和播放學生收集的與酸雨相關的圖片和短片,讓學生在觀看圖片和短片中思考以下兩個問題:(1)硫酸型酸雨中硫元素是從哪里來的?(2)硫酸型酸雨是怎樣形成的?
通過這兩個問題的提出和視頻的觀看,能夠激發(fā)好奇心,使之轉(zhuǎn)化為強烈的求知欲,也能認識到化學與生活是密切聯(lián)系的;了解SO2的物理、化學性質(zhì),從而點出本節(jié)課的主題:SO2的性質(zhì)和作用。
(二)回顧舊知識,歸納性質(zhì)
引導學生回憶以前學過的知識:硫與氧氣反應可生成SO2以及SO2的物理性質(zhì)。歸納SO2的物理性質(zhì),回顧以前學過的元素化合物知識體系的學習方法,由此構(gòu)建比較完整的元素化合物知識體系的框架。
(三)提出問題,實驗探究
問題一:CO2溶于水后會發(fā)生化學反應而生成H2CO3,那么SO2溶于水是否也會發(fā)生化學反應呢?其產(chǎn)物又是什么?
1.通過問題的提出,學生將會作出自己認為合理的猜想,并解釋其猜想的依據(jù)。根據(jù)自己已有的知識和經(jīng)驗,努力探索解決新的問題,充分發(fā)揮了每個學生的學習潛力,促進了個性的發(fā)展。
2.教師講解演示教材P88實驗1,由此認識SO2溶于水所形成的水溶液顯酸性,讓學生認識到這是SO2作為酸性氧化物所具有的一般性質(zhì)。教師從SO2作為酸性氧化物這一角度引導思考問題二。
問題二:SO2作為酸性氧化物還具有哪些性質(zhì)?
通過回憶,學生構(gòu)建與原有知識――酸性氧化物的聯(lián)系,從而可以總結(jié)歸納出SO2作為酸性氧化物的通性:(1)與水反應;(2)與堿反應;(3)與堿性氧化物反應;(4)與鹽反應等。這將有利于學生對元素化合物知識體系網(wǎng)絡化的形成。
教師引導回憶氧化還原反應等相關知識,觀察分析SO2中S元素的化合價,思考下一個問題。
問題三:從氧化還原的角度思考,SO2是否具有其他的性質(zhì)?
學生很容易得出SO2具有氧化性、還原性的性質(zhì),并能設計出驗證SO2氧化性和還原性的實驗方案,教師對提出的可行的實驗方案加以肯定和表揚,對不夠嚴密的實驗方案給予一定的鼓勵,這將更好地保持學生學習的積極性。
學生在教師的指導下分組完成教材P88實驗3,通過小組討論分析得出結(jié)論,并派代表發(fā)言,教師對發(fā)言進行點評。在此,教師通過SO2的的還原性解釋SO2溶于雨水形成酸雨的過程及其pH值的變化情況。
在教學內(nèi)容上起到了與情境引入相呼應的效果,理解酸雨的形成過程,這樣的設計符合學生的認知規(guī)律。
問題四:SO2的任意排放會導致酸雨的形成,造成環(huán)境污染等危害,那么是否說明SO2對人類的生產(chǎn)生活就毫無意義了呢?
教師播放食物“化妝品”――SO2在食品加工領域的使用情況。學生通過視頻中的解說,在教師的啟發(fā)指導下歸納出SO2的特殊性質(zhì):漂白性(只能漂白部分有色物質(zhì))、消毒性、毒性。學生在教師的指導下完成教材P88實驗2,進一步驗證自己的結(jié)論是否正確。使學生初步學會運用觀察、歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工。
通過對SO2性質(zhì)進行分類歸納,讓學生養(yǎng)成了從物質(zhì)類別、氧化還原和特性三個宏觀角度分析探討物質(zhì)性質(zhì)的思維習慣。
(四)解決問題
回顧SO2的用途和對環(huán)境的污染,探討其防治方法。使學生形成用化學知識應用于實際生活解決實際社會問題的意識,培養(yǎng)了學生的環(huán)境保護意識和社會責任感,體現(xiàn)了促進社會可持續(xù)發(fā)展的科學觀。
【教學反思】
本節(jié)課由學生收集圖片和有關酸雨危害的實例,實驗較大程度上靠學生自發(fā)地探究、感悟,培養(yǎng)了興趣,也少走了很多的彎路。教師的作用就是根據(jù)學生的現(xiàn)狀和教學要求,確定教學目標,在教師質(zhì)疑的前提下,啟發(fā)引導學生提出猜想和假設,制定驗證計劃,進行實驗探究、討論分析、總結(jié)歸納,從而得出結(jié)論,練習提高。為學生提供適當?shù)囊龑Ш蛶椭?,給學生必要的探究和體驗的時間和空間,促進學生的自主建構(gòu)。從本節(jié)課的教學情況看,學生思維積極,多方互動有效,教學效果較好。
本節(jié)課的亮點:
1.教學設計理念充分體現(xiàn)了新課程“從生活走向化學,從化學走向生活”的新理念。
2.本節(jié)課在教學之前就布置學生收集有關酸雨危害的圖片及實例,并歸納符合新課程提倡的自主、探究、合作的學習方式。認識化學與人類生活的密切聯(lián)系,體驗學科價值,樹立強烈的環(huán)境保護意識和健康意識,培養(yǎng)了學生辯證認識事物兩面性的哲學觀點。
3.能夠多方面、多層度地解讀、處理教材。充分發(fā)揮學科優(yōu)勢,適時進行自主實驗、提問、練習等,努力為學生提供廣闊的思維空間,培養(yǎng)學生的實驗探究能力、團隊協(xié)作能力和思維的邏輯性,培養(yǎng)學生“發(fā)現(xiàn)問題、解決問題”的自主學習和終身學習的意識和能力。
本節(jié)課也存在以下主要問題:
1.本節(jié)課教學之前就布置學生收集有關酸雨危害的圖片及實例并歸納,所獲得的信息可能并不完美,對課堂的順利進行可能會有影響。
2.在課堂中進行較多實驗,學生對實驗現(xiàn)象、結(jié)論等的陳述不敢大膽,而是將教材所描述的現(xiàn)象和結(jié)論呈現(xiàn)給同學。
3.本節(jié)課設計的學生活動較多,課堂容量大,時間不易控制,需要教師有較強的課堂時間駕馭能力。
參考文獻:
教學目的與要求:
1、使學生了解二氧化硫的物理性質(zhì)和用途;
2、使學生掌握二氧化硫的化學性質(zhì);
3、使學生了解二氧化硫?qū)諝獾奈廴竞头乐刮廴尽?/p>
教學重點:二氧化硫的化學性質(zhì)
教學難點:二氧化硫的化學性質(zhì)
教學方法:實驗演示法、講述法、比較發(fā)現(xiàn)法、探究與體驗法
教學用具:實驗用品
課型:新課
課時:2(以化合價為主線探究硫元素及化合物的性質(zhì))
教學內(nèi)容:
第一課時
新課的準備:
1、硫元素的主要的化合價有哪些?有哪些代表物質(zhì)?
2、硫的單質(zhì)有哪些化學性質(zhì)?(與金屬反應、與氫氣反應、與氧氣反應)
3、二氧化硫有哪些性質(zhì)與用途,它給人婁帶來哪些危害?
新課進行:
第二節(jié)二氧化硫
一、二氧化硫的性質(zhì)
1、物理性質(zhì)
無色、有剌激性氣味的氣體,有毒、易液化(mp:-10℃),易溶于水(S=40),密度比空氣大。
2、化學性質(zhì)
①與水反應——實驗:二氧化硫溶于水實驗
二氧化硫水溶液呈紅色——溶液呈酸性:SO2+H2OH2SO3
復習可逆反應的概念,簡介亞硫酸(H2SO3)。
②二氧化硫氧化性與還原性
分析二氧化硫中硫元素的化合價:+4,可以升高,也可以降低,表現(xiàn)氧化與還原兩重性。
2SO2+O22SO3:還原性;(可逆反應)
SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr(使溴水或高錳酸鉀溶液褪色)
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
思考:二氧化硫能使品紅溶液褪色,氯氣也能使品紅溶液褪色,若將它們按1:1比例混合通入品紅溶液中,品紅溶液也褪色嗎?
SO2+2H2S=3S+2H2O
說明二氧化硫具有氧化性(分析氧化劑、還原劑,氧化產(chǎn)物及還原產(chǎn)物)
簡介三氧化硫的性質(zhì):
物理性質(zhì):無色固體,mp、bp都比較低;
化學性質(zhì):與水反應,放熱SO3+H2O=H2SO4,(強調(diào)工業(yè)上制取硫酸的原理:SSO2SO3H2SO4)
③二氧化硫的漂白性
實驗6-2二氧化硫通入品紅溶液,加熱。
現(xiàn)象:品紅褪色,加熱又呈現(xiàn)紅色,說明二氧化硫具有漂白性。
強調(diào):二氧化硫漂白具有不穩(wěn)定性、選擇性,二氧化硫也具有殺菌、防腐之功效。
舉例:二氧化硫漂白紙漿、毛、絲、草編制品。
比較:與氯氣、過氧化鈉漂白有何異同?
新課的延伸:
①寫出硫化鈉溶液與亞硫酸鈉溶液在酸性環(huán)境下發(fā)生化學反應的化學反應離子方程式,再總結(jié)一類反應的規(guī)律,共五個方面。
②離子共存判斷:Cl-+ClO3-和Cl-+ClO3-+H+;S2-+SO32-和S2-+SO32-+H+。
教學小結(jié):
以下就“二氧化硫”性質(zhì)的教學設計與課堂教學現(xiàn)場,嘗試如何實現(xiàn)在新課標中所倡導的理念,讓學生在探究學習中體會科學思想,使用科學的研究方法去探究問題,由此提升他們的科學素養(yǎng).
第一,在教學過程中建立探究過程.
由于學生在生活中已對二氧化硫有一定的感性認識,特別是對其所引起的一些環(huán)境問題了解較多.因此可進行如下設計.以當代世界三大環(huán)境問題之一“酸雨”作為切入口,使學生感到親切又渴望,觸發(fā)學生探究問題的內(nèi)驅(qū)動力.
把生活中的現(xiàn)象通過多媒體還原在課堂中:視頻1:酸雨對森林的危害視頻.視頻2:自由女神像受酸雨侵蝕的視頻.視頻3:硫酸工業(yè)排放廢氣造成酸雨的視頻.視頻1、2讓學生在動畫視頻中了解酸雨對環(huán)境、人文的破壞,視頻3則讓學生體會了現(xiàn)代化學工業(yè)的進步在提升人們生活水平的同時,也對環(huán)境造成嚴重污染,從而激發(fā)學生的環(huán)保意識.
邊播放視頻,邊讓學生觀察,通過分組討論、交流、分析、歸納,完成預先設計的探究引導問題.1.酸雨的危害;2.二氧化碳能否形成酸雨;3.酸雨形成的原因;4.硫酸工業(yè)廠址的選擇及如何減少酸雨.
通過以上活動,使學生比較自然地了解酸雨的成因,同時也使學生學會體驗、觀察,同學間相互交流、歸納、總結(jié)等親身活動.
第二,通過聯(lián)系已有的知識,設計實驗驗證猜想,挖掘隱藏在背后的科學方法和科學思想.
問題提出:通過酸雨的形成過程,了解到二氧化硫作為一種酸性氧化物的特性.二氧化硫的性質(zhì)和熟悉的二氧化碳有什么相同和不同呢?
學生回憶二氧化碳的化學性質(zhì).
用表格列舉一些性質(zhì),讓學生體會應用更加簡捷的方法(列表法)對不同物質(zhì)的性質(zhì)進行比較,從而比較自然地在頭腦中理解記憶兩者的不同之處.
提問1:二氧化硫作為一種酸性氧化物,和二氧化碳化學性質(zhì)有什么相同?
課堂演示對比實驗1:分別將二氧化碳與二氧化硫通入紫色石蕊試液和澄清石灰水中,兩者現(xiàn)象相同.通過對比引導學生得出二氧化硫與水反應的性質(zhì).
演示對比實驗2:將二氧化碳與二氧化硫通入紫色石蕊試液后的溶液加熱,根據(jù)“二氧化碳使溶液變紅,加熱后,溶液又重新恢復紫色”這一事實,引導學生聯(lián)想二氧化硫與水反應生成亞硫酸的情況,進而說明“二氧化硫與水的反應“的可逆性,并簡單說明”可逆反應”的特征.
提問2:二氧化硫和二氧化碳化學性質(zhì)有什么不同?
演示實驗3:將二氧化硫通入一種紅色的溶液――品紅溶液中,觀察現(xiàn)象.
品紅溶液中通入SO2氣體,紅色褪去,引導學生聯(lián)想以前學過的哪種物質(zhì)通入有色物質(zhì),會有類似現(xiàn)象.學生在聯(lián)系鹵素中已經(jīng)學到的氯氣,聯(lián)想到二氧化硫具有漂白性.
對比演示實驗4:將氯氣通入品紅溶液中,觀察現(xiàn)象.
驗證氯氣的漂白性.
引導提問:兩者漂白性是否一致?
對比實驗5:將用氯氣漂白后的品紅溶液與二氧化硫漂白后的品紅溶液加熱.
二氧化硫漂白的品紅溶液紅色恢復,而氯氣漂白的品紅溶液紅色不恢復,說明了什么?
教師講解:SO2具有漂白性,但生成的無色物質(zhì)不穩(wěn)定,受熱易分解,使顏色恢復.而氯水漂白是因Cl2溶于水后產(chǎn)生的HClO有強氧化性,可將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)而漂白,實質(zhì)為氧化還原反應,這種漂白效果是永久性的.
舉例說明工業(yè)上常用SO2來漂白紙漿,以致報紙放久會變黃.那么二氧化硫是否能讓所有的有色物質(zhì)褪色呢?
學生討論總結(jié)已學過的有色物質(zhì):紫色石蕊試液、品紅溶液、溴水、滴有酚酞的氫氧化鈉及高錳酸鉀溶液.
演示實驗6:將二氧化硫通入上述溶液,觀察現(xiàn)象.
現(xiàn)象:品紅溶液、溴水、滴有酚酞的氫氧化鈉及高錳酸鉀溶液都褪色了.
教師引導:通過二氧化硫能使紫色石蕊變紅,而不能使其褪色,學生很快理解二氧化硫的漂白具有選擇性,不能使得每種有色物質(zhì)都褪色.
教師提問:怎樣用實驗說明二氧化硫是否將溴水、滴有酚酞的氫氧化鈉及高錳酸鉀溶液漂白?學生討論總結(jié)后回答:根據(jù)二氧化硫漂白后形成的化合物不穩(wěn)定,在一定條件下,被漂白的物質(zhì)又會恢復原來的顏色,因此加熱,會使得被褪色的溴水、滴有酚酞的氫氧化鈉及高錳酸鉀溶液恢復原來顏色.根據(jù)學生回答進一步做對比實驗,了二氧化硫?qū)⑸鲜鲇猩镔|(zhì)漂白的假設.教師進一步提問是什么原因?qū)е律鲜鋈芤和噬?/p>
學生討論后回答二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應.
引導學生從化合價來分析二氧化硫的性質(zhì)(既有氧化性又有還原性),提出二氧化硫與溴水、高錳酸鉀溶液所發(fā)生的氧化還原反應.
對比實驗的運用,能讓學生聯(lián)系學過的知識,引導學生分析問題,并充分調(diào)動學生的想象力和創(chuàng)造性思維,使他們能創(chuàng)造性地提出一些解決問題的假設.再采取討論式的方法,給學生創(chuàng)造一個相互交流、集思廣益的氛圍.
關鍵詞:二氧化硫;復習課;教學設計;問題解決
文章編號:1005?6629(2014)4?0041?03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
1 設計思路
本節(jié)課從葡萄酒中的二氧化硫引入,通過探討葡萄酒中二氧化硫的作用、二氧化硫的定量檢測和工業(yè)尾氣中二氧化硫的定性吸收來復習回顧二氧化硫的化學性質(zhì)。整個設計從生活走進化學、以問題解決為主線、以觀念建構(gòu)為先導,同時滲透學生科學探究能力的培養(yǎng)。課堂教學中將二氧化硫的化學性質(zhì)、氧化還原反應、實驗、計算等知識進行整合,培養(yǎng)學生解決綜合問題的能力。同時讓學生建構(gòu)起物質(zhì)的轉(zhuǎn)化觀、實驗觀、化學的價值觀等基本的學科觀念,領略化學在生活生產(chǎn)中的魅力。
2 教學內(nèi)容分析
本節(jié)課是高三第一輪復習課。學生對氧化還原反應、電化學、離子反應的規(guī)律已有了積累;元素化合物知識板塊中鹵素的復習已經(jīng)結(jié)束。鹵素中的氯氣和次氯酸及其鹽是強氧化性物質(zhì)的典范。與之相對的則是氧族中的二氧化硫,是典型的還原性物質(zhì)。雖然高三化學課時少,任務重,但二氧化硫的復習仍然單獨安排一節(jié)課的時間。一是為了構(gòu)建物質(zhì)的轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡,二是為了鞏固氧化還原反應的復習成果。
二氧化硫在近幾年高考試題中主要以兩種情景呈現(xiàn):一是硫酸工業(yè)尾氣的處理,如2010年江蘇高考第17題和2013年上海高考第42題;二是二氧化硫或亞硫酸鹽的定量檢測,如2012年安徽高考第27題。本設計以二氧化硫的定量檢測來復習其還原性、以硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫的處理復習酸性氧化物通性。嘗試讓知識問題化,問題情景化。
3 教學目標
知識與技能:掌握二氧化硫的強還原性、弱氧化性、酸性氧化物通性、漂白性。掌握不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。
過程與方法:通過二氧化硫的檢測和吸收,培養(yǎng)學生問題解決、信息解讀、實驗、計算等能力。學會在不同情景中進行檢測和處理方法的遴選與評價。
情感態(tài)度與價值觀:讓學生感受到學習化學的樂趣、體驗科學探究的艱辛和喜悅、體會化學對生活和社會發(fā)展的貢獻、樹立辯證看待事物的態(tài)度。讓學生建立起物質(zhì)的轉(zhuǎn)化觀、實驗觀、化學的價值觀等基本的學科觀念。
4 教學重點、難點
(1)教學重點:二氧化硫的性質(zhì)。
(2)教學難點:相關實驗方案的設計、知識的綜合應用。
5 教學過程
[課前準備](1)釀葡萄酒的原料為葡萄汁和SO2。請查閱資料分析葡萄酒中SO2的作用。
(2)硫酸工業(yè)尾氣中SO2含量約為0.4%,通常采用堿液吸收至SO2含量≤0.05%才能達標排放。常用處理方法之一為氨酸法:氨水吸收尾氣,然后加入硫酸;第二種為石灰~石膏法:石灰乳吸收尾氣再轉(zhuǎn)化為石膏。請用化學方程式表示兩種方法的工作原理。并從吸收效率、成本、安全性、產(chǎn)品回收利用等角度評價這兩種工藝。
小結(jié):(1)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化可通過加合適的氧化劑或還原劑實現(xiàn),同價態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化可通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿環(huán)境來實現(xiàn)。
(2)紅葡萄酒中的SO2給我們啟示:若要保護較強還原性的物質(zhì),可以加入還原性更強的物質(zhì)。生活中相關的例子很多,如:犧牲陽極(Zn)的陰極保護(Fe)法、補血劑中犧牲Vc保護Fe2+、犧牲對苯二酚(對苯二胺)可以保護亞硫酸鹽等。
[結(jié)語] SO2雖然有毒,但適度地控制用量可用作食物的殺菌劑和防腐劑。這說明物質(zhì)具有兩面性,有利有弊,我們要學會辯證看待、對待事物。工業(yè)尾氣中的SO2若直接排放會造成諸多環(huán)境問題,但可用合理途徑將其轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品。恰當?shù)乩没瘜W轉(zhuǎn)化,人們可以獲得或消除某些物質(zhì),控制變化的條件,可使化學變化向著人們希望的方向進行,實現(xiàn)自然與社會的可持續(xù)發(fā)展。
文章編號:1008-0546(2013)11-0078-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.11.029
高一銜接期是指學生進入高一后逐步適應高中化學學習的過渡期,一般認為是高一開始至高一上學期期末考試前后。筆者在了解高一銜接期學生化學學習情況的基礎之上,開展銜接期課堂教學的案例研究,在縮短學生高中學習的適應期,減少化學學習的兩極分化等方面做一些嘗試。
一、教學目標
了解SO2物理性質(zhì)和用途;探究SO2的主要化學性質(zhì);了解硫酸型酸雨形成的原因、危害和防治方法;培養(yǎng)關心環(huán)境的情感和利用化學知識化害為利的科學思想。
二、教學方案設計
1. 高一銜接期教學方案設計原則
高一銜接期教學方案的設計要遵循以下原則:(1)激趣性,即通過多渠道激發(fā)、維持、增進學生形成持久穩(wěn)定的化學學習興趣。(2)主體性,即以學生的學習起點(包括知識、技能和態(tài)度)為依據(jù)來設計教學活動,教學實施過程強化學生主體性,充分發(fā)揮化學實驗的強大功能,讓學生多動手多實踐。(3)發(fā)展性,教師用發(fā)展的眼光分析教學目標(教學終點)和學生起點能力(教學起點)之間的相對關系。(4)探究性,即落實課改的理念和要求,精心設置教學情境為學生搭建適宜的學習平臺,教學中問題設置要體現(xiàn)探究過程,給學生充分的探究空間。
2. 教學起點分析和教學設計主題
本節(jié)課相關的學習起點:(1)認知起點:初中階段已學過二氧化碳與水、堿溶液等性質(zhì),知道正常雨水的pH,對酸雨的成因、危害等有所了解;化學1專題1的學習建立了酸性氧化物的概念。(2)技能起點:能夠用雙線橋分析氧化還原反應;一定的實驗觀察、實驗操作和現(xiàn)象表述能力,但容易忽視對細節(jié)的觀察,實驗設計能力和對現(xiàn)象的分析能力不足。(3)態(tài)度起點:實驗觀察和操作興趣較濃厚,有一定的實驗探究和分析的愿望。
依據(jù)課程標準和教學要求,結(jié)合學生的知識儲備和實際能力,將教學內(nèi)容設計成四大主題。
三、教學組織過程
1. 課前準備
組織學生調(diào)查二氧化硫氣體的來源及其危害。
2. 新課引入
[投影圖片]展示雕像、森林、水體受酸雨毀壞的圖片,硫磺燃燒法熏銀耳的圖片,食品中二氧化硫超標的報道,直接引入本課題。
[教師引導]二氧化硫既是重要的化工原料又是大氣嚴重的污染物,如何測量大氣中二氧化硫的濃度或檢驗食品中是否使用二氧化硫漂白,捍衛(wèi)自身利益,保護自身健康?如何合理利用二氧化硫?我們需要了解二氧化硫的性質(zhì)。
3. 二氧化硫性質(zhì)的探究過程
(1)二氧化硫的分子組成和物理性質(zhì)
[情景創(chuàng)設]用蜂窩煤取暖,室內(nèi)經(jīng)常能聞到刺鼻氣味;展示一瓶軟塑料瓶盛裝的二氧化硫氣體,向瓶中加入少量蒸餾水,振蕩后觀察現(xiàn)象。
[學生總結(jié)]無色刺激性氣體,易溶于水,密度大于空氣,易液化,有毒
(2)二氧化硫的化學性質(zhì)
[演示實驗]取上述1-2mL塑料瓶中液體于試管中,滴加1-2滴石蕊試液。
[教師提問]SO2溶于水過程僅僅只發(fā)生了物理變化嗎?如果發(fā)生了化學變化,化學方程式該如何書寫?
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[教師講解]二氧化硫在遇到硫化氫等強還原劑時,也會體現(xiàn)一定的氧化性。
[教師提問]二氧化硫除了上述化學性質(zhì)外還具有哪些化學特性?
[演示實驗]將二氧化硫氣體通入盛有品紅溶液的試管中,試管口塞一小團蘸有濃氫氧化鈉溶液的棉花,觀察溶液顏色的變化;再加熱試管,又有什么現(xiàn)象發(fā)生?
[學生歸納]二氧化硫具有漂白性,能使品紅溶液褪色,但漂白效果不持久。
[聯(lián)系生活]二氧化硫熏蒸銀耳、饅頭等食品的危害;二氧化硫用做紙張漂白等。
[教師點撥]二氧化硫溶于水生成的亞硫酸與品紅化合形成無色物質(zhì);無色物質(zhì)分解又生成品紅和二氧化硫。二氧化硫只能使某些有色物質(zhì)褪色,不能使石蕊試液褪色。氯水也具有漂白性,我們從原理、本質(zhì)、效果和范圍等方面進行比較。
[學生思考討論]比較氯水和二氧化硫漂白性。
(3)硫酸型酸雨
[指導學生閱讀]請學生閱讀教材相關內(nèi)容,回答下列問題
①空氣中二氧化硫的來源?硫酸型酸雨是怎樣形成的?
②酸雨有什么危害?
③如何防止二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染?
[學生交流]結(jié)合課前調(diào)查,對硫酸型酸雨的成因、危害和防治進行交流。
[觀看錄像]酸雨的危害和防止措施
[教師點撥]二氧化硫進入大氣,主要通過兩種不同渠道,最終都形成硫酸;酸雨對土壤、水體、森林、建筑等多方面構(gòu)成危害,被稱為“空中的死神”!大家談到的防治方法都很好,我們應該從我做起,從小事做起,治理酸雨,保護環(huán)境!
4. 課堂小結(jié)(含板書)
[教師點津]①學習重點:二氧化硫的化學性質(zhì),主要是還原性和漂白性;運用
二氧化硫的性質(zhì)特點來理解硫酸性酸雨的形成、危害和防治辦法。
②學習方法指導:多角度多視角來認識、研究物質(zhì)。
5. 作業(yè)設計
你能用哪些方法區(qū)分兩瓶失去標簽的無色氣體是CO2和SO2?
四、教學方案的反思
1. 關于學生起點能力分析
所謂起點能力,是指學生在學習新內(nèi)容之前原有的知識、技能和態(tài)度的準備水平。對于高一銜接期的課堂教學設計來說,要格外關注對學生起點能力的分析。如果說教學目標是目的地,那么學習者的起點能力就是教學的出發(fā)點。了解高一銜接期學生化學學習起點能力,就是要科學確定教學的出發(fā)點,深入了解學生原有的學習準備狀態(tài)。實際上,教師設計教學過程之前,要對化學學習需要、教學內(nèi)容和學生情況予以全面分析,既要關注這一階段學生學習化學的一般特征,也要對不同學生個體學習特點進行分析把握。
2. 關于學生學習興趣
化學學習興趣作為化學學習內(nèi)在動力系統(tǒng)中的發(fā)動系統(tǒng)的重要因素,對高一銜接期的學生化學學習起著重要的作用。實際上,教師在教學實踐中經(jīng)常性地探討和實施學生學習過程中興趣的培養(yǎng)方法。然而,如果離開了對化學學習需要的充分重視去談學生化學學習興趣的培養(yǎng)顯然是徒勞的。高一銜接期的學習興趣培養(yǎng),需要教師在教學中通過多種手段和途徑,不斷維持學生對化學學習的興趣和熱情,最終進入化學學習動力維持和定型系統(tǒng),使學生的化學學習順利進行。比如,本課開始以酸雨危害的相關圖片來創(chuàng)設問題情境,使學生明確學習內(nèi)容和酸雨的關系,在心理上形成一種預期,激發(fā)學生求知的欲望;在探究實驗的設計中引入微型實驗,調(diào)動學生思維的積極性;作業(yè)設計中安排了難度較易、操作性強的開放型問題,以期學習興趣得到鞏固強化。
3. 探究實驗的設計改進
在設計過程中,發(fā)現(xiàn)原課本上二氧化硫與過氧化氫水溶液反應生成硫酸的實驗成功率低,即使在不加過氧化氫水溶液的條件下,也會與氯化鋇作用生成白色沉淀,不利于學生對二氧化硫還原性的理解和把握。為了強化學生在教學中的主體地位,積極創(chuàng)造條件體現(xiàn)學生的實驗能動性,學生通過對溴水與二氧化硫水溶液的反應前后溶液pH的變化來發(fā)現(xiàn)兩者間的反應原理,更能吸引學生。
由于該課所涉及到的多種物質(zhì)具有毒性和揮發(fā)性,我們進一步將微型實驗置于學生分組探究實驗中,盡可能減少有毒有害物質(zhì)對學生身體的傷害和對環(huán)境的污染。使學生耳目一新的同時也培養(yǎng)了學生的綠色化學和環(huán)保理念。
4. 教學設計主題
本課以“從生活走進化學用理論引導分析用實驗探究知識從化學走向社會”為教學設計主體,目的在于落實新課程的理念和要求,即強化從生活中發(fā)現(xiàn)問題,用化學學科知識分析、加工、提升后,再用于生產(chǎn)生活實際。通過對教學設計主題的貫徹,即能提高整節(jié)課的流暢性,也一定程度上提高了銜接期課堂教學的效率。
參考文獻
[1] 中華人民共和國教育部制訂. 普通高中化學課程標準[S]. 北京:人民教育出版社, 2003
中圖分類號:G633.8文獻標識碼:A文章編號:1009-010X(2012)04-0060-02
隨著新課程改革的不斷推進和深入,越來越多的教師深刻體會到教學法的重要作用。對于反思性教學這一概念的理解,熊川武教授認為:教學主體借助于行動研究不斷探究與解決自身和教學目的以及教學工具等方面的問題,將“學會教學(learning to teach)”與“學會學習(learning to learn)”統(tǒng)一起來,努力提升教學實踐合理性使自己成為學者型教師的過程。河北省實施新課程三年以來,高中化學教師普遍具有了教學反思的能力,不論是對教學理念的反思,還是對課堂教學的反思,甚至到課后回顧反思,都做得比較充分,提高了自己的專業(yè)素養(yǎng)。如何將反思滲透到學生的學習過程中,用以提高學生在化學學習中的思維能力,是廣大高中化學教師當前需要解決的問題。反思不僅僅是對化學學習一般性的回顧、重復,而且也是對化學中所涉及的知識、思路、策略等的深究,這對訓練學生思維、優(yōu)化學生的思維品質(zhì)、形成有效的學習方法極為有效。在人教版高中化學必修一的教學過程中,本人試圖從概念教學和元素化合物的教學中嘗試尋求突破,培養(yǎng)學生運用反思提升化學學習興趣,提高化學學習能力。
一、反思在化學概念教學中的應用
化學概念是人類對自然界中眾多化學事物及其變化的本質(zhì)屬性進行深入分析、抽象、概括的結(jié)果,有高度的概括性,化學概念的形成和建立有助于人類對化學事實、現(xiàn)象的觀察和理解。化學概念的教學是高中化學教學的重要任務之一,是提高學生化學素養(yǎng)的基礎,要求學生掌握化學基本概念,并運用化學基本概念認識化學物質(zhì)及其變化,這樣才能使學生對化學知識的學習不僅知其然,而且知其之所以然,提高思維能力。
在高一化學的概念教學中,學生已有的概念對新概念的深化發(fā)展主要是順應過程,要在一定的情境中通過學生主動建構(gòu)而將新的更科學的概念納入到已有的認知圖式中。而學生已有的不具有普遍適用性的概念對新的科學概念的習得一般起到前攝抑制的消極作用,不容易發(fā)展成科學的概念。如離子反應的教學,在高二測試時,還有學生局限于復分解反應發(fā)生的條件,即“有沉淀、氣體或水生成”。要消除這種不良影響,需要通過獲得新的直觀事實或經(jīng)驗來消除舊概念的消極影響,我們設計圖1所示的簡單流程來實現(xiàn)。
離子反應(復分解型)條件的教學是對初中復分解反應條件的深化,同時也是化學反應原理中鹽類水解的基礎,特別是要將學生已有的復分解條件“生成水”轉(zhuǎn)變成“生成弱電解質(zhì)”。
“離子反應條件”教學片段設計如下:講授過離子方程式書寫步驟后,學生練習、體驗、掌握離子方程式的書寫;同時為后續(xù)離子反應條件和離子方程式意義的教學提供化學反應基礎。學生一定會認為H+和CH3COO-不能反應。此時調(diào)動學生已有的認知經(jīng)驗。設計實驗:在2支試管中分別取稀鹽酸(0.01mol/L)樣品少量,用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙上;再分別加入CH3COONH4固體和氯化銨固體,振蕩后再分別用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙上。觀察顏色變化。分析并得出CH3COO-和H+發(fā)生了反應的事實。通過實驗引發(fā)認知沖突,從宏觀角度認識已有復分解反應條件的概念不能解釋新的實驗事實,激發(fā)學生進一步求知的欲望;同時也是概念深化發(fā)展的實驗事實基礎。通過學生的思考理解,把握共同特征,修正復分解型離子反應的條件:有沉淀、氣體或弱電解質(zhì)生成。
二、反思在元素化合物知識教學中的應用
元素化合物知識是化學教學內(nèi)容的重要組成部分。它不但是化學概念、理論的載體,還承載著體驗科學探究過程、學會科學研究方法、加深對科學本質(zhì)認識、增強創(chuàng)新精神和實踐能力等教育功能。面對教材內(nèi)容體系變化大、元素化合物知識涉及面廣、知識點分散、易學難記、課時不足等諸多不利因素,如何領悟理解課程內(nèi)容、課標要求的變化,優(yōu)化教學設計策略,提高教學的有效性呢?這就要求廣大化學教師在教學過程中不斷進行反思,不僅要對我們采取了哪些教學行為進行批判性的思考,而且要對支配這些教學行為潛在的教育觀念進行重新認識;要反思自己的教學是否體現(xiàn)新課改的要求、是否改變學生的學習方式、是否充分利用了學生自身的課程資源、是否提高了學生的科學素養(yǎng)……只有這樣,反思才能促使自己的教學理念不斷更新與發(fā)展。
我在教學高一化學“二氧化硫性質(zhì)”時第一次教學過程是這樣設計的:
1.用多媒體播放“酸雨”污染的錄像(激發(fā)學生的求知欲)。2.展示一瓶盛有二氧化硫的集氣瓶,學生觀察并探究、分析二氧化硫的物理性質(zhì)。3.演示二氧化硫與水的反應實驗。學生討論:二氧化硫與水反應生成了什么?二氧化硫具有哪些化學性質(zhì)?4.根據(jù)二氧化硫中硫的化合價,小組討論二氧化硫還可能有哪些化學性質(zhì)。教師介紹二氧化硫的氧化性和還原性,寫出有關的化學方程式。5.演示二氧化硫的漂白實驗,學生觀察現(xiàn)象并得出結(jié)論。小組討論二氧化硫與氯氣漂白性原理。6.小結(jié)后反饋練習。
反思1.開始的錄像一定能激發(fā)學生的求知欲嗎?學生會不會認為“這樣一種污染物,學了有什么用?”學生看了錄像很可能會對二氧化硫的學習產(chǎn)生抵制的心理,能否用其他方式引課,讓學生對二氧化硫產(chǎn)生好感?
反思2.能否將演示實驗改為探究實驗?怎樣改進?
反思3.二氧化硫的化學性質(zhì)能否采用探究方式,讓學生自己獲取知識?
設計改進后的教學:
1.課前布置學生查找二氧化硫的有關資料,了解二氧化硫有哪些用途?(巨鹿縣是河北省金銀花之鄉(xiāng)、枸杞之鄉(xiāng)。學生敘述二氧化硫可熏金銀花、枸杞。這樣引入使學生在情感上容易接受二氧化硫,從而有興趣學氧化硫。)
2.二氧化硫漂白性的探究采用趣味實驗設疑:將盛有某無色溶液(過量二氧化硫通入品紅試液后的溶液)且管口系有氣囊的試管加熱,氣囊膨脹,溶液由無色變?yōu)榧t色;將試管浸入冷水中,氣囊變癟,溶液由紅色變?yōu)闊o色。(驗證二氧化硫的溶解性和漂白性,教學互動氛圍良好,激發(fā)了學生的興奮點。)
3.當學生思維的空間已打開,此時指導學生合作學習:能使品紅試液褪色的物質(zhì)有哪些?其原理分別是怎樣的?通過互動和發(fā)散思維,達到前后知識系統(tǒng)化的目的。
4.根據(jù)二氧化硫的化合價,啟發(fā)學生回答二氧化硫還具有哪些化學性質(zhì)。(氧化性和還原性。)
結(jié)合實驗桌上的化學儀器、pH試紙、試劑瓶中的試劑(氫硫酸、酸性高錳酸鉀溶液、新制氯水、新制的氯化鐵溶液、氯化鋇溶液)等,教師引導學生用實驗探究二氧化硫的氧化性和還原性。學生小組討論,代表匯報,教師點評,設計合理實驗,學生探究,得出結(jié)論,寫出化學方程式。
5.提出二氧化硫是形成酸雨的主要物質(zhì),用多媒體播放“酸雨”污染的錄像,介紹大氣污染及防治,學生的社會責任感油然而生,知道了學氧化硫的重要性和必要性。
在介紹二氧化硫的漂白性時,有學生提出“將鮮花放進盛有二氧化硫的錐形瓶中,觀察顏色”的實驗方案,這是學生思維的發(fā)散和創(chuàng)新,也是反思的又一次提升。
教學反思,融會貫通了新舊知識之間的聯(lián)系,促進了知識的同化和遷移,并使學生將知識內(nèi)化為己有;教學反思,也拓寬了學生的思路,提高了學生的思維品質(zhì)。在反思中,學生不斷地自我超越、自我完善,并最終形成一種良好的學習習慣和學習能力。在反思中,老師走近學生,讓學生智慧的火花碰撞,形成融洽、共同提高的師生關系。在新一輪的課程改革中,培養(yǎng)學生的反思習慣、抓好反思教學,不失為一種打造優(yōu)質(zhì)課堂、進行素質(zhì)教育的好方法。
參考文獻:
[1]趙玉峰,張建莉.高一化學新課教學中概念深化發(fā)展的策略[J].中學化學教學參考,2011,(6):24.
二、教材分析
本節(jié)的酸雨問題、環(huán)境保護和防治問題又是當今社會的熱點,是幫助學生逐漸形成可持續(xù)發(fā)展思想的好素材。是貫徹落實情感態(tài)度與價值觀教學理念的好時機?!抖趸虻男再|(zhì)和作用》這一節(jié)是元素化合物知識中最后第二種元素硫的一種氧化物,前面學過鈉、鎂、鋁、鐵、銅,氯、碳等元素及其化合物(酸性氧化物)的性質(zhì)。最后一節(jié)是氮及其化合物性質(zhì)。初中學過酸性氧化物的性質(zhì),也學了用化合價升降來分析氧化還原反應。因此在《二氧化硫的性質(zhì)和作用》這一節(jié)學習方法上可借鑒前面的知識和經(jīng)驗,對最后一節(jié)氮及其化合物的學習也起指導作用。因此在教方面因突出以學生為主體、教師為指導的思想。創(chuàng)設情境,引導學生思考、討論,運用已有知識經(jīng)驗,通過自己的建構(gòu)而掌握新的知識。在學方面要引導學生質(zhì)疑、提出問題,培養(yǎng)自主學習。轉(zhuǎn)變學生的學習方式。
三、學情分析
學生對本課內(nèi)容有一定的了解,有一定的比較、類推的能力。但對元素及其化合物的學習如何有系統(tǒng)地進行不清楚。學生可能采取個別死記的方式來學習性質(zhì)。不能理論聯(lián)系實際。
四、教學目標
1、學習化合物學習的一般方法,知道一般從幾個方面著手。
2、能用化學方程式表示二氧化硫的化學性質(zhì),能列舉酸雨的一些危害。
3、體驗化學對解決環(huán)境的貢獻,能從化學原理角度理解酸雨的防治方法。
4、培養(yǎng)推究意識,學習用比較、類推等方法進行自主學習。
五、重點、難點
二氧化硫的化學性質(zhì)、環(huán)境意識、學習策略為重點。正四價的硫元素的三類化合物具有還原性、學習策略應用為難點。
六、教學策略和手段
應用媒體、實驗,根據(jù)建構(gòu)主義的教學觀采用自主學習、探究學習的教學策略。
七、課前準備
學生查閱酸雨危害的相關知識。教師準備相關實驗(針筒、點滴板、
藥品)
八、教學過程
新課引入:
展示兩幅圖片:一幅是沒有遭酸雨破壞的精美的風景畫面,并配以優(yōu)美閱耳的聲音,另一幅是幾年后遭酸雨破壞后的十分荒涼的慘狀畫面。(充分應用情境,激發(fā)學生的學習興趣。應用這兩種情景,給學生視覺上的刺激,激發(fā)學生學習本節(jié)的欲望)。
產(chǎn)生問題:什么原因使優(yōu)美的環(huán)境遭到破壞?
學生討論、回答問題:是酸雨造成的。
產(chǎn)生問題:指出酸雨還有哪些危害。
學生討論、回答問題:建筑、石雕、土壤、生物等等。
產(chǎn)生問題:酸雨中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)?
學生討論、回答問題:有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,
引出課題: 硫酸型酸雨該溶質(zhì)是怎樣形成的?即二氧化硫是如何轉(zhuǎn)變成硫酸的?
上課過程:
設問:二氧化硫是酸性氧化物嗎?酸性氧化物一般具有哪些化學性質(zhì)?
學生活動:寫出二氧化碳與水反應的方程式,二氧化碳與氫氧化鋇溶液反應的方程式,二氧化硅與氧化鈣反應的方程式。
產(chǎn)生問題: 二氧化硫有這些性質(zhì)嗎?
實驗探究:
學生活動:學生分組實驗
1、用充有40ml二氧化硫的針筒吸入5ml水,用橡皮塞堵住針筒的前端,振蕩、觀察體積變化。
2、在點滴板上分別放pH試紙、4―6滴氫氧化鋇溶液、4―6滴氯化鋇溶液,然后滴二氧化硫的水溶液,觀察現(xiàn)象。
學生討論得出結(jié)論、板書
一、二氧化硫的物理性質(zhì)
能溶于水、無色、有刺激性氣味的氣體(放爆竹是的氣味)。
二、二氧化硫的化學性質(zhì)
二氧化硫和水反應生成弱酸,能使澄清氫氧化鋇溶液變渾濁(生成BaSO3沉淀),不能使氯化鋇溶液變渾濁。
(酸性氧化物)
產(chǎn)生問題:除了從酸性氧化物角度考慮,還有沒有其他角度來研究其性質(zhì)呢?
SO2如何演變成酸雨中的H2SO4呢?
問題:根據(jù)P89圖,酸雨形成過程,有幾種途徑?硫元素的化合價發(fā)生怎樣的變化?
學生看書、討論得出結(jié)論:有兩條途徑。實質(zhì)正四價的硫元素被氧化。
產(chǎn)生問題:如何用實驗驗證第二條途徑呢?
實驗探究:
分組實驗:在點滴板上滴加3―4滴氯化鋇溶液,然后滴加3―4滴H2O2,觀察現(xiàn)象。
然后滴加SO2的水溶液,觀察現(xiàn)象,然后滴加鹽酸,觀察變化。
學生討論分析得出如下結(jié)論
1、現(xiàn)象 無---白色沉淀---不消失
2、只能是BaSO4沉淀
3、亞硫酸被氧化成硫酸
板書:4、SO2的還原性
2SO2+O2 2SO3
2H2SO3+O2=2H2SO4
討論練習:亞硫酸和雙氧水反應方程式
問題:除了從酸性氧化物、化合價角度考慮,還有沒有其他其性質(zhì)呢?
板書:5、漂白作用
演示實驗:在小試管中加入品紅后,再注入SO2的水溶液,然后套上氣球,振蕩、觀察、加熱、觀察、冷卻、再觀察
學生描述現(xiàn)象:
SO2 冷卻
品紅---無色---紅---無
產(chǎn)生問題:與次氯酸漂白有何不同?
經(jīng)常有這樣的報道:查獲某種粉絲、銀耳等物質(zhì)的違規(guī)漂白,這是用什么漂白的呢?
根據(jù)實驗能不能說明亞硫酸易分解?
小氣球另一作用是什么?
問題解決:二氧化硫的漂白原理是其和有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定無色化合物,而使之漂白。但此物質(zhì)不穩(wěn)定,所以受熱或長時間后易恢復原來的顏色,是暫時漂白。而其它具有漂白性的物質(zhì)是由于其具有強氧化性將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì),是永久漂白。
用二氧化硫漂白的,但殘留量大大超標。二氧化硫還可用來滅菌,做食物和干果的防腐劑。能說明亞硫酸易分解,否則二氧化硫不會進入小氣球中。小氣球另一個作用是環(huán)保。
問題: SO2有用的一面,但也有害的一面,如何消除有害的一面呢?
學生閱讀資料卡:燃煤煙氣的脫硫
知識介紹:石油和煤的成分里都含有硫,1噸的煤含有5~50kg的硫,
一噸的石油含有5~30kg的硫,硫在燃燒時將產(chǎn)生2倍于硫重量的二氧化硫,
全世界每年排放到大氣中的二氧化硫,在1.5億公噸以上!隨之而來便是空氣的質(zhì)量越來越差,產(chǎn)生酸雨;
板書:三、大氣中SO2主要來源和防止原理
來源:化石燃料的燃燒、含硫金屬的冶煉、硫酸的生產(chǎn)。
防止原理:酸性氧化物性質(zhì)、鹽還原性
展示: 一幅是治理后的精美的風景畫面,并配以優(yōu)美閱耳的聲音。
學生練習:1為治理二氧化硫的污染,降低燃燒時向大氣排放的二氧化硫,工業(yè)上將石灰石和含硫煤混合后使用。請寫出燃燒時有關“固硫”(不使硫化合物進入大氣)的化學方程式
2、下列物質(zhì)中硫元素只顯示還原性的是( )
A.H2S B.SO2 C.S D.H2SO4
3、能夠證明CO2中含有SO2的方法有中 ( )
A.通入澄清石灰水中 B.通入飽和CaCl2溶液中
C.通入品紅溶液 D.先通入飽和NaHCO3溶液,再通入澄清石灰水中
九、知識結(jié)構(gòu)或板書設計
十、作業(yè)設計
課本95頁:1、2、3、5、7、9
問題討論:
1、CO2和SO2性質(zhì)的異同點
2、氯氣也是強氧化劑,如何設計實驗證明它能氧化亞硫酸?如何書寫其反應方程式?
3、一瓶無色氣體,可能含有HCl,HBr,SO2中的一種或幾種。將其通入氯水中,得到無色透明溶液,將此溶液分成兩份,一份加入BaCl2和HCl溶液,析出白色沉淀;另一份加入AgNO3和HNO3溶液,也有白色沉淀生成。則下面結(jié)論正確的是 ( )
一、提問設計和優(yōu)化
教師的教學中,備課是其中至關重要的一部分。制訂出合理的教學計劃,對教學工作的實施至關重要。上課提問設計和方法,直接關乎學生是否能夠吸收知識。現(xiàn)在以《二氧化硫性質(zhì)與應用》的章節(jié)為例,設計課堂提問的步驟,從而對問題進行優(yōu)化。
1.提問設計
這一章內(nèi)容主要是讓學生對二氧化硫化學性質(zhì)了解,所以在備課之時,就需要做提問設計。首先是根據(jù)學生對生活中二氧化硫的認識入手,通過對二氧化硫的危害闡述,從而引導學生有了解二氧化硫的興趣,再將問題逐漸滲透、深入,同時,提問需要根據(jù)學生的理解能力和知識水平來合理開展。
(1)舉例闡述二氧化硫的危害有哪些;
(2)二氧化硫有哪些性質(zhì);
(3)認識到二氧化硫?qū)θ祟惖纳钣心男┪:Γ?/p>
(4)二氧化硫如何應用。
通過這樣的問題構(gòu)架,對教學目標有了一個較為清晰的了
解。對本章知識有了初步掌握,在此基礎上,對提問設計的環(huán)節(jié)進行優(yōu)化。
2.提問優(yōu)化
在課堂中的提問也是一種藝術,由于備課之時已經(jīng)對課堂提問規(guī)劃完成,即便滲透藝術性,也無神秘之感。在有了目標的基礎上,問題要突出實用性、引導性。
(1)利用學生想表現(xiàn)的心理,問:你有什么看法?
(2)基于學生好奇的心理,問:二氧化硫為什么會對人類造成危害?
利用以上問題,將本章內(nèi)容重點引出,認識二氧化硫有怎樣的危害,對于二氧化硫的性質(zhì)該如何去了解。
二、實際應用提問
高中生已經(jīng)有了相應的生活經(jīng)驗,對某些事物也有自己的獨特見解。因此,課堂提問環(huán)節(jié)一定要經(jīng)得起學生去質(zhì)疑。
1.問題情境
提問有一個良好的問題情境可以促進學生的自主思考能力。例如,可先將一副20世紀80年代的街頭圖片展示出來,小販將粉末倒進籠屜,過會兒饅頭就變得雪白。問:粉末是什么?小販的意圖是什么?
2.問題應用
在問題提出之后,學生會自我思考。這時,教師可對二氧化硫的知識進行講解。在提示之后,再讓學生逐步回答問題,課堂知識才能加深記憶。
課堂提問是教學的關鍵,以高中化學為背景,提問設計到優(yōu)化,結(jié)合教學現(xiàn)狀,將問題潛移默化之間被學生所吸收,教學成果就能顯著提升。
一、導入
在前面的學習中,我們學習的含硫物質(zhì)有硫化氫、硫、二氧化硫;其中他們的化合價分別為-2價、0價、+4價;而我們知道,硫的常見化合價分別為0價、-2價、+4價、+6價,既然我們已經(jīng)學習硫的其他價態(tài)的性質(zhì),讓我們登上硫的最高價,去瀏覽它的秀美景色,而正六價硫的最重要化合物就是硫酸。這一節(jié)課咱們學習硫酸第三節(jié)硫酸。
二、授課
我們知道對于一個團體來說,隨著人員數(shù)量的不同,其性質(zhì)不同。對于硫酸來說,它是不是也隨著在水中的量不同,其性質(zhì)也不相同?那么讓我們一同走近硫酸,去認識它。在初中我們已經(jīng)學習了稀硫酸的性質(zhì),首先我們對稀硫酸的性質(zhì)做簡單的回顧。
(一)稀硫酸的性質(zhì):具有酸的通性(學生自己總結(jié),并投影展示,讓學生對比。)
1.與酸堿指示劑的反應
2.和堿的反應:2NaOH+HSO=NaSO+HO
3.和堿性氧化物的反應:CuO+HSO=CuSO+HO
4.和活潑金屬的反應:Zn+HSO=ZnSO+H
5.和某些鹽的反應:NaCO+HSO=NaSO+CO+HO
原因:HSO=2H+SO
(二)濃硫酸的性質(zhì)
1.物理性質(zhì):(讓學生觀看實物,說出濃硫酸的物理性質(zhì),并投影展示)
2.化學性質(zhì):(1)酸性
(2)特性
()吸水性,分六組,讓學生自己做無水硫酸銅中滴入濃硫酸的實驗,觀察現(xiàn)象,并說出結(jié)論,吸水性的用途,可以做干燥劑,設置疑問,是不是可以干燥所有的氣體?什么樣的氣體不能被濃硫酸干燥?
()脫水性,分六組,每兩組做相同的實驗,讓學生分別做濃硫酸和紙屑、木條、蔗糖的實驗,然后說出實驗現(xiàn)象,并得出結(jié)論。
()強氧化性:和金屬的反應:a.和活潑金屬的反應:(隨量不同產(chǎn)物不同)若濃硫酸是過量則只發(fā)生一個反應;若活潑金屬過量,則發(fā)生兩個反應:Zn+2HSO(濃)=ZnSO+SO+2HO;Zn+HSO=ZnSO+H。
例一:把足量的鐵投入到一定量的濃硫酸中,充分反應后生成標況下的氣體2.24L,且質(zhì)量為3.3g,則(1)消耗鐵的物質(zhì)的量是多少?(2)消耗硫酸的量為多少摩爾?
解:(1)由于鐵是過量的,則鐵被氧化為正二價,又由于硫酸被氧化生成1摩爾二氧化時轉(zhuǎn)移2摩爾電子,生成1摩爾氫氣時轉(zhuǎn)移2摩爾電子,現(xiàn)生成0.1摩爾混合氣體,則轉(zhuǎn)移電子0.2摩爾,則鐵應失去0.2摩爾電子,所以消耗鐵的量為0.1摩爾。
(2)依題意可知混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為33g/mol,所以根據(jù)十字交叉法可知氫氣和二氧化硫的物質(zhì)的量之比為1∶1,則分別含有0.05摩爾的二氧化硫和氫氣,依方程式:
Fe+2HSO(濃)=FeSO+SO+2HO Fe+HSO=FeSO+H
硫酸為0.15摩爾。
b:和不活潑的金屬的反應:(設計一套銅和濃硫酸反應的裝置和驗證產(chǎn)物的裝置,該實驗由教師完成,作完以后讓學生自己歸納,并寫出化學方程式)Cu+2HSO(濃)=CuSO+SO+HO(并給學生強調(diào)環(huán)保意識,讓反應隨用隨停,以節(jié)約藥品和增強環(huán)保意識,用一可抽動的銅絲,且無論如何硫酸不會完全反應)。
例二:向50毫升18摩爾每升硫酸溶液中加入足量的銅片并加熱,充分反應后,被還原的硫酸的物質(zhì)的量( )
A.小于0.45摩爾
B.等于0.45摩爾
C.在0.45摩爾到0.9摩爾之間
D.大于0.9摩爾
解:不活潑金屬和濃硫酸反應時,無論如何,硫酸不會完全反應完,則消耗硫酸的量小于總量0.9摩爾,又由于作酸的和作氧化劑的各占一半,則實際被還原的小于一半,即小于0.45摩爾。
②和非金屬的反應:C+2HSO(濃)=CO+2SO+2HO讓學生自己設計一套實驗裝置驗證產(chǎn)物當中存在二氧化碳和二氧化硫,并用投影展示如何鑒別二氧化硫和二氧化碳的實驗裝置,讓學生對比,并強調(diào)為什么要用兩次品紅溶液或高錳酸鉀溶液,其目的是什么?
例三:請同學們寫出硫和濃硫酸反應的方程式(請一位同學回答濃硫酸和非金屬反應是,有幾重作用,和金屬反應是有幾重作用)。
例四:1摩爾某單質(zhì)和足量濃硫酸反應,消耗硝酸的量是a摩爾,硫酸的還原產(chǎn)物只有二氧化硫,則該單質(zhì)被氧化后的化合價是多少?
解:單質(zhì)有兩種可能,即金屬和非金屬。
(1)設金屬單質(zhì)為A,被氧化為x價
依:2A+2xHSO,(濃)=A2(SO4)x+xSO+2xHO
解之得x=a(另一種根據(jù)得失電子守恒有學生自己完成)
(2)設為非金屬單質(zhì),則單質(zhì)只作還原劑,硫酸只作氧化劑,依得失電子守恒可知x=2a。
③和含低價元素的化合物反應:HS+2HSO(濃)=3SO+2HO。
請同學們寫出下列發(fā)應的方程式:(1)碘化氫和濃硫酸的反應;(2)氧化亞鐵和濃硫酸的反應。
例五:下列氣體能用濃硫酸干燥的是( )
A.氨氣 B.二氧化硫
C.硫化氫 D.碘化氫
2010年夏,重慶市高中教育步入新課程改革。這于我們教師來說是全方面的革新,在觀念轉(zhuǎn)變的基礎之上,最關鍵的是課堂教學行為方式的轉(zhuǎn)變,所以首先思考的是教學模式的建立。在學校的引導下,我們化學備課組基于“學習效果金字塔”理論形成了融入學?!?21”三段循環(huán)教學模式的化學學科模式?,F(xiàn)介紹于下,供大家探討,以求改進。
一、理論基礎
“學習效果金字塔”理論如下:
可以看出:學習方法不同,學習效果大不一樣。因此,要努力轉(zhuǎn)變學習方法,要由被動聽轉(zhuǎn)到主動學,要大力提倡小組合作學習,在參與中掌握知識,生成能力,從而真正實現(xiàn)從知識到能力的轉(zhuǎn)化。
二、“三段六環(huán)教學法”教學模式
現(xiàn)結(jié)合高中化學人教版必修1 《二氧化硫》教學設計作簡要例析和體會。
第一階段:準備階段
第一步:創(chuàng)景設疑
巧妙地利用實物、實驗、圖片和視頻等合理方式創(chuàng)設情景,拋出問題,引發(fā)學生心理上的認知沖突,使學生處于一種“心求通而未得,口欲言而弗能”的具有強烈求知欲的積極學習狀態(tài)。
例析:在設計《二氧化硫》的教學引入中,我們利用了“黃銀耳”和“白銀耳”兩幅圖片讓學生做好壞的選擇而產(chǎn)生認知沖突。
體會:值得提出的是,我們初期花費了很多功夫創(chuàng)設情景,比如我們在講離子反應時,創(chuàng)設了《三國演義》中啞泉中毒片段,下載視頻剪輯,找背景資料就花了幾乎半天的時間,有點為創(chuàng)設情景而創(chuàng)設情景。但現(xiàn)在回頭想,有些過了。課堂教學中的每一個環(huán)節(jié)都應當從教學需要出發(fā),從學生需要出發(fā),任何情景都不能游離于教學之外,更不能是虛擬的。追求表面形式,反而會遠離新課程的要求。
第二步:預立目標
預立教學目標:“學什么”“要學到什么程度”,教師通過多媒體展示教學目標和利用學案列出自學提綱,哪些知識應記住、理解、運用等,使學生對教學目標有所了解,以增強學生的課堂適應性和把握學習方向。
例析:在設計《二氧化硫》的教學中,展示出“1.學習知識目標:⑴了解二氧化硫的物理性質(zhì)和用途,掌握二氧化硫的化學性質(zhì);⑵了解可逆反應的概念;⑶了解三氧化硫是酸性氧化物。2.學習重點:掌握二氧化硫的化學性質(zhì)、難點;理解可逆反應”。
體會:公開把教學目標立起來,學生明白所學方向,產(chǎn)生了學生主動學習、主動與教師合作的局面。
第二階段:操作階段
第三步:自主學習,合作探究
組織學生自主學習。自主閱讀教材,了解知識點或必要的實驗操作等。然后利用教師設計的合作學習提綱,組織學生進行分組實驗探究或互動討論。
例析:在設計《二氧化硫》的教學中,我們拋出了以下四個分組實驗供學生合作探究:
【探究1】
操作:取一試管SO2氣體,觀察顏色并聞氣味。向盛有SO2的塑料瓶中注入10mL的蒸餾水,立即蓋上瓶蓋,振蕩,觀察現(xiàn)象。
歸納二氧化硫的物理性質(zhì)。閱讀教材,對比分析。
【探究2】
操作一(A):用pH試紙測探究1中所得溶液的酸堿度。
操作一(B):取少量探究1中所得溶液滴加紫色石蕊試液,觀察現(xiàn)象。
操作二:在盛有二氧化硫的試管中加入少量的澄清石灰水,振蕩。觀察現(xiàn)象。
小組分析討論:二氧化硫的氧化物歸類。
【探究3】
操作A:將溴水倒入收集有二氧化硫的試管,塞上橡皮塞,振蕩試管。
操作B:將酸性高錳酸鉀溶液倒入收集有二氧化硫的試管,塞上橡皮塞,振蕩試管。
小組分析討論:二氧化硫的氧化性。
【探究4】
操作A:將品紅溶液加入收集有二氧化硫的試管振蕩,觀察現(xiàn)象;然后給試管加熱,觀察現(xiàn)象。
操作B:將花瓣加入收集有二氧化硫的試管中,觀察現(xiàn)象。
小組討論分析:二氧化硫的漂白性。
體會:在這個環(huán)節(jié)教師要做到為互動探究提供材料支撐和方法指導,鼓勵學生大膽實驗和質(zhì)疑。同時要真實地感受和傾聽學生對每一個問題的想法,并根據(jù)實際考慮下一步如何引導學生解決問題。
第四步:成果展示,交流評價
以小組為單位選派學生代表展示自己小組學習、實驗成果,闡述觀點,發(fā)表見解,并接受他組同學質(zhì)疑。通過相互間的“辯疑”,讓學生充分表達,彼此啟發(fā)。實現(xiàn)在參與中學習知識,生成能力。
體會:讓學生真正地動起來!讓學生享受學習中的成功感!同時在展示過程中也會發(fā)現(xiàn)學生的真實問題。而且在闡述觀點、質(zhì)疑辯解過程中,有的學生會有一些“不可思議”的問題或發(fā)表一些有創(chuàng)造性的見解,這也許正是學生智慧火花的閃現(xiàn),很有利于創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展,所以希望我們教師要大膽地鼓勵和引導,以免錯失真正的教學良機。
第三階段:遷移階段
第五步:內(nèi)化達標,補償教學
通過學生交流、討論分歧部分,小組共同小結(jié),教師課堂補償升華,統(tǒng)一認識,以全面深化理解新知,達到預立目標。
體會:對學生在討論過程中存在的共性問題,教師要在學生小結(jié)基礎上進行闡述、總結(jié),使知識進一步準確化、系統(tǒng)化。
第六步:分層練習,遷移提升
完成精選層次習題,及時鞏固學習效果,形成相關技能,拓展學生思維。
綜上所述:“三段六環(huán)教學法”教學模式提倡“以學代講,以教促學”的教學思想,變教師“主演”為“導演”,讓學生由“聽眾”變“主演”,把“一言堂”變成“群言堂”,強調(diào)學生主動學習,討論學習,合作學習,實現(xiàn)老師“導”和學生“學”的完美結(jié)合,落實培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)。
最后值得指出的是:無模式會無所適從,唯模式會墨守成規(guī);有模式又不唯模式,才有創(chuàng)新和活力。隨著課程改革的深入,我們將在原有模式的基礎上進行深化研究和模式創(chuàng)新,最終形成自己獨特高效的教學風格。