“二氧化硫的性質(zhì)”高三復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)案例賞析

◇　北京　黎　敏　指導(dǎo)教師　王　春

“二氧化硫的性質(zhì)”高三復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)案例賞析

◇北京黎敏1指導(dǎo)教師王春2

1教學(xué)背景分析

1.1學(xué)習(xí)內(nèi)容分析

本教學(xué)內(nèi)容為高三元素化合物部分的復(fù)習(xí)課教學(xué)案例．二氧化硫是一種典型酸性氧化物,可以從物質(zhì)酸、堿性分類(lèi)的角度來(lái)認(rèn)識(shí)它;二氧化硫中硫元素位于中間價(jià)態(tài),所以它既具有一定的氧化性又具有一定的還原性,可以從氧化還原角度來(lái)認(rèn)識(shí)它;另外《選修4》中已經(jīng)學(xué)過(guò)了水溶液中的電離平衡和溶解平衡等知識(shí),還可以從平衡角度來(lái)認(rèn)識(shí)二氧化硫水溶液的性質(zhì),所以二氧化硫是一個(gè)很好的載體,如果問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)精妙,可以很好地將平衡建立和平衡移動(dòng)知識(shí)與元素化合物知識(shí)融合,進(jìn)而更好的認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)．

1.2學(xué)生情況分析

知識(shí)層面:學(xué)生知道二氧化硫是一種酸性氧化物,能與水反應(yīng)生成弱酸,也能與堿反應(yīng)生成鹽和水．從化合價(jià)的角度也不難推出二氧化硫具有一定的氧化性和還原性．但是學(xué)生對(duì)于這些性質(zhì)的認(rèn)識(shí)基本上是基于高一時(shí)對(duì)方程式的死記硬背,對(duì)于二氧化硫溶于水后,溶液中微粒種類(lèi)和微粒數(shù)目的分析思考很少,即對(duì)二氧化硫水溶液的性質(zhì)背后隱藏的深層原因認(rèn)識(shí)很膚淺．

能力層面:學(xué)生能夠從已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)出發(fā),有一定的知識(shí)遷移能力和分析概括能力，但微觀思維、抽象思維能力還不夠，還不能自如地運(yùn)用所學(xué)到的平衡知識(shí),氧化還原知識(shí)等靈活解決綜合問(wèn)題．

本節(jié)課用一道思考題貫穿其中:將二氧化硫通入某溶液,一段時(shí)間后該溶液變渾濁,請(qǐng)猜想該溶液可能是什么溶液?讓學(xué)生提前將思考結(jié)果記錄下來(lái),并用化學(xué)用語(yǔ)表示，然后將學(xué)生的答案收集起來(lái),匯總分析．學(xué)生存在的主要問(wèn)題有:

1) 絕大多數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)為二氧化硫能和氯化鈣或氯化鋇溶液反應(yīng)出沉淀;

2) 大部分學(xué)生只能想到某一類(lèi)物質(zhì)與二氧化硫反應(yīng),比如氫氧化鈣或氫氧化鋇等,但對(duì)于如何系統(tǒng)全面分析該問(wèn)題沒(méi)有思路;

3) 即使有學(xué)生知道二氧化硫與氯化鈣不反應(yīng),但對(duì)本質(zhì)原因也是不清楚的．

解決策略先讓學(xué)生分析清楚以下問(wèn)題：二氧化硫溶于水后發(fā)生什么變化或反應(yīng)?二氧化硫水溶液中有哪些微粒?數(shù)量關(guān)系大概怎樣?此為系統(tǒng)分析的起點(diǎn)．只有分析清楚二氧化硫溶于水后發(fā)生什么變化或反應(yīng)，即明確了二氧化硫水溶液的微粒種類(lèi)和數(shù)量才能去思考可能出現(xiàn)哪些沉淀(亞硫酸鹽沉淀、硫酸鹽沉淀、硫沉淀還是別的沉淀).然后根據(jù)各種可能生成的沉淀,再去尋找各種合適的溶液．

比如要想生成亞硫酸鋇沉淀,讓學(xué)生思考溶液中2種產(chǎn)生沉淀的陰、陽(yáng)離子的濃度關(guān)系需要滿足什么條件.提供亞硫酸的K1和K2值,大約估算溶液中亞硫酸根離子濃度,讓學(xué)生判斷生成亞硫酸鈣的可能性．只有通過(guò)這樣,用數(shù)據(jù)說(shuō)話,用事實(shí)說(shuō)話,學(xué)生才會(huì)真正明白產(chǎn)生沉淀必須滿足的條件是什么，才不會(huì)想當(dāng)然的覺(jué)得可能會(huì)生成某種沉淀．

2教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

2.1知識(shí)與技能

1) 鞏固并強(qiáng)化認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)的幾個(gè)角度.

2) 教給學(xué)生系統(tǒng)分析水溶液中物質(zhì)性質(zhì)的思維方法．

3) 從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)二氧化硫的酸性氧化物的性質(zhì),亞硫酸的弱酸性．

2.2過(guò)程與方法

1) 通過(guò)二氧化硫能與什么溶液生成沉淀的討論分析,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析的思維方法和靈活運(yùn)用平衡知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

2) 通過(guò)二氧化硫與二氧化碳的性質(zhì)對(duì)比,培養(yǎng)學(xué)生遷移分析的能力.

2.3情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)二氧化硫能與什么溶液生成沉淀的討論分析,培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、勇于創(chuàng)新和實(shí)踐的科學(xué)精神以及透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的能力．

3教學(xué)重、難點(diǎn)

1) 重點(diǎn)：全面科學(xué)地認(rèn)識(shí)二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)．

2)難點(diǎn)：從平衡的角度,在本質(zhì)上認(rèn)識(shí)二氧化硫酸性氧化物的性質(zhì),亞硫酸的弱酸性以及二氧化硫的氧化還原性．

4教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

環(huán)節(jié)1拋出問(wèn)題,頭腦風(fēng)暴.

問(wèn)題將二氧化硫通入某溶液,一段時(shí)間后該溶液變渾濁,請(qǐng)猜想該溶液可能是什么溶液?(盡可能多地將答案寫(xiě)出來(lái),并用方程式解釋.)

【學(xué)生活動(dòng)】 分小組討論,寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的方程式，派代表上臺(tái)表達(dá)自己小組的觀點(diǎn)．其余小組傾聽(tīng)并判斷所選物質(zhì)是否正確,解釋是否合理．(物質(zhì)及解釋正確加10分,被別的組挑出錯(cuò)誤則扣除相應(yīng)分?jǐn)?shù).)

【設(shè)計(jì)意圖】 通過(guò)打擂比賽這種形式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,讓學(xué)生在上臺(tái)展示過(guò)程中充分暴露出存在思維盲區(qū)、思維障礙或缺乏系統(tǒng)分析的思路等問(wèn)題．

環(huán)節(jié)2高潮迭起,精彩紛呈.

【學(xué)生活動(dòng)】第1組同學(xué): 1) 類(lèi)比二氧化碳的性質(zhì),認(rèn)為二氧化硫也會(huì)與澄清石灰水反應(yīng)生成沉淀，反應(yīng)方程式為

SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O.

2) 認(rèn)為二氧化硫與氯化鈣或氯化鋇溶液也能反應(yīng)出沉淀，反應(yīng)方程式為

SO2+CaCl2+H2O=CaSO3↓+2HCl,

SO2+BaCl2+H2O=BaSO3↓+2HCl.

【其他組質(zhì)疑】根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”的原理,方法2)不可行,不能弱酸制強(qiáng)酸．

【老師追問(wèn)】為什么“弱酸不能制強(qiáng)酸”?

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生回答不上來(lái)．

【老師啟發(fā)】溶液中鈣離子和亞硫酸根離子必須滿足什么條件才能生成CaSO3沉淀?

老師提供亞硫酸鋇的Ksp并提供亞硫酸的第一級(jí)電離平衡常數(shù)和第二級(jí)電離平衡常數(shù),讓學(xué)生自己去計(jì)算分析．

【老師追問(wèn)】既然二氧化硫溶于水生成亞硫酸,亞硫酸中的亞硫酸根離子濃度特別小,無(wú)法和鈣離子生成CaSO3沉淀,為什么二氧化硫通入澄清石灰水中就能生成CaSO3沉淀呢?

【學(xué)生分析】因?yàn)槌吻迨宜械臍溲醺x子中和了亞硫酸中的氫離子,使亞硫酸的電離平衡不斷正移,所以亞硫酸根離子濃度變大了,生成沉淀．

【設(shè)計(jì)意圖】 讓學(xué)生從微觀角度去認(rèn)識(shí)亞硫酸鹽沉淀能產(chǎn)生的原因,學(xué)會(huì)系統(tǒng)分析的思維方法:從二氧化硫溶于水所得溶液中含有的微粒種類(lèi)和微粒數(shù)量入手,抓住平衡移動(dòng)的關(guān)鍵和生成沉淀的條件進(jìn)行分析．學(xué)生掌握了系統(tǒng)分析思路,才能遷移到其他地方靈活應(yīng)用.

【老師繼續(xù)追問(wèn)】除了堿,還可以加入什么類(lèi)別的物質(zhì)能促使亞硫酸生成亞硫酸鹽沉淀呢?

【學(xué)生活動(dòng)】第2組同學(xué):根據(jù)二氧化硫的還原性,選擇氧化性的物質(zhì)(如氯水或硝酸等)將二氧化硫氧化成硫酸根,再加入沉淀劑(如可溶性鋇鹽或可溶性鈣鹽)生成硫酸鹽沉淀，因此他們選擇的物質(zhì)為混合溶液，同時(shí)提供氧化劑和沉淀劑．

【其他組質(zhì)疑】難道不能用一種溶質(zhì)的溶液?jiǎn)?

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生思考討論后認(rèn)為可以選擇用Ba(NO3)2溶液,因?yàn)閬喠蛩崛芤褐写嬖谥鴣喠蛩犭婋x出的氫離子,硝酸鋇溶液提供了硝酸根離子,硝酸根離子在氫離子共同作用下具有強(qiáng)氧化性,能把+4價(jià)的亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子,硫酸根離子與鋇離子結(jié)合生成硫酸鋇沉淀．

【設(shè)計(jì)意圖】 讓學(xué)生再次關(guān)注亞硫酸的電離平衡,熟悉系統(tǒng)分析的起點(diǎn)和思路.

【學(xué)生活動(dòng)】第3組同學(xué):根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”,提出把SO2通入苯酚鈉溶液中．老師給出亞硫酸、苯酚、氫氧化鋁等物質(zhì)的電離平衡常數(shù),讓同學(xué)自己分析亞硫酸能制備苯酚和氫氧化鋁沉淀的原因．

【設(shè)計(jì)意圖】 讓學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析思路解決實(shí)際問(wèn)題,學(xué)以致用.

【學(xué)生活動(dòng)】第4組同學(xué):根據(jù)二氧化硫的氧化性,選擇還原性的物質(zhì)來(lái)將二氧化硫還原成硫單質(zhì)．所以他們選擇硫化氫溶液或硫化鈉溶液．

環(huán)節(jié)3總結(jié)方法,反思提高.

【提出問(wèn)題】研究物質(zhì)的性質(zhì),有哪些研究角度?對(duì)某種溶液性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)分析,思維起點(diǎn)是什么?

【學(xué)生活動(dòng)】討論交流．研究物質(zhì)的性質(zhì),可以從物質(zhì)的類(lèi)別(酸堿性角度)和化合價(jià)(氧化還原角度)還有特性等角度來(lái)研究．研究溶液性質(zhì)時(shí)的思維起點(diǎn)是首先分析溶液中存在什么平衡，有哪些微粒，微粒數(shù)量大概是多少，在此基礎(chǔ)上才能繼續(xù)分析外加物質(zhì)后對(duì)平衡有無(wú)影響，如何影響，溶液中的離子濃度滿足什么關(guān)系才能生成沉淀等．

【設(shè)計(jì)意圖】 讓學(xué)生們歸納總結(jié)、反思提高,希望他們今后能靈活應(yīng)用所學(xué)的平衡知識(shí),能從微觀角度深入理解并分析溶液中的一些反應(yīng)．

5教學(xué)設(shè)計(jì)特色說(shuō)明

5.1教學(xué)策略的設(shè)計(jì)

本教學(xué)設(shè)計(jì)采用核心問(wèn)題驅(qū)動(dòng),對(duì)于已經(jīng)學(xué)過(guò)但認(rèn)識(shí)并不深刻的舊知識(shí),這種問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的復(fù)習(xí)課效果比單純的知識(shí)整理效果要好得多,能引發(fā)學(xué)生主動(dòng)深入思考,而且采用打擂形式,調(diào)動(dòng)小組內(nèi)每位同學(xué)積極參與,由于挑錯(cuò)也有獎(jiǎng),所以他們對(duì)別的小組的發(fā)言也會(huì)非常認(rèn)真仔細(xì)傾聽(tīng),大膽質(zhì)疑,課堂實(shí)效性大大提高．

5.2突破難點(diǎn)的方式

方式1: 通過(guò)提供亞硫酸鋇的Ksp和亞硫酸的第一級(jí)、第二級(jí)電離平衡常數(shù)讓學(xué)生自己去計(jì)算分析,看二氧化硫通入氯化鋇溶液中能否生成亞硫酸鋇沉淀．這種方式能讓學(xué)生從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)沉淀產(chǎn)生的原因,能發(fā)自?xún)?nèi)心的認(rèn)同“弱酸不能制強(qiáng)酸”,不然學(xué)生會(huì)誤以為溶液中只要有能生成沉淀的2種離子就會(huì)產(chǎn)生沉淀,而忽視離子濃度大小對(duì)沉淀的產(chǎn)生有至關(guān)重要的影響,忽視弱電解質(zhì)的電離平衡很微弱,特別是第2步電離更微弱的問(wèn)題．

方式2: 注意啟發(fā)學(xué)生，答案能局限于某種物質(zhì),要將思維發(fā)散到一類(lèi)物質(zhì)或幾類(lèi)物質(zhì)．比如要想生成亞硫酸鹽沉淀,必須讓亞硫酸的電離平衡正移,使溶液中的亞硫酸根離子濃度增大,而讓亞硫酸的電離平衡正移,不僅僅可以加堿,凡是能消耗氫離子的物質(zhì)都可以．

方式3: 讓學(xué)生逐步學(xué)習(xí)并應(yīng)用系統(tǒng)分析方法時(shí)采用循序漸進(jìn),逐步提高的方式．先通過(guò)一個(gè)例子的分析讓學(xué)生初步感知如何進(jìn)行系統(tǒng)分析,思維起點(diǎn)在哪里.然后再通過(guò)一個(gè)例子強(qiáng)化系統(tǒng)分析的思路,最終讓學(xué)生自己運(yùn)用這種方法來(lái)自行分析和解釋?zhuān)詈笠粋€(gè)小結(jié)環(huán)節(jié)讓學(xué)生用自己語(yǔ)言總結(jié)系統(tǒng)思維方法的起點(diǎn)和思路．這樣循序漸進(jìn),學(xué)生才能慢慢掌握．

(作者單位