以價(jià)類二維圖促思，啟迪學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)

張穎秋

摘 要：以“元素價(jià)-類二維圖”為平臺(tái)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，探索優(yōu)化重組元素化合物知識(shí)的復(fù)習(xí)教學(xué)策略。首先引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“元素價(jià)-類二維圖”，分析物質(zhì)的通性，然后優(yōu)化常見(jiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，并將物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行整合，最后用原理理論統(tǒng)攝物質(zhì)性質(zhì)。

關(guān)鍵詞：二維圖；轉(zhuǎn)化思路；復(fù)習(xí)策略；元素化合物

一、問(wèn)題引用

隨著在全國(guó)高中范圍內(nèi)推行高中化學(xué)新課程，以往的元素化合物知識(shí)的教學(xué)方式已行不通，以往是從存在、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、用途和制法等方面探索物質(zhì)，而現(xiàn)行的新教材打破此模式，不再是傳統(tǒng)的以物質(zhì)為中心，反而重視從學(xué)生身邊出發(fā)，從日常生活中引起思考，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生了解自己周邊的物質(zhì)，將物質(zhì)的學(xué)習(xí)與生活現(xiàn)象以及社會(huì)問(wèn)題構(gòu)建關(guān)聯(lián)，在此分析思索中，體現(xiàn)該物質(zhì)的價(jià)值。

二、教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)1：“引”——硫及其化合物的基本性質(zhì)梳理

學(xué)生用價(jià)類二維圖表示硫元素的常見(jiàn)價(jià)態(tài)與代表物（氫化物、單質(zhì)、氧化物、含氧酸、鹽）。

【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生養(yǎng)成通過(guò)類別學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的習(xí)慣，使學(xué)生看到一個(gè)物質(zhì)能夠聯(lián)想到其類別及其通性。

環(huán)節(jié)2：“展”——學(xué)生歸納、梳理SO2的性質(zhì)

【學(xué)生活動(dòng)1】預(yù)測(cè)以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并解釋：（用化學(xué)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(shí)驗(yàn)室制法

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)SO2的實(shí)驗(yàn)室制備方案。

要求：制備干燥的SO2氣體，并進(jìn)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(dǎo)管。

1.選擇制備SO2的最佳試劑，書(shū)寫(xiě)反應(yīng)方程式：______________；

2.請(qǐng)選擇必須的裝置，正確的氣流方向連接順序?yàn)開(kāi)___________（填儀器接口的字母編號(hào)）；

3.標(biāo)明各裝置中試劑種類。

【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生對(duì)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(rèn)識(shí)，從而更容易讀懂較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置圖，體會(huì)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)劣的一些思維角度。

環(huán)節(jié)4：“探”——SO2的檢驗(yàn)方法

圖片展示：必修一課本第101頁(yè)——蔗糖脫水實(shí)驗(yàn)。

【思考與交流】

1.實(shí)驗(yàn)過(guò)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(yàn)碳與濃硫酸反應(yīng)后的產(chǎn)物？

環(huán)節(jié)5：“探”——SO2性質(zhì)拓展實(shí)驗(yàn)

預(yù)測(cè)以下實(shí)驗(yàn)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(qǐng)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(gè)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(gè)離子方程式解釋原理？

三、價(jià)類二維圖的功能與價(jià)值

1.利于學(xué)生形成化學(xué)的基本概念

化學(xué)大多是微觀研究，在學(xué)生日常中并不能直觀認(rèn)知物質(zhì)的存在。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)可以認(rèn)知到化學(xué)物質(zhì)的存在，并對(duì)生活中的具體事件進(jìn)行概括，提取事件中的有關(guān)信息，并提升到物質(zhì)價(jià)值的層面，最終讓學(xué)生形成化學(xué)的基本概念。在此過(guò)程中，二維圖的使用可以方便學(xué)生形成對(duì)元素分類及其轉(zhuǎn)化的概念，讓學(xué)生基于已有的認(rèn)識(shí)拓寬思維，建立邏輯思考方式，養(yǎng)成良好的習(xí)慣，并因此探索出研究無(wú)機(jī)物的思路。

2.利于學(xué)生建立知識(shí)體系，構(gòu)建并提升發(fā)散思維

化合價(jià)和物質(zhì)類別既是高中化學(xué)非常重要的概念，也是價(jià)類圖的核心。學(xué)生從基本概念和認(rèn)知方面出發(fā)來(lái)復(fù)習(xí)并構(gòu)建基本框架，再通過(guò)轉(zhuǎn)化關(guān)系擴(kuò)充框架。這既能使學(xué)生輕易地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，同時(shí)又能在解決問(wèn)題的時(shí)候從不同角度認(rèn)識(shí)問(wèn)題。

3.利于關(guān)聯(lián)元素化合物知識(shí)與元素周期律

價(jià)類圖明確了元素所有價(jià)態(tài)及其物質(zhì)類別，并建立起該元素的相關(guān)框架，通過(guò)轉(zhuǎn)化，在化合物與元素之間構(gòu)成關(guān)系，以達(dá)成構(gòu)建知識(shí)框架的目的，這樣不僅能使學(xué)生加深記憶，而且更有利于思維培養(yǎng)。此后學(xué)習(xí)新的物質(zhì)時(shí)，學(xué)生會(huì)下意識(shí)地對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行分類，并根據(jù)該物質(zhì)與各類物質(zhì)之間的相互關(guān)系，預(yù)測(cè)該物質(zhì)的特性。

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