曹坤 錢琴紅
(江蘇省泰興中學江蘇泰興225400)
“3S”化學教學模式是指在高中化學教學中,以新課程理念為指導,圍繞“生活”(ShengHuo)、“生產”(ShengChan)和“實驗”(ShiYan)來展開教學活動的一系列教學方法、框架和程序。在教學實踐中我運用“3S”教學模式進行教學,收到了良好的效果,使化學課堂教學發生了巨大的變化,學生學習化學課的方式、態度、情感與興趣等方面有了新的起色。“3S”教學模式下“二氧化硫的性質”教學設計,是我的一堂公開課實錄。
本節內容為人教版高中化學必修1中的第四章第三節。硫和氮的氧化物是大氣污染的罪魁禍首之一,而且二氧化硫與我們的生產、生活聯系緊密,所以二氧化硫這一節的知識是非常重要的。二氧化硫是高中教材中詳細講述集氧化性、還原性于一身的酸性氧化物。在初三學生已了解二氧化硫與酸雨危害的基礎上,深入地去認識二氧化硫其他重要性質以及酸雨成因、防治措施,符合課程標準“關注人類面臨的與化學相關的社會問題,培養學生的社會責任感、參與意識和決策能力”的要求。在以學生發展為中心的課程觀指導下,元素化合物知識的學習更多的是為學生科學素養發展服務。
(1)知識與技能:了解二氧化硫的物理性質和用途;掌握二氧化硫的化學性質;了解二氧化硫與大氣污染——酸雨的形成及防治。
(2)過程與方法:團結協作與自主實驗探究完成二氧化硫的化學性質的學習;學習科學探究的基本方法,提高科學探究的能力。
(3)情感態度價值觀:通過學生自行設計實驗方案,培養學生動手能力和勇于創新的精神;通過二氧化硫的污染教學對學生進行防止污染,保護環境,從而構建和諧的人與環境之間的關系;體驗科學探究的艱辛與喜悅,對與化學有關的社會和生活問題作出合理的判斷。
二氧化硫的化學性質。
【新課導入】媒體報道(1)豆腐皮、粉絲、銀耳要慎用,二氧化硫殘留超標嚴重;(2)兩種鮮亮枸杞二氧化硫超標;(3)免洗筷含二氧化硫,可能導致氣喘。
【生活應用】二氧化硫成為質檢、衛生部門追查的食品安全的頭號元兇。老百姓購買這類食品時盡可能擦亮眼睛,讓我們的餐桌越來越安全。
【展示】一個裝有SO2氣體的礦泉水瓶
(學生通過觀察可以得出SO2的顏色、狀態。同時,指導學生通過聯想火柴燃燒或放鞭炮,得出SO2有刺激性、有毒。)
【演示實驗】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,進而歸納出SO2的物理性質。)
【教師歸納并補充】一、二氧化硫的物理性質
無色、易溶于水、有刺激性的氣味、易液化的氣體、密度比空氣大。
【分組實驗】
實驗目的:利用提供的藥品探究二氧化硫水溶液的酸性、漂白性,使學生認識到SO2作為酸性氧化物所具有的一般性質;并由代表歸納發言。
實驗安排:分小組進行,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。
探究實驗一:取少量SO2水溶液,用pH試紙測定pH值,并滴入紫色石蕊試液;觀察現象。
探究實驗二:取Ca(OH)2溶液,不斷滴加SO2水溶液,觀察現象。
探究實驗三:取NaOH溶液(預先滴加幾滴酚酞),滴加SO2水溶液,觀察現象。
探究實驗四:取少量品紅溶液,滴加SO2水溶液,觀察現象。(若褪色,再用酒精燈加熱。)
【討論導出】二、二氧化硫的化學性質
SO2+H2O?H2SO3(分析可逆反應特征)
⑴與堿溶液反應
⑵與堿性氧化物的反應
⑶與某些鹽的反應
【回憶思考】我們已學過還有哪些物質具有漂白脫色作用?
【交流共享】有Cl2、HClO、Na2O2、H2O2、O3、活性炭等。
【實驗探究】二氧化硫的漂白性與氯水的漂白性相同嗎?
(設計方案、實驗操作、觀察現象)
實驗一:在兩份濃氯水中分別滴入石蕊和品紅試液,觀察現象。
實驗二:在盛有已通SO2漂白的品紅溶液(無色)的小試管上部放一小塊紅色花瓣,加熱試管,觀察現象。
實驗三: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,觀察現象。
【得出結論】氯水漂白范圍較二氧化硫廣,二氧化硫的漂白性不穩定,加熱易復原,有一定可逆性,氯水的漂白性穩定,加熱不復原。
【分析原理】Cl2等氧化劑是將有機色素氧化而褪色,一旦氧化,很難復原,具有不可逆性。而SO2是與某些有機色素化合生成無色的不穩定的化合物,加熱或久置分解而恢復原來的顏色,所以SO2的漂白性不穩定。
【思考】NaOH酚酞溶液中加入SO2水溶液,紅色褪去,是漂白的結果?請設計實驗證明你的結論。
【生活應用】在工業上用此法漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等,但日久又發黃。浙江金絲草帽與山東草帽辮是中國草帽兩大馳名工藝。草帽等一些麥秸、草編制品,就是用二氧化硫來漂白的。
【討論】由化學式可以看出,SO2中S處于中間價態+4價,所以SO2既有氧化性又有還原性。(以化合價為主線探究SO2可能具有的性質)
【分組實驗】
實驗目的:利用提供的藥品探究二氧化硫的還原性、氧化性,并由代表歸納發言。
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。
探究實驗一:取少量KMnO4溶液,滴加SO2水溶液;觀察現象。
探究實驗二:取少量溴水,滴加SO2水溶液,觀察現象。
探究實驗三:取少量H2S溶液,滴加SO2水溶液,觀察現象。
【討論導出】

(探究實驗一、二的化學方程式投影給出。)
2H2S+SO2=3S+2H2O
【生產應用】指出上述4中的兩個方程式就是工業上制備硫酸的原理,要求學生課后閱讀相關的材料。
【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?請設計實驗證明你的結論。
【投影】展示被酸雨侵蝕的植物照片,德國某一座石雕像的對比照片。
【視頻】SO2對環境的危害(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】三、二氧化硫的危害
【當堂訓練】習題的引入落實本節課的重點知識——二氧化硫的化學性質(略)
【作業布置】
每一小組擔任不同的角色,如:
(1)假如你是化學實驗室的老師;
(2)假如你是一個農場主;
(3)假如你是硫酸生產廠的工程師;
(4)假如你是工商管理人員;
(5)假如你是環保局局長。
分組查閱資料,了解各自角色能為解決SO2的環境污染問題做些什么,整理相關資料,做成卡片分組匯報。
二氧化硫這節課已有很多成熟的設計思路,本節課采用“3S”教學模式進行教學,從關注與人人生存關系最為密切的食品安全這一社會熱點問題入手(即生活,ShengHuo),注重最貼近學生的問題和感興趣的事物出發創設問題情景,激發學生對生活中的現象進行探究的興趣和愿望,引導學生將所學的化學知識與解決生活、社會等實際問題結合起來。工業上制備硫酸的原理(即生產,ShengChan),要求學生課后閱讀相關的材料,讓課堂向課外延升,從而構建開放的認知載體,提高學生的實踐、創新能力。二氧化硫的化學性質是本節課的重難點,學生通過實驗(ShiYan)探究歸納出SO2的性質,認識SO2的性質在生產生活中的廣泛應用,體驗科學研究的過程、方法。研究新課程背景下的課堂教學是當前一個熱門話題,目前“3S”教學模式正處在實踐階段,如何運用“3S”教學模式演繹出更多精彩、互動、有效的課堂,是我今后努力的方向。
[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(實驗)[M].北京:北京師范大學出版社,2003
[2]李惠娟.從生活中感悟化學——“二氧化硫的性質”教學設計案例[J].中學化學教學參考,2009,(9)
[3]程俊.“二氧化硫”教學設計[J].試教通訊:普通高中,2005,(8)