曹坤 錢(qián)琴紅
(江蘇省泰興中學(xué)江蘇泰興225400)
“3S”化學(xué)教學(xué)模式是指在高中化學(xué)教學(xué)中,以新課程理念為指導(dǎo),圍繞“生活”(ShengHuo)、“生產(chǎn)”(ShengChan)和“實(shí)驗(yàn)”(ShiYan)來(lái)展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)的一系列教學(xué)方法、框架和程序。在教學(xué)實(shí)踐中我運(yùn)用“3S”教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),收到了良好的效果,使化學(xué)課堂教學(xué)發(fā)生了巨大的變化,學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)課的方式、態(tài)度、情感與興趣等方面有了新的起色?!?S”教學(xué)模式下“二氧化硫的性質(zhì)”教學(xué)設(shè)計(jì),是我的一堂公開(kāi)課實(shí)錄。
本節(jié)內(nèi)容為人教版高中化學(xué)必修1中的第四章第三節(jié)。硫和氮的氧化物是大氣污染的罪魁禍?zhǔn)字?,而且二氧化硫與我們的生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密,所以二氧化硫這一節(jié)的知識(shí)是非常重要的。二氧化硫是高中教材中詳細(xì)講述集氧化性、還原性于一身的酸性氧化物。在初三學(xué)生已了解二氧化硫與酸雨危害的基礎(chǔ)上,深入地去認(rèn)識(shí)二氧化硫其他重要性質(zhì)以及酸雨成因、防治措施,符合課程標(biāo)準(zhǔn)“關(guān)注人類(lèi)面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、參與意識(shí)和決策能力”的要求。在以學(xué)生發(fā)展為中心的課程觀指導(dǎo)下,元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)更多的是為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展服務(wù)。
(1)知識(shí)與技能:了解二氧化硫的物理性質(zhì)和用途;掌握二氧化硫的化學(xué)性質(zhì);了解二氧化硫與大氣污染——酸雨的形成及防治。
(2)過(guò)程與方法:團(tuán)結(jié)協(xié)作與自主實(shí)驗(yàn)探究完成二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法,提高科學(xué)探究的能力。
(3)情感態(tài)度價(jià)值觀:通過(guò)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和勇于創(chuàng)新的精神;通過(guò)二氧化硫的污染教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行防止污染,保護(hù)環(huán)境,從而構(gòu)建和諧的人與環(huán)境之間的關(guān)系;體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅,對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)和生活問(wèn)題作出合理的判斷。
二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。
【新課導(dǎo)入】媒體報(bào)道(1)豆腐皮、粉絲、銀耳要慎用,二氧化硫殘留超標(biāo)嚴(yán)重;(2)兩種鮮亮枸杞二氧化硫超標(biāo);(3)免洗筷含二氧化硫,可能導(dǎo)致氣喘。
【生活應(yīng)用】二氧化硫成為質(zhì)檢、衛(wèi)生部門(mén)追查的食品安全的頭號(hào)元兇。老百姓購(gòu)買(mǎi)這類(lèi)食品時(shí)盡可能擦亮眼睛,讓我們的餐桌越來(lái)越安全。
【展示】一個(gè)裝有SO2氣體的礦泉水瓶
(學(xué)生通過(guò)觀察可以得出SO2的顏色、狀態(tài)。同時(shí),指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)聯(lián)想火柴燃燒或放鞭炮,得出SO2有刺激性、有毒。)
【演示實(shí)驗(yàn)】向礦泉水瓶中加入五分之一的水,立即旋緊瓶蓋,振蕩。
(觀察礦泉水瓶被壓成了扁平。證明SO2易溶于水,進(jìn)而歸納出SO2的物理性質(zhì)。)
【教師歸納并補(bǔ)充】一、二氧化硫的物理性質(zhì)
無(wú)色、易溶于水、有刺激性的氣味、易液化的氣體、密度比空氣大。
【分組實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪锰峁┑乃幤诽骄慷趸蛩芤旱乃嵝?、漂白性,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到SO2作為酸性氧化物所具有的一般性質(zhì);并由代表歸納發(fā)言。
實(shí)驗(yàn)安排:分小組進(jìn)行,每4人一小組。
提供藥品:SO2水溶液、Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、酚酞、石蕊試液、品紅溶液、pH試紙、表面皿、玻璃棒、酒精燈、膠頭滴管、小試管若干等。
探究實(shí)驗(yàn)一:取少量SO2水溶液,用pH試紙測(cè)定pH值,并滴入紫色石蕊試液;觀察現(xiàn)象。
探究實(shí)驗(yàn)二:取Ca(OH)2溶液,不斷滴加SO2水溶液,觀察現(xiàn)象。
探究實(shí)驗(yàn)三:取NaOH溶液(預(yù)先滴加幾滴酚酞),滴加SO2水溶液,觀察現(xiàn)象。
探究實(shí)驗(yàn)四:取少量品紅溶液,滴加SO2水溶液,觀察現(xiàn)象。(若褪色,再用酒精燈加熱。)
【討論導(dǎo)出】二、二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)
SO2+H2O?H2SO3(分析可逆反應(yīng)特征)
⑴與堿溶液反應(yīng)
⑵與堿性氧化物的反應(yīng)
⑶與某些鹽的反應(yīng)
【回憶思考】我們已學(xué)過(guò)還有哪些物質(zhì)具有漂白脫色作用?
【交流共享】有Cl2、HClO、Na2O2、H2O2、O3、活性炭等。
【實(shí)驗(yàn)探究】二氧化硫的漂白性與氯水的漂白性相同嗎?
(設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、觀察現(xiàn)象)
實(shí)驗(yàn)一:在兩份濃氯水中分別滴入石蕊和品紅試液,觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)二:在盛有已通SO2漂白的品紅溶液(無(wú)色)的小試管上部放一小塊紅色花瓣,加熱試管,觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)三:在已使品紅試液褪色的氯水試管的小試管上部放一小塊紅色花瓣,加熱試管,觀察現(xiàn)象。
【得出結(jié)論】氯水漂白范圍較二氧化硫廣,二氧化硫的漂白性不穩(wěn)定,加熱易復(fù)原,有一定可逆性,氯水的漂白性穩(wěn)定,加熱不復(fù)原。
【分析原理】Cl2等氧化劑是將有機(jī)色素氧化而褪色,一旦氧化,很難復(fù)原,具有不可逆性。而SO2是與某些有機(jī)色素化合生成無(wú)色的不穩(wěn)定的化合物,加熱或久置分解而恢復(fù)原來(lái)的顏色,所以SO2的漂白性不穩(wěn)定。
【思考】NaOH酚酞溶液中加入SO2水溶液,紅色褪去,是漂白的結(jié)果?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的結(jié)論。
【生活應(yīng)用】在工業(yè)上用此法漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等,但日久又發(fā)黃。浙江金絲草帽與山東草帽辮是中國(guó)草帽兩大馳名工藝。草帽等一些麥秸、草編制品,就是用二氧化硫來(lái)漂白的。
【討論】由化學(xué)式可以看出,SO2中S處于中間價(jià)態(tài)+4價(jià),所以SO2既有氧化性又有還原性。(以化合價(jià)為主線探究SO2可能具有的性質(zhì))
【分組實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪锰峁┑乃幤诽骄慷趸虻倪€原性、氧化性,并由代表歸納發(fā)言。
提供藥品:SO2水溶液、KMnO4溶液、溴水、H2S溶液、膠頭滴管、小試管若干等。
探究實(shí)驗(yàn)一:取少量KMnO4溶液,滴加SO2水溶液;觀察現(xiàn)象。
探究實(shí)驗(yàn)二:取少量溴水,滴加SO2水溶液,觀察現(xiàn)象。
探究實(shí)驗(yàn)三:取少量H2S溶液,滴加SO2水溶液,觀察現(xiàn)象。
【討論導(dǎo)出】
(探究實(shí)驗(yàn)一、二的化學(xué)方程式投影給出。)
2H2S+SO2=3S+2H2O
【生產(chǎn)應(yīng)用】指出上述4中的兩個(gè)方程式就是工業(yè)上制備硫酸的原理,要求學(xué)生課后閱讀相關(guān)的材料。
【思考】橙色的Br2水或紫色的高錳酸鉀溶液中加入SO2水溶液,都褪色了,是漂白嗎?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的結(jié)論。
【投影】展示被酸雨侵蝕的植物照片,德國(guó)某一座石雕像的對(duì)比照片。
【視頻】SO2對(duì)環(huán)境的危害(1分鐘)
【討論】二氧化硫如何形成酸雨?酸雨有何危害?
【歸納小結(jié)】三、二氧化硫的危害
【當(dāng)堂訓(xùn)練】習(xí)題的引入落實(shí)本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)——二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)(略)
【作業(yè)布置】
每一小組擔(dān)任不同的角色,如:
(1)假如你是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的老師;
(2)假如你是一個(gè)農(nóng)場(chǎng)主;
(3)假如你是硫酸生產(chǎn)廠的工程師;
(4)假如你是工商管理人員;
(5)假如你是環(huán)保局局長(zhǎng)。
分組查閱資料,了解各自角色能為解決SO2的環(huán)境污染問(wèn)題做些什么,整理相關(guān)資料,做成卡片分組匯報(bào)。
二氧化硫這節(jié)課已有很多成熟的設(shè)計(jì)思路,本節(jié)課采用“3S”教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),從關(guān)注與人人生存關(guān)系最為密切的食品安全這一社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題入手(即生活,ShengHuo),注重最貼近學(xué)生的問(wèn)題和感興趣的事物出發(fā)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,激發(fā)學(xué)生對(duì)生活中的現(xiàn)象進(jìn)行探究的興趣和愿望,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的化學(xué)知識(shí)與解決生活、社會(huì)等實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái)。工業(yè)上制備硫酸的原理(即生產(chǎn),ShengChan),要求學(xué)生課后閱讀相關(guān)的材料,讓課堂向課外延升,從而構(gòu)建開(kāi)放的認(rèn)知載體,提高學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力。二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)是本節(jié)課的重難點(diǎn),學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)(ShiYan)探究歸納出SO2的性質(zhì),認(rèn)識(shí)SO2的性質(zhì)在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用,體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程、方法。研究新課程背景下的課堂教學(xué)是當(dāng)前一個(gè)熱門(mén)話題,目前“3S”教學(xué)模式正處在實(shí)踐階段,如何運(yùn)用“3S”教學(xué)模式演繹出更多精彩、互動(dòng)、有效的課堂,是我今后努力的方向。
[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2003
[2]李惠娟.從生活中感悟化學(xué)——“二氧化硫的性質(zhì)”教學(xué)設(shè)計(jì)案例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2009,(9)
[3]程俊.“二氧化硫”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].試教通訊:普通高中,2005,(8)