張穎秋
摘 要:以“元素價-類二維圖”為平臺,通過創(chuàng)設問題情境,探索優(yōu)化重組元素化合物知識的復習教學策略。首先引導學生建構“元素價-類二維圖”,分析物質的通性,然后優(yōu)化常見物質的轉化關系,并將物質的性質進行整合,最后用原理理論統(tǒng)攝物質性質。
關鍵詞:二維圖;轉化思路;復習策略;元素化合物
一、問題引用
隨著在全國高中范圍內(nèi)推行高中化學新課程,以往的元素化合物知識的教學方式已行不通,以往是從存在、性質、結構、用途和制法等方面探索物質,而現(xiàn)行的新教材打破此模式,不再是傳統(tǒng)的以物質為中心,反而重視從學生身邊出發(fā),從日常生活中引起思考,總結經(jīng)驗,讓學生了解自己周邊的物質,將物質的學習與生活現(xiàn)象以及社會問題構建關聯(lián),在此分析思索中,體現(xiàn)該物質的價值。
二、教學過程
環(huán)節(jié)1:“引”——硫及其化合物的基本性質梳理
學生用價類二維圖表示硫元素的常見價態(tài)與代表物(氫化物、單質、氧化物、含氧酸、鹽)。
【設計意圖】讓學生養(yǎng)成通過類別學習元素化合物知識的習慣,使學生看到一個物質能夠聯(lián)想到其類別及其通性。
環(huán)節(jié)2:“展”——學生歸納、梳理SO2的性質
【學生活動1】預測以下實驗現(xiàn)象并解釋:(用化學方程式表示)
①SO2水溶液中加入品紅
②SO2水溶液中加入酸性高錳酸鉀中
③SO2水溶液中加入滴有酚酞的NaOH溶液中
④SO2水溶液加入碘水中
⑤SO2水溶液加入Na2S溶液中
環(huán)節(jié)3:“探”——SO2實驗室制法
請設計SO2的實驗室制備方案。
要求:制備干燥的SO2氣體,并進行尾氣處理。
已知:SO2為既有氧化性又有還原性的可溶性氣體。
限選試劑:稀硫酸、濃硫酸、鹽酸、稀硝酸、Na2SO3固體、NaHSO3溶液、NaHCO3溶液、NaOH溶液、堿石灰。
限選儀器:分液漏斗、圓底燒瓶、燒杯、漏斗、洗氣瓶、干燥管、導管。
1.選擇制備SO2的最佳試劑,書寫反應方程式:______________;
2.請選擇必須的裝置,正確的氣流方向連接順序為____________(填儀器接口的字母編號);
3.標明各裝置中試劑種類。
【設計意圖】讓學生對氣體的制備裝置、除雜試劑的選擇、收集裝置、尾氣處理裝置有較完整的認識,從而更容易讀懂較為復雜的實驗裝置圖,體會評價實驗方案優(yōu)劣的一些思維角度。
環(huán)節(jié)4:“探”——SO2的檢驗方法
圖片展示:必修一課本第101頁——蔗糖脫水實驗。
【思考與交流】
1.實驗過程中,黑色固體的主要成分是什么?
2.黑色固體為何膨脹?
3.如何檢驗碳與濃硫酸反應后的產(chǎn)物?
環(huán)節(jié)5:“探”——SO2性質拓展實驗
預測以下實驗現(xiàn)象并解釋:
1.SO2氣體通入BaCl2溶液中,有何現(xiàn)象?解釋原理?
【思考與交流】
①體系中是否存在SO32-?請從沉淀溶解平衡的角度解釋,為何體系中不產(chǎn)生BaSO3沉淀?
②如果要生成BaSO3沉淀可以采取哪些措施?
2.SO2氣體通入BaCl2溶液后,再滴加少量H2O2,有何現(xiàn)象?用一個離子方程式解釋原理?
3.SO2氣體通入Ba(NO3)2溶液后,有何現(xiàn)象?用一個離子方程式解釋原理?
三、價類二維圖的功能與價值
1.利于學生形成化學的基本概念
化學大多是微觀研究,在學生日常中并不能直觀認知物質的存在。學生通過學習可以認知到化學物質的存在,并對生活中的具體事件進行概括,提取事件中的有關信息,并提升到物質價值的層面,最終讓學生形成化學的基本概念。在此過程中,二維圖的使用可以方便學生形成對元素分類及其轉化的概念,讓學生基于已有的認識拓寬思維,建立邏輯思考方式,養(yǎng)成良好的習慣,并因此探索出研究無機物的思路。
2.利于學生建立知識體系,構建并提升發(fā)散思維
化合價和物質類別既是高中化學非常重要的概念,也是價類圖的核心。學生從基本概念和認知方面出發(fā)來復習并構建基本框架,再通過轉化關系擴充框架。這既能使學生輕易地運用所學知識解決問題,同時又能在解決問題的時候從不同角度認識問題。
3.利于關聯(lián)元素化合物知識與元素周期律
價類圖明確了元素所有價態(tài)及其物質類別,并建立起該元素的相關框架,通過轉化,在化合物與元素之間構成關系,以達成構建知識框架的目的,這樣不僅能使學生加深記憶,而且更有利于思維培養(yǎng)。此后學習新的物質時,學生會下意識地對該物質進行分類,并根據(jù)該物質與各類物質之間的相互關系,預測該物質的特性。
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