探究引領(lǐng),問題驅(qū)動,激活思維
——“二氧化硫”教學設(shè)計與反思
張麗華
(江蘇省海門中學,江蘇南通? 226100)
一、設(shè)計理念
本課以“探究引領(lǐng),問題驅(qū)動,激活思維”為理念,以注射器微型實驗為載體,以學生活動作為主體,探究學習為基本方法,以“四個科學探究、四個問題”為主線,精心設(shè)計,巧妙創(chuàng)設(shè)學生科學探究的情境,引導學生積極參與探究過程,解決問題,激活思維,從而獲得知識和親身體驗。
二、教學目標
1.初步掌握二氧化硫的相關(guān)性質(zhì):酸性氧化物、還原性、漂白性。
2.通過實驗,學會科學探究的一般過程和方法。
3.同伴互動合作,不斷的嘗試,獲得成功的體驗。
二、教學過程
【感受二氧化硫】
【引入】你熟悉SO2嗎?
【學生】空氣污染物、形成酸雨、食品漂白等
【展示】某干紅葡萄酒標簽上標明配料中含有微量二氧化硫(圖1)
【設(shè)問】微量SO2是所有紅葡萄酒中必須的配料之一,這又是為什么呢???????? (圖1)
設(shè)計意圖:創(chuàng)設(shè)生活問題情境,使學生產(chǎn)生親近感,同時從正面引導,讓學生不懼怕化學,激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。
【展示】SO2氣體(教師:1試管、1礦泉水瓶;學生:注射器中30mLSO2氣體)
【學生歸納】SO2的物理性質(zhì):無色、有刺激性氣味、密度比空氣大
【教師】SO2的溶解性如何?
設(shè)計意圖:學生親身觀察體驗SO2的刺激性氣味及其它物理性質(zhì),為探究SO2的性質(zhì)作好鋪墊。
【探究二氧化硫】
【科學探究1】SO2的溶解性
【教師】請設(shè)計能夠觀察到明顯現(xiàn)象的實驗方案
【學生】討論給出多種實驗方案
【分組實驗】用事先收有30mLSO2的注射器吸取15mL的水,震蕩,
觀察注射器刻度變化。實驗完畢后,用橡皮塞封住注射
器的針尖,置于桌面?zhèn)溆?。(圖2)????????????????? ?????(圖2)? (圖3)
【教師】演示盛SO2的礦泉水瓶中加少量的水,震蕩。(圖3)????
【教師】引導解釋注射器刻度變化與理論值的差異原因(摩擦力)
【得出結(jié)論】SO2易溶于水(常溫常壓下1:40)
【問題1】SO2與水發(fā)生化學反應(yīng)了嗎?
【學生】預(yù)測SO2與水發(fā)生化學反應(yīng),并且可能類似于CO2生成了酸
設(shè)計意圖:該裝置綠色環(huán)保、方便易行,同時為后期性質(zhì)探究實驗準備了藥品,教師演示實驗增強課堂的趣味性。
【科學探究2】SO2為酸性氧化物
【分組實驗】分別用PH試紙和紫色石蕊試液檢驗SO2水溶液的酸堿性(圖4)
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(圖4)
【得出結(jié)論】SO2的水溶液顯酸性
【學生】 SO2+H2O???? ?H2SO3(亞硫酸)
【教師】介紹亞硫酸為二元中強酸,弱電解質(zhì)
設(shè)計意圖:用點滴板和自制SO2水溶液進行實驗探究,試劑用量少,現(xiàn)象明顯。
【問題2】SO2氣體分別通入足量的BaCl2和Ba(OH)2溶液中,現(xiàn)象如何?
【學生預(yù)測】有白色沉淀
【教師】引導學生書寫化學方程式
【學生】恍然大悟,SO2與BaCl2不反應(yīng)(否則弱酸制強酸了)
【實驗驗證】Ba(OH)2溶液生成了白色沉淀,BaCl2溶液中也有少量渾濁
【學生】又疑惑了,這又是為什么?
設(shè)計意圖:用學生易混淆的兩種溶液進行對比,引導學生先預(yù)測,再理論分析,最后實驗驗證,環(huán)環(huán)相扣,引發(fā)學生思維沖突,為學習SO2的還原性做好鋪墊
【教師】下面我們從化合價的角度預(yù)測SO2還可能有哪些化學性質(zhì)
【科學探究三】SO2具有還原性
【分組實驗】分別用酸性KMnO4溶液和氯水探究SO2的還原性(圖5)
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(圖5)
【得出結(jié)論】SO2具有還原性
【問題3】如何設(shè)計現(xiàn)象明顯的實驗證明氯水已被SO2還原?
【學生】討論給出方案:加鹽酸酸化的BaCl2溶液
【教師】請同學寫出上述反應(yīng)的化學方程式,同時思考2個問題:需不需酸化,用什么酸酸化?除了檢驗產(chǎn)物SO42—,還可以有檢驗什么離子?
【學生】SO2 + Cl2 + 2H2O == H2SO4 + 2HCl
【再討論】不需要酸化,該反應(yīng)體系為強酸性,更不能用H2SO4、HNO3酸化;
還可以檢驗產(chǎn)物Cl—(依據(jù)氯水的成分否定)、溶液的酸性(可行)
【再探究】在5號凹槽中加BaCl2溶液,有白色沉淀,用PH試紙檢驗,酸性明顯增強
設(shè)計意圖:引導學生靈活運用所學知識,從不同角度探求解決問題的方法,從而培養(yǎng)了學生分析探究的能力和開放性思維方式。
【設(shè)問】SO2能否被最常見的氧化劑O2氧化?
【學生】能,因為SO2水溶液加到BaCl2溶液中也有少量渾濁
【教師】SO2與O2在通常狀況下不能反應(yīng)
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但??? 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
設(shè)計意圖:前后對比,結(jié)論既在意料之中,又在意料之外,引起學生思維的碰撞,加深印象。
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古時用燃燒硫的方法漂白布料(圖6)
?????????????????????????? ?????????????????????????????(圖6)
【科學探究四】SO2的漂白性
【分組實驗】(圖7)
(1)向試管中滴入2滴品紅溶液,并滴入SO2水溶液,振蕩試管,觀察溶液的顏色變化;(2)用氣球密封試管,加熱褪色的品紅溶液,觀察現(xiàn)象。
(3)待試管冷卻后再觀察。
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【得出結(jié)論】SO2具有漂白性
【自主學習】教材P89頁
總結(jié)SO2漂白的特點:
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【教師】強調(diào)“某些”、“不穩(wěn)定”兩個關(guān)鍵詞語,并引導學生回顧做過的SO2未使石蕊試液漂白的實驗。
設(shè)計意圖:設(shè)置情景,大膽猜想,設(shè)計方案,實驗驗證。自主學習,學會關(guān)鍵信息的提取。
【問題4】怎樣證明SO2使酸性KMnO4溶液褪色是氧化還原反應(yīng),而非漂白作用?
【學生】討論給出實驗方案:加熱看溶液的顏色是否復原
設(shè)計意圖:精心預(yù)設(shè),引導學生思維的精彩碰撞,并進一步深化SO2漂白特點。
【應(yīng)用二氧化硫】
【展示】多媒體圖片
造紙、造紙、染布行業(yè)使用二氧化硫的作用。
【解決疑問】干紅葡萄酒中二氧化硫的作用
【學生】殺菌消毒
【追問】為何不加強氧化性殺菌劑,如O3、HClO等?
【再思考】SO2還具有較強的還原性,可起到抗氧化防腐作用
設(shè)計意圖:首位呼應(yīng),聯(lián)系實際,學以致用,同時引導學生分析問題的全面性。
【歸納整理】
1.SO2的物理性質(zhì)
無色、有刺激性氣味、密度比空氣大、易溶于水、易液化的有毒氣體。
2.SO2的化學性質(zhì)
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【追問】該裝置中哪些部分可以鑒別SO2和CO2氣體?
3.SO2的用途
制造硫酸;漂白紙漿、草帽等;殺菌、抗氧化、防腐
設(shè)計意圖:建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò),對比分析,便于學生及時鞏固本節(jié)課所學知識。
三、教學反思
1.注重實驗的綠色化設(shè)計
化學是以實驗為基礎(chǔ)的學科,但SO2教學中一直讓教師擔心的是SO2氣體的污染。本節(jié)課設(shè)計了注射器微型環(huán)保實驗,密閉性較好,實驗室用點滴板,藥品用量少,操作簡便,不污染,實驗過程幾乎聞不到味道。
2.注重科學探究
科學探究的過程是一個提出問題并解決問題的過程,本節(jié)課主要是在教師的引領(lǐng)下,以“四個科學探究、四個問題”為主線,引導學生“發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計方案,實驗驗證,得出結(jié)論”。在探究的過程中,教師的主要作用是不斷的給學生創(chuàng)設(shè)問題和知識臺階,讓學生不斷的嘗試,獲得成功的體驗,課堂高潮迭起,學生興趣盎然。
3.以問題為驅(qū)動,激發(fā)學生思維
問題是思維的“啟發(fā)劑”,本課在每個科學探究后設(shè)有問題環(huán)節(jié),目的是調(diào)動學生思考的積極性和主動性,讓學生始經(jīng)常處于思維碰撞或矛盾狀態(tài),不斷激發(fā)學生探求新知的欲望,提高他們的思維能力。同時注重師生互動、生生互動,更多的學生發(fā)表自己的見解,獲得成功的體驗。
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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)[S].北京:人民教育出版社,2003
[2]江蘇省教育科學研究院課程教材研究中心,江蘇省中小學教學研究室.普通高中課程標準教學要求(物理·化學·生物)〔S〕.南京:江蘇教育出版社,2007
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作者聯(lián)系方式:
張麗華15896252325
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