時間:2023-09-06 16:54:00
序論:在您撰寫二氧化硫的化學性質時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。
隨著現代教育技術的不斷發(fā)展,多媒體教學成了課堂上一道常見的風景線。多媒體課件輔助教學,確實能夠創(chuàng)設情境,豐富課堂教學,增大課堂容量,但是,如果使用不當,往往適得其反。筆者通過自身的教學實踐,以“二氧化硫的性質和作用”為例,跟大家一起談談若不用多媒體,如何上好一節(jié)常生態(tài)的化學課。
二、教學思路
本節(jié)課著眼于學生自主學習能力的培養(yǎng)以及化學綜合素養(yǎng)的構建,在教學設計過程中,通過實驗探究,讓學生掌握二氧化硫的性質,了解二氧化硫對空氣的污染、酸雨的防治,使學生樹立環(huán)保意識。
三、教學目標
1.了解二氧化硫的物理性質和用途。
2.掌握二氧化硫的化學性質。
3.知道硫酸型酸雨的形成原因、過程、危害及其防治的原理。
四、重點和難點
重點:二氧化硫的氧化性、還原性和漂白性。
難點:通過探究實驗,歸納二氧化硫的化學性質。
五、教材分析
本節(jié)課是一節(jié)典型的元素化合物知識的學習。在學生學習了氯、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。
六、課前準備
學生實驗用品
1.探究二氧化硫的物理性質:收集滿二氧化硫的集氣瓶一瓶,收集滿二氧化硫的礦泉水瓶一瓶,吸有15mL蒸餾水的注射器一支,膠帶紙。
2.探究二氧化硫酸性氧化物的性質:石蕊試液、pH試紙、試管若干。
3.探究二氧化硫的還原性:鹽酸(1mol/L)、氯化鋇溶液(0.5mol/L)、酸性高錳酸鉀溶液(0.1mol/L)、溴水(0.1mol/L)、雙氧水(5%)、試管若干。
4.探究二氧化硫的漂白性:品紅溶液、試管、試管夾、酒精燈。
七、教學過程
1.從舊知識導入新課。
(1)提問:同學們能寫出你所知道的有關二氧化硫的化學方程式嗎?學生一般會寫出以下的幾個方程式:
①SO2+H2O=H2SO3;②SO2+CaO=CaSO3;③SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(教師點評后選一組答案不要擦,留在黑板上,便于后面化學性質的講解。)
(2)提問:根據大家書寫的方程式,發(fā)現二氧化硫的性質類似于我們曾經學過的哪種氣體?(CO2),二氧化硫屬于酸性氧化物還是堿性氧化物?(酸性氧化物)
(3)提問:二氧化硫對環(huán)境的危害主要是什么?
(4)提問:為什么二氧化硫會成為大氣污染物?在空氣中它又是如何形成酸雨的呢?
(5)根據提供的實驗器材總結二氧化硫的物理性質,探究其水溶性。(操作:將注射器中的水注入礦泉水瓶中,然后迅速用膠帶封住針眼,振蕩。
現象:瓶子癟掉了。
結論:二氧化硫易溶于水。
2.提出問題,實驗探究二氧化硫的物理性質及化學性質。
問題一:二氧化碳溶于水會發(fā)生化學反應而生成碳酸,那么二氧化硫溶于水是否也會發(fā)生化學反應呢?其產物又是什么?能否設計實驗證實你的猜測?
教師提供:二氧化硫水溶液、碳酸氫鈉溶液、石蕊試液、pH試紙
設計意圖:(1)通過這一問題的提出,學生將會作出自己認為合理的猜想,并解釋其猜想的依據,且用教師提供的實驗用品,開放性地設計實驗(可以用pH試紙,也可用石蕊試液,還可以用碳酸氫鈉溶液等)。學生根據自己已有的知識和經驗,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)由此讓學生認識二氧化硫溶于水所形成的水溶液顯酸性,讓學生認識到這是二氧化硫作為酸性氧化物所具有的一般性質。總結歸納出二氧化硫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絡化的形成。
問題二:剛剛同學們提到二氧化硫可能會形成酸雨,這種酸雨主要是硫酸型的酸雨.那這種硫酸型的酸雨到底是怎樣形成的呢?某科技興趣小組采集酸雨樣品,每隔一段時間測定的pH值,得數據
提問:為什么久置于空氣中的雨水的pH值會變小并保持不變?結合前面所講的氧化還原反應的知識來解釋這一問題。
學生會很容易得出結論:二氧化硫具有還原性。
設計意圖:通過數據的分析,培養(yǎng)學生分析問題的能力。
問題三:根據提供的實驗藥品探究二氧化硫的還原性。
教師提供:鹽酸(1mol/L)、氯化鋇溶液(0.5mol/L)、酸性高錳酸鉀溶液(0.1mol/L)、溴水(0.1mol/L)、雙氧水(5%)、試管若干。
學生實驗①:取礦泉水瓶中的二氧化硫水溶液2mL于一支試管中,滴加氯化鋇溶液,觀察現象,再滴加少許過氧化氫溶液,振蕩,觀察現象,放置片刻后滴加鹽酸,觀察現象。
學生實驗②:取2mL酸性高錳酸鉀溶液(或溴水)于一支試管中,滴加二氧化硫水溶液,振蕩,觀察現象。
現象:①中開始無明顯現象,后生成不溶于鹽酸的白色沉淀。
②中高錳酸鉀溶液(或溴水)褪色。
結論:二氧化硫具有還原性。
設計意圖:學生通過明顯的實驗現象,分析得出二氧化硫具有還原性,印象深刻。
八、課堂小結
1.二氧化硫能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液褪色——酸性氧化物的性質。
2.二氧化硫能使酸性高錳酸鉀溶液褪色——還原性。
3.二氧化硫能使溴水褪色——還原性。
4.二氧化硫使品紅溶液褪色——漂白性。
九、教學效果
關鍵詞:二氧化硫;酸性;還原性;漂白性
文章編號: 1005–6629(2012)5–0041–03 中圖分類號: G633.8 文獻標識碼: B
1 背景分析
二氧化硫的含量是空氣質量的重要指標之一。二氧化硫與人類健康和生存環(huán)境休戚相關。酸性、還原性、漂白性是二氧化硫基本的和突出的化學性質。筆者構想從學生熟悉的空氣質量指標切入,“走近”二氧化硫,“初識”二氧化硫,進而通過系列實驗設計,系統(tǒng)、全面、深刻地揭示二氧化硫的化學性質,完整地構建二氧化硫性質的知識網絡。以下是這一構想的教學實踐。
2 教學目標
(1)從生活經驗初步體悟二氧化硫的水溶性、酸性和刺激性。
(2)通過二氧化硫與水的反應,認識可逆反應;由亞硫酸的不完全電離和分步電離,理解二氧化硫水溶液中的組成微粒和微粒大小順序。
(3)通過設計和實施探究性和對比性實驗,認識二氧化硫的酸性、還原性和漂白性。促進觀察、分析、概括等能力的發(fā)展。
3 教學過程
3.1 “走近”二氧化硫
[情境導入] 2011年12月19日~2011年12月29日“上海市空氣質量日報”表格和變化圖。(表、圖略)
[教師提問]空氣中的二氧化硫有什么危害?
[學生觀察并回答] 二氧化硫有毒、有刺激性;二氧化硫是酸雨的主要成因。
[教師分析]酸雨的主要成因是二氧化硫,二氧化硫上升到空中,與水汽結合生成亞硫酸SO2+H2O= H2SO3,隨著雨水降落到地面。
[問題討論]某?;瘜W興趣小組的同學采集酸雨樣品,每隔一定時間測定其pH,得到下列數據:
采集到的酸雨放置一段時間后,pH發(fā)生變化的主要原因是什么?
[學生思考并回答]亞硫酸H2SO3被空氣中的氧氣氧化,生成硫酸。
[師生總結] 亞硫酸是較弱的酸,不完全電離,而硫酸是強酸,完全電離,亞硫酸被氧化成硫酸后,溶液酸性增強,pH變小,當亞硫酸完全轉化為硫酸后,pH保持恒定。
[師生歸納]二氧化硫是酸雨的主要成因;二氧化硫與水結合生成亞硫酸:SO2+H2O=H2SO3;亞硫酸易被空氣中的氧氣氧化,生成硫酸:2SO2+2H2O+O2=2H2SO4
設計意圖:從學生的生活經驗和知識經驗出發(fā),“走近”二氧化硫,“初識”二氧化硫,為后續(xù)深入探究作好鋪墊。
3.2 二氧化硫的性質
3.2.1 物理性質
[呈現資料]二氧化硫是無色、有刺激性氣味的氣體,有毒、易液化(mp:-10℃),易溶于水(1體積水溶解40體積二氧化硫),密度比空氣大。
3.2.2 化學性質
(1)二氧化硫的酸性
[實驗1] 將幾滴紫色石蕊試液滴加到SO2水溶液(約2 mL)中,觀察現象。(溶液顯紅色)
[教師]寫出SO2與水反應的化學方程式以及亞硫酸的電離方程式。
[學生嘗試] SO2+H2O H2SO3;
H2SO3 HSO3-+H+,HSO3- SO32-+H+
[教師講解] SO2與水反應生成H2SO3不穩(wěn)定,同時分解為SO2和H2O,像這種在相同條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應,叫做可逆反應。
H2SO3作為二元弱酸,酸性主要取決于其第一步電離,第二步電離更加微弱。因此,SO2水溶液中,分子有:SO2、H2SO3、H2O;離子有:H+、HSO3-、SO32-、OH-(極少);且:H+>HSO3-> SO32->OH-(極少)
設計意圖:從二氧化硫與水的反應感悟并初步建立可逆反應概念。由亞硫酸的不完全電離和分步電離,理解溶液中的組成微粒和微粒大小順序。
[實驗2] 步驟及現象
[教師]寫出以上實驗步驟中發(fā)生反應的化學方程式及離子方程式。
[學生嘗試] SO2+Ba(OH)2=BaSO3+H2O
SO2+Ba2++2OH-=BaSO3+H2O
BaSO3+2H+=Ba2++SO2+H2O
[教師強調]步驟②表明,BaSO3不溶于水,但溶于稀鹽酸。
[實驗3] 步驟及現象
[教師設問]為什么步驟①中沒有生成沉淀?
[學生回答]二氧化硫水溶液與氯化鋇不反應。
[教師追問]如果二氧化硫水溶液與氯化鋇反應生成了亞硫酸鋇,反應方程式如何表示?
[學生嘗試] SO2+H2O+BaCl2=BaSO3+2HCl
[教師強調]我們知道,BaSO3不溶于水,但溶于稀鹽酸。所以,該反應不能發(fā)生。
[教師設問]為什么步驟②中出現了大量白色沉淀?請寫出發(fā)生反應的化學方程式及離子方程式。
[學生嘗試] SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
Na2SO3+BaCl2=BaSO3+2NaCl
SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO32-+Ba2+=BaSO3
[教師講解]在二氧化硫水溶液中,亞硫酸根是亞硫酸第二步電離產生的,其濃度很低,不足以與鋇離子結合成亞硫酸鋇沉淀。在二氧化硫水溶液中加入氫氧化鈉后,生成了大量的亞硫酸根,然后亞硫酸根與鋇離子結合成亞硫酸鋇沉淀。
設計意圖:實驗2和實驗3是一組對比實驗。實驗和教師的分析,旨在讓學生感悟到亞硫酸根與鋇離子濃度都足夠大時,才能結合成亞硫酸鋇沉淀;二氧化硫水溶液中亞硫酸根濃度很低,加入堿后,可生成大量的亞硫酸根。
(2)二氧化硫的還原性
[實驗4] 步驟及現象
[教師設問] 為什么放置一定時間的二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇后出現了渾濁?生成了什么沉淀?
[學生思考、聯想]二氧化硫水溶液放置一定時間后,有少部分被氧化生成了硫酸,硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀。
[教師]寫出生成硫酸鋇沉淀的有關反應化學方程式及離子方程式。
[學生嘗試] 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
2SO2+O2+2H2O=4H++2SO42-
SO42-+Ba2+=BaSO4
[教師設問]在實驗室里,還有哪些氧化劑可能把二氧化硫水溶液氧化生成硫酸?
[學生思考、交流]高錳酸鉀溶液、雙氧水、氯水、漂液……。
[實驗5] 步驟及現象
[教師] 寫出以上系列實驗中二氧化硫水溶液被氧化生成硫酸的離子方程式。
[學生嘗試]
5SO2+2H2O+2MnO4-=4H++5SO42-+2Mn2+
SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+
SO2+H2O2=SO42-+2H+
SO2+X2+2H2O=4H++SO42-+2X-(X=Cl、Br、I)
SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
[師生歸納]二氧化硫水溶液能被O2、KMnO4、NaClO、H2O2、Cl2、Br2、I2、FeCl3等很多氧化劑氧化為硫酸。
設計意圖:實驗4和實驗3也是一組對比實驗,旨在讓學生體會到二氧化硫水溶液易被氧化,“暗示”二氧化硫的還原性。實驗5進一步強化二氧化硫的還原性,同時豐富對物質氧化還原性的認識,鞏固離子方程式的書寫和氧化還原反應方程式配平技能。
(3)二氧化硫的漂白性
[教師]在實驗1里,將幾滴紫色石蕊試液滴加到SO2水溶液中,溶液變紅色。品紅也是一種常見的酸堿指示劑,若將幾滴品紅試液滴加到SO2水溶液中,顏色會發(fā)生怎樣的變化?
[實驗6]步驟及現象
[教師講解]二氧化硫能與品紅生成不穩(wěn)定的無色物質,故能漂白品紅。但這種無色物質容易分解,而又恢復原來的紅色。
[實驗7]用膠頭滴管將SO2水溶液逐滴滴入含酚酞的氫氧化鈉溶液中,至紅色完全褪去。
[教師設問]紅色褪去的原因可能是什么?如何驗證紅色褪去的原因?
[學生思考、討論]紅色褪去的原因可能有(1)H2SO3中和NaOH,溶液呈中性;(2)SO2起漂白作用使酚酞褪色;可向褪色后的溶液中再滴加少量NaOH溶液,若又顯紅色,則是原因(1);若不再顯紅色,則是原因(2)。
[實驗8]向實驗7所得溶液中繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液(溶液又顯紅色)。
[教師歸納]以上實驗表明,二氧化硫能使品紅漂白但不能使顯色后的石蕊和酚酞漂白??梢姸趸虻钠子泻軓姷倪x擇性。
[資料卡片]工業(yè)上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲、草帽辨等。二氧化硫的漂白作用是由于它能跟某些有色物質生成不穩(wěn)定的無色物質。這種無色物質容易分解而使有色物質恢復原來的顏色,因此用二氧化硫漂白過的草帽辨日久又變成黃色。此外,二氧化硫還用于殺菌消毒等。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法商販非法用來加工食品,以使食品增白等。食用這類食品,對人體的肝、腎臟等有嚴重損害,并有致癌作用。
[圖片呈現]葡萄酒標識“微量二氧化硫”作防腐劑;用硫磺“薰蒸”銀耳。
設計意圖:實驗6揭示二氧化硫的漂白性及其特點。實驗7的探究和實驗8的驗證,同時與實驗6也構成對比,旨在突出二氧化硫漂白的選擇性?!百Y料卡片”意在培養(yǎng)學生正確的和全面的化學觀。
[師生歸納] SO2的主要化學性質
①具有酸性氧化物的通性;②具有還原性;③具有漂白性
4 評價反思
(1)本課以二氧化硫水溶液代替二氧化硫氣體,使得實驗操作變得簡便易行,同時也最大限度地減少了二氧化硫對健康和環(huán)境的危害。
(2)從學科邏輯的角度來看,二氧化硫水溶液的性質不完全等同于二氧化硫的性質。但以二氧化硫水溶液為載體認識二氧化硫的性質還是合適的、科學的。
(3)重視通過實驗手段感知二氧化硫的化學性質,突出實驗的系列性、對比性和探究性,重視氧化還原反應和離子反應概念對元素化合物學習的指導作用以及在元素化合物的學習中鞏固、應用化學用語,是本教學實踐的重要特點。
(4)“教學不僅僅是一種告訴、傳授,還應當引導學生去經歷、去體驗、去感悟、去發(fā)現?!盵1]本課正是努力踐行這樣的追求。
一、教學目標
1.知識與技能目標
①了解二氧化硫的物理性質;②了解硫酸型酸雨形成的原因、危害及防治的原理;③掌握二氧化硫的酸性、還原性和漂白性。
2.過程與方法目標
①通過對資料的分析,培養(yǎng)發(fā)現、分析、解決問題的自主學習和終身學習的意識和能力;②通過類比預測、實驗探究、理論分析、實際應用來探究二氧化硫的化學性質,體驗科學探究過程和科學思維方法,提高分析、解決問題的能力,培養(yǎng)小組協(xié)作能力和思維的邏輯性。
二、教材重難點
重點:二氧化硫的還原性和漂白性。
難點:探究二氧化硫性質的實驗設計,通過探究實驗,歸納二氧化硫的化學性質。
三、教學過程
【投影】歐洲建筑石雕受損,視頻展示酸雨的危害。
師:從視頻中我們能不能看出形成酸雨的物質是什么?
生:二氧化硫。
師:你所了解的二氧化硫,是怎樣的物質?二氧化硫形成酸雨,與它哪些性質有關?
【投影】二氧化硫的物理性質。
生:酸雨就是溶解了二氧化硫的雨水。
師:那如何驗證二氧化硫易溶于水?如何檢驗其水溶液的酸性?通過我們提供的實驗用品,你能解決這兩個問題嗎?
【用品】收集二氧化硫氣體的塑料瓶、燒杯、水槽、玻璃棒、pH試紙、玻璃片。
【實驗】二氧化硫與水反應。
生:快速將水注入收集有二氧化硫氣體的塑料瓶中,蓋上瓶蓋,振蕩瓶子,瓶子變癟。或者將瓶子倒扣在水槽中,瓶內液面會上升。用pH試紙測溶液,呈酸性。
師:我們測出的酸性溶液是什么成分呢?
生:亞硫酸。
師:亞硫酸是剛形成的酸雨的主要成分,那么酸雨在降落到地面之前,成分會發(fā)生變化嗎?
【演示實驗】1.將瓶中溶液倒入燒杯,攪拌并用pH探頭精確測量溶液2~3分鐘內pH的變化情況。2.將攪拌后燒杯中的液體分入試管中,分給每組學生。3.播放視頻:二氧化硫在高空氧化成三氧化硫,三氧化硫與水化合生成硫酸。4.提供氧化劑:氯水、溴水、高錳酸鉀溶液、過氧化氫溶液。
【學生實驗】向收集二氧化硫的試管中滴加酸性高錳酸鉀溶液,塞上膠塞,振蕩,觀察現象。
【問題】1.分析為何上述實驗數據會發(fā)生變化? 2.如何證明生成硫酸?3.二氧化硫還能通過什么方式生成硫酸?4.還可以設計什么實驗證明二氧化硫有還原性?
生:1.溶液酸性增強,可能產生了硫酸。2.通過硫酸根離子的檢驗,可以證明產生了硫酸。3.通過視頻得出酸雨形成的第二條途徑,二氧化硫在高空粉塵催化作用下氧化成三氧化硫,三氧化硫與水作用生成了硫酸。4.二氧化硫還可以使高錳酸鉀和溴水退色,能證明二氧化硫有還原性。
師:我們了解了酸雨形成的過程,那如何防止二氧化硫污染空氣?從源頭杜絕二氧化硫的生成,還是做好防范措施?應從哪個環(huán)節(jié)入手進行防治?
生:可以使用無污染的新能源,如果不能杜絕二氧化硫的生成,那么就要控制它的排放,做好尾氣處理措施。
【演示實驗】針管內收集有二氧化硫氣體,抽入少量氫氧化鈉溶液,觀察活塞移動情況。
生:堿性物質可以吸收二氧化硫,工業(yè)上可以在煤燃燒的過程中加入生石灰,起到鈣劑固硫的作用,減少二氧化硫的排放。
【演示實驗】向收集有二氧化硫的試管中滴加少量品紅溶液,塞住膠塞,振蕩,觀察現象。
生:二氧化硫可以使品紅退色,有漂白性。
師:剛才實驗中我們針管里還剩下一點氣體,剩余氣體是否是二氧化硫呢?如何檢驗?
生:1.可以將其壓入到品紅溶液中,看品紅是否退色;2.可以將其壓入到高錳酸鉀溶液或者溴水中,看溶液是否退色。如果溶液退色,說明剩余氣體為二氧化硫。如果不退,則說明剩余的是空氣。
師:二氧化硫雖然對空氣造成了污染,但是二氧化硫的用途卻有很多,你能舉出一些嗎?
本節(jié)課的教材依據是人教版高一年級必修一第四章第三節(jié),是在學生學習了氯、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。這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,同時也將為本專題后續(xù)章節(jié)“硫酸的制備”“硫和含硫化合物的相互轉化”等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。因此它在教材中具有承上啟下的作用,是高中階段元素化合物知識體系的一個重點,也是知識過渡的一座橋梁。
本節(jié)課的教學主要是引導學生通過自主探究、實驗操作、進行實驗現象的觀察和分析,讓學生掌握二氧化硫的性質,了解二氧化硫對空氣的污染、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―得出結論”的學習方法,在實驗探究中學氧化硫的性質和應用。
【學情分析】
(1)本節(jié)課以“空氣質量日報”“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和作用。
②了解二氧化硫對空氣的污染,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。
2.過程與方法:
①通過對二氧化硫性質的實驗探究,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借助于生產實際和環(huán)境保護等社會熱點內容,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.通過多媒體網絡展示南昌市當日空氣質量日報,查查二氧化硫的指數。
2.通過記者在福建、桂林和北京的一些市場發(fā)現,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?
學生歸納:一、二氧化硫物理性質
無色、有刺激性氣味的、有毒氣體
呈現資料: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。觀察實驗現象并分析原因。
現象:二氧化硫水溶液pH值小于7。石蕊試液變紅。
結論: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
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。
現象:溶液均褪色,加熱不變紅。
關鍵詞: 二氧化硫的性質 酸雨環(huán)境保護 探究學習
【教學目標】
根據《普通高中化學課程標準》的要求,結合教學過程中教學條件和學生認知能力等實際情況,筆者確定了以下三維教學目標。
(一)知識與技能
1.了解自然界中二氧化硫的產生及轉化途徑,了解酸雨的形成、危害及防治措施。
2.了解二氧化硫的物理性質;掌握二氧化硫的特殊性、氧化性和還原性。
3.能列舉出二氧化硫在實際生活、生產中的一些重要用途。
(二)過程與方法
1.通過小組實驗探究二氧化硫的溶解性、化學特性、氧化性和還原性等,培養(yǎng)實驗設計能力、觀察能力、分析能力、探究能力和合作學習能力;
2.通過類比預測、實驗探究、理論分析、實際應用來探究二氧化硫的漂白性、氧化性和還原性等,體驗科學探究的過程和科學思維方法,培養(yǎng)分析、解決問題的能力。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.通過了解二氧化硫的性質、用途及酸雨的控制與科學處理,進一步認識化學在生活中的作用,進一步認識化學的價值。
2.通過實驗設計的微型化和環(huán)保化操作,培養(yǎng)科學態(tài)度,增強環(huán)保意識和節(jié)約意識。
【教學重點、難點】
重點:二氧化硫的還原性、氧化性與漂白性。
難點:通過探究實驗,歸納SO■的化學性質。
【教學方法與思路】啟發(fā)探究式教學法
教學思路:質疑激趣實驗引探媒體釋疑啟思誘導合作研討反饋小結。
【教學基本流程】
【教學過程】
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(實驗).人民教育出版社,2003.
關鍵詞:學案導學;二氧化硫性質實驗;教學設計;能力培養(yǎng)
中圖分類號:G633.8 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2016)28-0061-01
學案導學是憑借教師編寫的學習方案,以學生自主學習、小組合作學習、探究學習為主的一種新型教學形式。其基本模式可分五步,即:設計學案,引學激欲;借助學案,嘗試自學;揭示問題,合作解決;總結突破,探討規(guī)律;分層練習,差異發(fā)展。
一、學案導學應用于化學實驗教學設計的意義
把教材的知識結構和學生的學習情況作為選擇教學方法的依據,即備教材和備學生,是傳統(tǒng)化學實驗教學設計的特點。學案導學應用于化學實驗教學設計,強調以培養(yǎng)學生自主學習、合作學習、探究學習的學習能力為目標,以提高學生的素質、關注所有學生未來發(fā)展的需要為導向。學案導學一改過去教師單純講、學生被動聽的滿堂灌模式,突出了教師的主導作用和學生的主體地位,有效提高課堂效率,調動學生的學習積極性和主動性,提高學生學習的自信心。
二、基于學案導學的二氧化硫性質實驗教學設計
【創(chuàng)設情境,提出問題】教師展示洛陽龍門石窟遭受酸雨侵襲的圖片,讓學生思考以下問題。第一,洛陽龍門石窟變成現在模樣的原因是什么?日常生活中的哪些行為可以加速對古建筑物的損害?第二,單質硫在自然界中的存在形態(tài)、物理性質、化學性質分別是什么?
【自主預習,初探新知】學生查閱資料,合作探究,得出結論:龍門石窟成為現在模樣,是由于酸雨的長期腐蝕,酸雨的主要成分是硫酸;汽車尾氣排放、燃燒含硫的礦物質等都會加速對古建筑物的損害。硫是不溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳的黃色晶體。其在自然界有兩種存在形態(tài),一是以游離態(tài)存在于火山噴口附近或地殼巖石中,二是以化合態(tài)的硫化物、硫酸鹽形式存在。硫既可以與氧氣發(fā)生反應生成二氧化硫,也可以與鐵發(fā)生反應生成硫化亞鐵,說明硫既有氧化性,又具有還原性。
【教師點撥,再提疑問】點撥:硫單質既有氧化性,又有還原性,是因為硫元素常見的價態(tài)有-2、0、+4、+6,處于0價的硫單質化合價不僅可以升高被氧化,還可以降低被還原,由此還可以得到怎樣的啟示?設問:酸雨的主要成分是硫酸,那么硫酸在大氣中是怎么形成并腐蝕建筑物的呢?汽車尾氣排放、含硫礦物的燃燒與酸雨的形成有什么關系?
【學生探究,提出假設】學生通過查閱資料與合作探究得知:汽車尾氣排放及含硫礦物燃燒都可以產生一定量的SO2??諝庵泻幸欢ǖ腍2O、O2、SO2,從酸雨的主要成分出發(fā),學生對酸雨的形成有以下假設。假設一:SO2可以與H2O發(fā)生反應。假設二:SO2可以與O2發(fā)生反應。假設三:SO2可以與O2、H2O共同作用。
【實驗驗證,知識拓展】教師引導學生根據實驗裝置圖安裝好實驗儀器(圖略),然后慢慢打開分液漏斗的活塞進行實驗,并讓學生仔細觀察實驗現象,對現象嘗試進行解釋。
【層次指導,完成小結】對于不同學習層次的學生,教師對應指導,讓學生在教師的指引下完成相應的學習內容的考核。
【啟發(fā)探究,抽樣檢查】教師問:第一,實驗過程中,品紅溶液為何先褪色?當再進行加熱時為何又恢復紅色?第二,氫氧化鈉溶液的作用是什么?學生1:二氧化硫為酸性氧化物,它與堿性的品紅溶液發(fā)生可逆反應;氫氧化鈉的作用是吸收多余的二氧化硫。學生2:品紅溶液由紅色變?yōu)闊o色,是被二氧化硫漂白,加熱后又變紅,說明生成的物質不穩(wěn)定;氫氧化鈉的作用是吸收多余的二氧化硫。
【教師評價,得出結論】SO2是酸性氧化物,所以能與氫氧化鋇發(fā)生反應,但它與品紅溶液發(fā)生的反應并不是可逆反應??赡娣磻侵冈谕粭l件下,既能向正反應方向進行,又能向逆反應方向進行的化學反應。品紅溶液由紅色到無色、再到紅色的過程,不是在同一條件下進行的,后者進行了加熱操作。SO2能使品紅溶液褪色,是因為SO2具有漂白性,它與某種有色物質結合可以生成新的無色物質,但這種無色物質不穩(wěn)定,加熱后又能恢復原來的顏色。氫氧化鈉溶液的作用是吸收多余的SO2,所以,在此實驗中,氫氧化鈉溶液應該是過量的,以充分吸收多余的SO2,防止污染環(huán)境。經過以上實驗,可以對SO2的化學性質進行總結。
【解決疑點,總結歸納】酸雨的形成是SO2、H2O、O2共同作用的結果;SO2是酸性氧化物,具有漂白性、氧化性和還原性。
【升華課題,結束實驗】保護環(huán)境迫在眉睫,每個人都應該從自身出發(fā),養(yǎng)成良好的行為習慣,勇敢挑起保護環(huán)境的重擔,為打造一片蔚藍的天空而努力。
三、結束語
化學是一門以實驗為基礎的自然科學。在傳統(tǒng)的化學實驗教學中,學生處于被動接受狀態(tài)。學案導學應用于二氧化硫性質實驗的教學設計,能夠充分尊重學生在教學中的主體地位,促使學生主動合作探究,有效激發(fā)學生的學習興趣,提高實驗教學效率。
參考文獻:
[1]覃偉合.中小學學案導學模式初探[J].教育實踐與研究,2002(01).
【關鍵詞】翻轉課堂 微課學習 課堂學習
隨著課程改革的不斷深入,傳統(tǒng)的教學模式與當今的科技、網絡發(fā)展逐漸不相適應。傳統(tǒng)教學模式通常由教師的“信息傳遞”與學習者的“吸收內化”兩個階段組成,由于在“吸收內化”過程中缺少教師的幫助,導致學習者不能將所學知識完全內化,很大程度上磨滅了學生化學學習的興趣,阻礙了學生自身能力的培養(yǎng)。新課改要求教師在教學過程中關注學生學習的主動性,轉變傳統(tǒng)的教育角色,關注學生已有的知識背景和認知經驗。翻轉課堂教學模式的出現顛覆了傳統(tǒng)的教學順序,打破了傳統(tǒng)教學模式下的課堂限制,提倡以學生的自主學習為主體,充分體現了新課程標準的教學理念。
一、教學設計
1.教學理念與思想
建構主義認為,學習是學習者根據已有的知識經驗主動構建新知識的過程,化學教學要關注學生已有的認知水平,翻轉課堂將傳統(tǒng)的課上“信息傳遞”翻轉至課前,即學習者借助各種學習材料自主預習,將課后的“知識內化”翻轉到課堂上①。
課前學生通過微課學習完成二氧化硫的性質及作用的自主學習,形成一定的認知經驗,這樣就可以留出更多的課上時間供師生之間進行交流討論、實驗探究,解決學生知識內化的問題。在翻轉課堂教學模式下,教師的角色由傳統(tǒng)的“知識的傳播者和擁有者”變成了教學活動的引導者和組織者,學生的角色由傳統(tǒng)的“知識的接收者”變成了教學活動的參與者,使學生在教學活動中具有更多的自主學習。
2.教學模式
翻轉課堂在化學教學中的模式可以分為“微課學習”和“課堂學習”兩個部分。
在“微課學習”部分,學生可以根據自己的實際情況來選擇視頻學習的時間、地點、途徑等方式,不必再拘泥于化學課堂上,學生可以選擇在自己學習最高效的時間來進行學習以提高學習的效率。另外,利用微課視頻可以使不同層次的學生都能夠得到發(fā)展,對于學習基礎較好的學生來說,他們可以簡要的觀看微視頻,留出更多的時間去拓展知識。對于那些學習基礎較弱的學生來說,他們可以放慢學習節(jié)奏,在自己薄弱的地方進行反復觀看。在觀看視頻的過程中,學生還可以將不明白的地方傳給老師,老師會對這些問題進行回復,從一定程度上實現了“一對一”的教學輔導。
在“課堂學習”部分,傳統(tǒng)教學模式下,教師利用課上時間進行課程的講解,學生利用課下時間進行練習。翻轉課堂教學模式下,將課堂教學的部分重點內容翻轉到課前,因而課堂教學中學生具有充足時間進行交流、探究等學習活動,當學生遇到困難時,可以及時的進行小組討論和向教師請教,教師不僅是知識的傳授者,更是學生學習的幫助者和促進者。
通過“微課學習”和“課堂學習”兩部分的教學,不僅能夠是學生掌握所學的化學知識還能夠提高學生學習的主動性和自主性,提高學生的探究能力和解決問題的能力,有助于學生的全面發(fā)展。
3.微課學習設計
微課設計應根據學生的已有的知識結構,選取具有代表性的信息。在二氧化硫性質與作用的教學中,教師可以從學生熟悉的空氣質量報告入手,引導學生初步認識二氧化硫的物理性質、化學性質及對環(huán)境的影響,通過視頻中的一些工業(yè)生、產應用畫面,讓學生了解
氧化硫的工業(yè)用途,應用相關的動畫演示,讓學生明白二氧化硫隨意排放的危害,引導學生正確認識二氧化硫的回收。并通過視頻實驗演示二氧化硫的水溶性、還原性、氧化性和漂白性。讓學生構建二氧化硫的性質與作用的初步認知。為了讓學生有效完成的微課學習及檢測效果,可以設置適量問題讓學生解決和在線交流。如:
(1)從物質分類角度二氧化硫屬于哪一類氧化物?
(2)如何制取二氧化硫?在收集二氧化硫的時候需要注意哪些問題?寫出制取二氧化硫的反應原理。在制取二氧化硫的過程中,如何處理尾氣?它的原理是什么?
(3)從反應原理分析二氧化硫、次氯酸、活性炭的漂白有什么不同?
(4)通^化合價分析為什么二氧化硫具有氧化性與還原性?
最后,通過設置一欄問題匯總,讓學生將不理解的問題記錄在這一欄中。以便讓教師掌握學生的學習狀態(tài)。
4.課堂學習設計
新課程教學實施強調知識與技能、過程與方法、情感態(tài)與價值觀三維目標的和諧發(fā)展,使學生獲得知識與技能,同時成為學會學習和形成正確價值觀。因此在課堂學習設計中應提倡以學生為中心,充分發(fā)揮學生的主體地位,給予學生更多的交流討論、合作探究、實驗探索的空間。
筆者在課堂學習的教學設計中利用導學案導學完成五步教學環(huán)節(jié):第一環(huán)節(jié)是微課學習的交流,學生在這個環(huán)節(jié)提出自己在觀看微課視頻中存在疑問,并通過生生、師生互動進行交流解決。第二環(huán)節(jié)是問題研究與解決,利用學生具備一定的元素化合物知識的學習方法及分析推理能力,應用氧化還原反應原理知識分析出二氧化硫的氧化性與還原性。第三環(huán)節(jié)是實驗驗證與探究,該環(huán)節(jié)教學中在提供相應的實驗藥品與儀器,由學習小組設計二氧化硫的制備及性質的驗證與探究的微型實驗。第四環(huán)節(jié)是利用導學案,比較二氧化硫與二氧化碳的性質,應用化學學科思維,得出硫的氧化物及鹽的性質。第五環(huán)節(jié)是設計生活化教學情境,由學生扮演化學、環(huán)保、農業(yè)等技術人員進行討交流討論某地酸雨的形成原因,分析該酸雨久置酸性增強的原理,結合生產生活總結防治措施,達成對二氧化硫知識的全面認識。
二、教學問題解決與實施
1.應用類比歸納構建知識體系,實現知識深度遷移與內化
在探究二氧化硫的性質教學中,傳統(tǒng)教學時雖然也能對二氧化硫的性質進行歸類比較,但不能深層次的拓展,學生在運用知識解決問題時不能遷移運用,如對于將二氧化硫分別通入BaCl2與H2O2混和液和BaCl2與氨水的混和液生成沉淀問題、NaOH溶液中通入不同量的二氧化硫生成產物等問題,學生不能完整內化。翻轉課堂教學中教師有充足時間引導學生依據分類的思想,采取類比類推、演繹歸納的方法,借助同類物質具有相似性質及結構決定性質構建元素化合物的知識體系②。使學生建立二氧化硫與二氧化碳等酸性氧化物性質及碳酸鹽與亞硫酸鹽性質的知識體系。因此在教學設計上微課學習與課堂學習安排不同的任務和目標見下表。
翻轉課堂將部分教學重點知識的學習翻轉至課前,在學生具有一定的知識經驗條件下,更好的完成知識深度內化。
2.創(chuàng)設實驗情境激發(fā)認知沖突,引導學生發(fā)現問題
化學實驗是化學教學的重要手段,在探究二氧化硫的漂白性實驗中,二氧化硫分別與品紅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀和紫色石蕊試液反應的實驗中發(fā)現前三者褪色,加熱后不能恢復,而石蕊試液卻變紅而不褪色的矛盾現象,學生很容易產生都是由于是漂白性的錯誤認知,經過討論分析得出溴水、酸性高錳酸鉀的褪色是由于二氧化硫的還原性引起,而紫色石蕊試液是由于亞硫酸的生成導致變紅色。經過這樣的認知沖突,學生對于二氧化硫的性質理解就更加清晰。
翻轉課堂教學讓學生更多的時間進行思考與親手實驗,當學生在實驗中產生認知沖突時,更能激發(fā)學生的情緒注意,活躍課堂學習氛圍,將學生微課學習中產生的或課堂學習過程中發(fā)現的問題得以充分解決③。教師在教學中鼓勵學生積極動手,鼓勵學生大膽質疑,勇敢提出自己的猜想,并且在實驗中細心地觀察,用自己縝密的思維邏輯分析實驗結果。
3.引導學生創(chuàng)新實驗,培養(yǎng)學生化學素養(yǎng)
針對二氧化硫污染大,利用所學知識設計環(huán)保實驗,讓學生親身體驗綠色實驗的特點,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。在本實驗中,設計點滴板作為反應器,利用較少的藥品來完成實驗。在相扣的兩個培養(yǎng)皿的周邊涂上凡士林,將點滴板放置其中,創(chuàng)設一個密封的實驗環(huán)境,將亞硫酸鈉固體放入滴板的中間空穴內,周圍的其他空穴內分別滴入品紅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀溶液、紫色石蕊試液、硫化鈉溶液等,同時在點滴板的周邊放上占有氫氧化鈉的棉球吸收尾氣。最后在亞硫酸鈉中加入濃硫酸來制取二氧化硫,迅速扣上表面皿,觀察實驗現象。經過這樣微型化的實驗改進與創(chuàng)新,學生可以在對比中一次性完成二氧化硫的性質實驗,整個實驗過程既節(jié)約了藥品,又減少了二氧化硫對空氣的污染,有效的激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識及環(huán)境意識④。
4.運用情境模擬教學,學以致用
化學教學要回歸社會生活,讓學生真正體驗化學知識與我們的生活生產密切相關,感悟學習化學知識的社會價值與社會責任,形成正確的情感態(tài)度與價值觀。本課中通過學習小組的交流與討論,由學生扮演不同角色,通過分析酸雨的成因及防治措施以和二氧化硫的功與過的交流討論,以達成Χ氧化硫性質與作用的全面認識,并且將所學的知識用于解決生活問題。
三、教學效果與反思
1.翻轉課堂要凸顯學生學習的自主性
翻轉課堂教學不僅是形式的翻轉,更注重師生角色的翻轉,傳統(tǒng)教學的預習往往是由學生通過教材或導學材料來完成,在這樣無人指導下的預習,一方面由于教材的簡約和固定的呈現方式,特別是實驗探究純粹是“紙上談兵”,導致學生學習中不能理解或不能拓展,導致預習效果不佳或不愿預習。而翻轉課堂教學中教師不再是以特定的時間和空間,直接將知識灌輸給學生,而是通過微課,將知識傳遞給學生。學生也不再是死板的“被動接受”知識,而是根據自己的實際情況,有選擇性的進行微課學習,由原來的被動接受變成了主動學習⑤。在教學實踐中,還有少數學生由于存在化學基礎薄弱和缺乏自我監(jiān)控能力而不能完成任務,因此需要教師在微課學生設計中就如何加強在線管理、生生交流、師生交流等方面作出完善與改進。