时间:2023-07-02 08:21:09
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教学目的与要求:
1、使学生了解二氧化硫的物理性质和用途;
2、使学生掌握二氧化硫的化学性质;
3、使学生了解二氧化硫对空气的污染和防止污染。
教学重点:二氧化硫的化学性质
教学难点:二氧化硫的化学性质
教学方法:实验演示法、讲述法、比较发现法、探究与体验法
教学用具:实验用品
课型:新课
课时:2(以化合价为主线探究硫元素及化合物的性质)
教学内容:
第一课时
新课的准备:
1、硫元素的主要的化合价有哪些?有哪些代表物质?
2、硫的单质有哪些化学性质?(与金属反应、与氢气反应、与氧气反应)
3、二氧化硫有哪些性质与用途,它给人娄带来哪些危害?
新课进行:
第二节二氧化硫
一、二氧化硫的性质
1、物理性质
无色、有剌激性气味的气体,有毒、易液化(mp:-10℃),易溶于水(S=40),密度比空气大。
2、化学性质
①与水反应——实验:二氧化硫溶于水实验
二氧化硫水溶液呈红色——溶液呈酸性:SO2+H2OH2SO3
复习可逆反应的概念,简介亚硫酸(H2SO3)。
②二氧化硫氧化性与还原性
分析二氧化硫中硫元素的化合价:+4,可以升高,也可以降低,表现氧化与还原两重性。
2SO2+O22SO3:还原性;(可逆反应)
SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr(使溴水或高锰酸钾溶液褪色)
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
思考:二氧化硫能使品红溶液褪色,氯气也能使品红溶液褪色,若将它们按1:1比例混合通入品红溶液中,品红溶液也褪色吗?
SO2+2H2S=3S+2H2O
说明二氧化硫具有氧化性(分析氧化剂、还原剂,氧化产物及还原产物)
简介三氧化硫的性质:
物理性质:无色固体,mp、bp都比较低;
化学性质:与水反应,放热SO3+H2O=H2SO4,(强调工业上制取硫酸的原理:SSO2SO3H2SO4)
③二氧化硫的漂白性
实验6-2二氧化硫通入品红溶液,加热。
现象:品红褪色,加热又呈现红色,说明二氧化硫具有漂白性。
强调:二氧化硫漂白具有不稳定性、选择性,二氧化硫也具有杀菌、防腐之功效。
举例:二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草编制品。
比较:与氯气、过氧化钠漂白有何异同?
新课的延伸:
①写出硫化钠溶液与亚硫酸钠溶液在酸性环境下发生化学反应的化学反应离子方程式,再总结一类反应的规律,共五个方面。
②离子共存判断:Cl-+ClO3-和Cl-+ClO3-+H+;S2-+SO32-和S2-+SO32-+H+。
教学小结:
文章编号: 1005–6629(2012)5–0041–03 中图分类号: G633.8 文献标识码: B
1 背景分析
二氧化硫的含量是空气质量的重要指标之一。二氧化硫与人类健康和生存环境休戚相关。酸性、还原性、漂白性是二氧化硫基本的和突出的化学性质。笔者构想从学生熟悉的空气质量指标切入,“走近”二氧化硫,“初识”二氧化硫,进而通过系列实验设计,系统、全面、深刻地揭示二氧化硫的化学性质,完整地构建二氧化硫性质的知识网络。以下是这一构想的教学实践。
2 教学目标
(1)从生活经验初步体悟二氧化硫的水溶性、酸性和刺激性。
(2)通过二氧化硫与水的反应,认识可逆反应;由亚硫酸的不完全电离和分步电离,理解二氧化硫水溶液中的组成微粒和微粒大小顺序。
(3)通过设计和实施探究性和对比性实验,认识二氧化硫的酸性、还原性和漂白性。促进观察、分析、概括等能力的发展。
3 教学过程
3.1 “走近”二氧化硫
[情境导入] 2011年12月19日~2011年12月29日“上海市空气质量日报”表格和变化图。(表、图略)
[教师提问]空气中的二氧化硫有什么危害?
[学生观察并回答] 二氧化硫有毒、有刺激性;二氧化硫是酸雨的主要成因。
[教师分析]酸雨的主要成因是二氧化硫,二氧化硫上升到空中,与水汽结合生成亚硫酸SO2+H2O= H2SO3,随着雨水降落到地面。
[问题讨论]某校化学兴趣小组的同学采集酸雨样品,每隔一定时间测定其pH,得到下列数据:
采集到的酸雨放置一段时间后,pH发生变化的主要原因是什么?
[学生思考并回答]亚硫酸H2SO3被空气中的氧气氧化,生成硫酸。
[师生总结] 亚硫酸是较弱的酸,不完全电离,而硫酸是强酸,完全电离,亚硫酸被氧化成硫酸后,溶液酸性增强,pH变小,当亚硫酸完全转化为硫酸后,pH保持恒定。
[师生归纳]二氧化硫是酸雨的主要成因;二氧化硫与水结合生成亚硫酸:SO2+H2O=H2SO3;亚硫酸易被空气中的氧气氧化,生成硫酸:2SO2+2H2O+O2=2H2SO4
设计意图:从学生的生活经验和知识经验出发,“走近”二氧化硫,“初识”二氧化硫,为后续深入探究作好铺垫。
3.2 二氧化硫的性质
3.2.1 物理性质
[呈现资料]二氧化硫是无色、有刺激性气味的气体,有毒、易液化(mp:-10℃),易溶于水(1体积水溶解40体积二氧化硫),密度比空气大。
3.2.2 化学性质
(1)二氧化硫的酸性
[实验1] 将几滴紫色石蕊试液滴加到SO2水溶液(约2 mL)中,观察现象。(溶液显红色)
[教师]写出SO2与水反应的化学方程式以及亚硫酸的电离方程式。
[学生尝试] SO2+H2O H2SO3;
H2SO3 HSO3-+H+,HSO3- SO32-+H+
[教师讲解] SO2与水反应生成H2SO3不稳定,同时分解为SO2和H2O,像这种在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。
H2SO3作为二元弱酸,酸性主要取决于其第一步电离,第二步电离更加微弱。因此,SO2水溶液中,分子有:SO2、H2SO3、H2O;离子有:H+、HSO3-、SO32-、OH-(极少);且:H+>HSO3-> SO32->OH-(极少)
设计意图:从二氧化硫与水的反应感悟并初步建立可逆反应概念。由亚硫酸的不完全电离和分步电离,理解溶液中的组成微粒和微粒大小顺序。
[实验2] 步骤及现象
[教师]写出以上实验步骤中发生反应的化学方程式及离子方程式。
[学生尝试] SO2+Ba(OH)2=BaSO3+H2O
SO2+Ba2++2OH-=BaSO3+H2O
BaSO3+2H+=Ba2++SO2+H2O
[教师强调]步骤②表明,BaSO3不溶于水,但溶于稀盐酸。
[实验3] 步骤及现象
[教师设问]为什么步骤①中没有生成沉淀?
[学生回答]二氧化硫水溶液与氯化钡不反应。
[教师追问]如果二氧化硫水溶液与氯化钡反应生成了亚硫酸钡,反应方程式如何表示?
[学生尝试] SO2+H2O+BaCl2=BaSO3+2HCl
[教师强调]我们知道,BaSO3不溶于水,但溶于稀盐酸。所以,该反应不能发生。
[教师设问]为什么步骤②中出现了大量白色沉淀?请写出发生反应的化学方程式及离子方程式。
[学生尝试] SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
Na2SO3+BaCl2=BaSO3+2NaCl
SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO32-+Ba2+=BaSO3
[教师讲解]在二氧化硫水溶液中,亚硫酸根是亚硫酸第二步电离产生的,其浓度很低,不足以与钡离子结合成亚硫酸钡沉淀。在二氧化硫水溶液中加入氢氧化钠后,生成了大量的亚硫酸根,然后亚硫酸根与钡离子结合成亚硫酸钡沉淀。
设计意图:实验2和实验3是一组对比实验。实验和教师的分析,旨在让学生感悟到亚硫酸根与钡离子浓度都足够大时,才能结合成亚硫酸钡沉淀;二氧化硫水溶液中亚硫酸根浓度很低,加入碱后,可生成大量的亚硫酸根。
(2)二氧化硫的还原性
[实验4] 步骤及现象
[教师设问] 为什么放置一定时间的二氧化硫水溶液中滴加氯化钡后出现了浑浊?生成了什么沉淀?
[学生思考、联想]二氧化硫水溶液放置一定时间后,有少部分被氧化生成了硫酸,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀。
[教师]写出生成硫酸钡沉淀的有关反应化学方程式及离子方程式。
[学生尝试] 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
2SO2+O2+2H2O=4H++2SO42-
SO42-+Ba2+=BaSO4
[教师设问]在实验室里,还有哪些氧化剂可能把二氧化硫水溶液氧化生成硫酸?
[学生思考、交流]高锰酸钾溶液、双氧水、氯水、漂液……。
[实验5] 步骤及现象
[教师] 写出以上系列实验中二氧化硫水溶液被氧化生成硫酸的离子方程式。
[学生尝试]
5SO2+2H2O+2MnO4-=4H++5SO42-+2Mn2+
SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+
SO2+H2O2=SO42-+2H+
SO2+X2+2H2O=4H++SO42-+2X-(X=Cl、Br、I)
SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
[师生归纳]二氧化硫水溶液能被O2、KMnO4、NaClO、H2O2、Cl2、Br2、I2、FeCl3等很多氧化剂氧化为硫酸。
设计意图:实验4和实验3也是一组对比实验,旨在让学生体会到二氧化硫水溶液易被氧化,“暗示”二氧化硫的还原性。实验5进一步强化二氧化硫的还原性,同时丰富对物质氧化还原性的认识,巩固离子方程式的书写和氧化还原反应方程式配平技能。
(3)二氧化硫的漂白性
[教师]在实验1里,将几滴紫色石蕊试液滴加到SO2水溶液中,溶液变红色。品红也是一种常见的酸碱指示剂,若将几滴品红试液滴加到SO2水溶液中,颜色会发生怎样的变化?
[实验6]步骤及现象
[教师讲解]二氧化硫能与品红生成不稳定的无色物质,故能漂白品红。但这种无色物质容易分解,而又恢复原来的红色。
[实验7]用胶头滴管将SO2水溶液逐滴滴入含酚酞的氢氧化钠溶液中,至红色完全褪去。
[教师设问]红色褪去的原因可能是什么?如何验证红色褪去的原因?
[学生思考、讨论]红色褪去的原因可能有(1)H2SO3中和NaOH,溶液呈中性;(2)SO2起漂白作用使酚酞褪色;可向褪色后的溶液中再滴加少量NaOH溶液,若又显红色,则是原因(1);若不再显红色,则是原因(2)。
[实验8]向实验7所得溶液中继续滴加氢氧化钠溶液(溶液又显红色)。
[教师归纳]以上实验表明,二氧化硫能使品红漂白但不能使显色后的石蕊和酚酞漂白。可见二氧化硫的漂白有很强的选择性。
[资料卡片]工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辨等。二氧化硫的漂白作用是由于它能跟某些有色物质生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色,因此用二氧化硫漂白过的草帽辨日久又变成黄色。此外,二氧化硫还用于杀菌消毒等。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法商贩非法用来加工食品,以使食品增白等。食用这类食品,对人体的肝、肾脏等有严重损害,并有致癌作用。
[图片呈现]葡萄酒标识“微量二氧化硫”作防腐剂;用硫磺“薰蒸”银耳。
设计意图:实验6揭示二氧化硫的漂白性及其特点。实验7的探究和实验8的验证,同时与实验6也构成对比,旨在突出二氧化硫漂白的选择性。“资料卡片”意在培养学生正确的和全面的化学观。
[师生归纳] SO2的主要化学性质
①具有酸性氧化物的通性;②具有还原性;③具有漂白性
4 评价反思
(1)本课以二氧化硫水溶液代替二氧化硫气体,使得实验操作变得简便易行,同时也最大限度地减少了二氧化硫对健康和环境的危害。
(2)从学科逻辑的角度来看,二氧化硫水溶液的性质不完全等同于二氧化硫的性质。但以二氧化硫水溶液为载体认识二氧化硫的性质还是合适的、科学的。
(3)重视通过实验手段感知二氧化硫的化学性质,突出实验的系列性、对比性和探究性,重视氧化还原反应和离子反应概念对元素化合物学习的指导作用以及在元素化合物的学习中巩固、应用化学用语,是本教学实践的重要特点。
关键词:二氧化硫;复习课;教学设计;问题解决
文章编号:1005?6629(2014)4?0041?03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
1 设计思路
本节课从葡萄酒中的二氧化硫引入,通过探讨葡萄酒中二氧化硫的作用、二氧化硫的定量检测和工业尾气中二氧化硫的定性吸收来复习回顾二氧化硫的化学性质。整个设计从生活走进化学、以问题解决为主线、以观念建构为先导,同时渗透学生科学探究能力的培养。课堂教学中将二氧化硫的化学性质、氧化还原反应、实验、计算等知识进行整合,培养学生解决综合问题的能力。同时让学生建构起物质的转化观、实验观、化学的价值观等基本的学科观念,领略化学在生活生产中的魅力。
2 教学内容分析
本节课是高三第一轮复习课。学生对氧化还原反应、电化学、离子反应的规律已有了积累;元素化合物知识板块中卤素的复习已经结束。卤素中的氯气和次氯酸及其盐是强氧化性物质的典范。与之相对的则是氧族中的二氧化硫,是典型的还原性物质。虽然高三化学课时少,任务重,但二氧化硫的复习仍然单独安排一节课的时间。一是为了构建物质的转化网络,二是为了巩固氧化还原反应的复习成果。
二氧化硫在近几年高考试题中主要以两种情景呈现:一是硫酸工业尾气的处理,如2010年江苏高考第17题和2013年上海高考第42题;二是二氧化硫或亚硫酸盐的定量检测,如2012年安徽高考第27题。本设计以二氧化硫的定量检测来复习其还原性、以硫酸工业尾气中二氧化硫的处理复习酸性氧化物通性。尝试让知识问题化,问题情景化。
3 教学目标
知识与技能:掌握二氧化硫的强还原性、弱氧化性、酸性氧化物通性、漂白性。掌握不同价态含硫物质的转化。
过程与方法:通过二氧化硫的检测和吸收,培养学生问题解决、信息解读、实验、计算等能力。学会在不同情景中进行检测和处理方法的遴选与评价。
情感态度与价值观:让学生感受到学习化学的乐趣、体验科学探究的艰辛和喜悦、体会化学对生活和社会发展的贡献、树立辩证看待事物的态度。让学生建立起物质的转化观、实验观、化学的价值观等基本的学科观念。
4 教学重点、难点
(1)教学重点:二氧化硫的性质。
(2)教学难点:相关实验方案的设计、知识的综合应用。
5 教学过程
[课前准备](1)酿葡萄酒的原料为葡萄汁和SO2。请查阅资料分析葡萄酒中SO2的作用。
(2)硫酸工业尾气中SO2含量约为0.4%,通常采用碱液吸收至SO2含量≤0.05%才能达标排放。常用处理方法之一为氨酸法:氨水吸收尾气,然后加入硫酸;第二种为石灰~石膏法:石灰乳吸收尾气再转化为石膏。请用化学方程式表示两种方法的工作原理。并从吸收效率、成本、安全性、产品回收利用等角度评价这两种工艺。
小结:(1)不同价态含硫物质的转化可通过加合适的氧化剂或还原剂实现,同价态的含硫物质的转化可通过调节溶液的酸碱环境来实现。
(2)红葡萄酒中的SO2给我们启示:若要保护较强还原性的物质,可以加入还原性更强的物质。生活中相关的例子很多,如:牺牲阳极(Zn)的阴极保护(Fe)法、补血剂中牺牲Vc保护Fe2+、牺牲对苯二酚(对苯二胺)可以保护亚硫酸盐等。
[结语] SO2虽然有毒,但适度地控制用量可用作食物的杀菌剂和防腐剂。这说明物质具有两面性,有利有弊,我们要学会辩证看待、对待事物。工业尾气中的SO2若直接排放会造成诸多环境问题,但可用合理途径将其转化为有用的产品。恰当地利用化学转化,人们可以获得或消除某些物质,控制变化的条件,可使化学变化向着人们希望的方向进行,实现自然与社会的可持续发展。
文章编号:1008-0546(2013)11-0078-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.11.029
高一衔接期是指学生进入高一后逐步适应高中化学学习的过渡期,一般认为是高一开始至高一上学期期末考试前后。笔者在了解高一衔接期学生化学学习情况的基础之上,开展衔接期课堂教学的案例研究,在缩短学生高中学习的适应期,减少化学学习的两极分化等方面做一些尝试。
一、教学目标
了解SO2物理性质和用途;探究SO2的主要化学性质;了解硫酸型酸雨形成的原因、危害和防治方法;培养关心环境的情感和利用化学知识化害为利的科学思想。
二、教学方案设计
1. 高一衔接期教学方案设计原则
高一衔接期教学方案的设计要遵循以下原则:(1)激趣性,即通过多渠道激发、维持、增进学生形成持久稳定的化学学习兴趣。(2)主体性,即以学生的学习起点(包括知识、技能和态度)为依据来设计教学活动,教学实施过程强化学生主体性,充分发挥化学实验的强大功能,让学生多动手多实践。(3)发展性,教师用发展的眼光分析教学目标(教学终点)和学生起点能力(教学起点)之间的相对关系。(4)探究性,即落实课改的理念和要求,精心设置教学情境为学生搭建适宜的学习平台,教学中问题设置要体现探究过程,给学生充分的探究空间。
2. 教学起点分析和教学设计主题
本节课相关的学习起点:(1)认知起点:初中阶段已学过二氧化碳与水、碱溶液等性质,知道正常雨水的pH,对酸雨的成因、危害等有所了解;化学1专题1的学习建立了酸性氧化物的概念。(2)技能起点:能够用双线桥分析氧化还原反应;一定的实验观察、实验操作和现象表述能力,但容易忽视对细节的观察,实验设计能力和对现象的分析能力不足。(3)态度起点:实验观察和操作兴趣较浓厚,有一定的实验探究和分析的愿望。
依据课程标准和教学要求,结合学生的知识储备和实际能力,将教学内容设计成四大主题。
三、教学组织过程
1. 课前准备
组织学生调查二氧化硫气体的来源及其危害。
2. 新课引入
[投影图片]展示雕像、森林、水体受酸雨毁坏的图片,硫磺燃烧法熏银耳的图片,食品中二氧化硫超标的报道,直接引入本课题。
[教师引导]二氧化硫既是重要的化工原料又是大气严重的污染物,如何测量大气中二氧化硫的浓度或检验食品中是否使用二氧化硫漂白,捍卫自身利益,保护自身健康?如何合理利用二氧化硫?我们需要了解二氧化硫的性质。
3. 二氧化硫性质的探究过程
(1)二氧化硫的分子组成和物理性质
[情景创设]用蜂窝煤取暖,室内经常能闻到刺鼻气味;展示一瓶软塑料瓶盛装的二氧化硫气体,向瓶中加入少量蒸馏水,振荡后观察现象。
[学生总结]无色刺激性气体,易溶于水,密度大于空气,易液化,有毒
(2)二氧化硫的化学性质
[演示实验]取上述1-2mL塑料瓶中液体于试管中,滴加1-2滴石蕊试液。
[教师提问]SO2溶于水过程仅仅只发生了物理变化吗?如果发生了化学变化,化学方程式该如何书写?
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[教师讲解]二氧化硫在遇到硫化氢等强还原剂时,也会体现一定的氧化性。
[教师提问]二氧化硫除了上述化学性质外还具有哪些化学特性?
[演示实验]将二氧化硫气体通入盛有品红溶液的试管中,试管口塞一小团蘸有浓氢氧化钠溶液的棉花,观察溶液颜色的变化;再加热试管,又有什么现象发生?
[学生归纳]二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,但漂白效果不持久。
[联系生活]二氧化硫熏蒸银耳、馒头等食品的危害;二氧化硫用做纸张漂白等。
[教师点拨]二氧化硫溶于水生成的亚硫酸与品红化合形成无色物质;无色物质分解又生成品红和二氧化硫。二氧化硫只能使某些有色物质褪色,不能使石蕊试液褪色。氯水也具有漂白性,我们从原理、本质、效果和范围等方面进行比较。
[学生思考讨论]比较氯水和二氧化硫漂白性。
(3)硫酸型酸雨
[指导学生阅读]请学生阅读教材相关内容,回答下列问题
①空气中二氧化硫的来源?硫酸型酸雨是怎样形成的?
②酸雨有什么危害?
③如何防止二氧化硫对环境的污染?
[学生交流]结合课前调查,对硫酸型酸雨的成因、危害和防治进行交流。
[观看录像]酸雨的危害和防止措施
[教师点拨]二氧化硫进入大气,主要通过两种不同渠道,最终都形成硫酸;酸雨对土壤、水体、森林、建筑等多方面构成危害,被称为“空中的死神”!大家谈到的防治方法都很好,我们应该从我做起,从小事做起,治理酸雨,保护环境!
4. 课堂小结(含板书)
[教师点津]①学习重点:二氧化硫的化学性质,主要是还原性和漂白性;运用
二氧化硫的性质特点来理解硫酸性酸雨的形成、危害和防治办法。
②学习方法指导:多角度多视角来认识、研究物质。
5. 作业设计
你能用哪些方法区分两瓶失去标签的无色气体是CO2和SO2?
四、教学方案的反思
1. 关于学生起点能力分析
所谓起点能力,是指学生在学习新内容之前原有的知识、技能和态度的准备水平。对于高一衔接期的课堂教学设计来说,要格外关注对学生起点能力的分析。如果说教学目标是目的地,那么学习者的起点能力就是教学的出发点。了解高一衔接期学生化学学习起点能力,就是要科学确定教学的出发点,深入了解学生原有的学习准备状态。实际上,教师设计教学过程之前,要对化学学习需要、教学内容和学生情况予以全面分析,既要关注这一阶段学生学习化学的一般特征,也要对不同学生个体学习特点进行分析把握。
2. 关于学生学习兴趣
化学学习兴趣作为化学学习内在动力系统中的发动系统的重要因素,对高一衔接期的学生化学学习起着重要的作用。实际上,教师在教学实践中经常性地探讨和实施学生学习过程中兴趣的培养方法。然而,如果离开了对化学学习需要的充分重视去谈学生化学学习兴趣的培养显然是徒劳的。高一衔接期的学习兴趣培养,需要教师在教学中通过多种手段和途径,不断维持学生对化学学习的兴趣和热情,最终进入化学学习动力维持和定型系统,使学生的化学学习顺利进行。比如,本课开始以酸雨危害的相关图片来创设问题情境,使学生明确学习内容和酸雨的关系,在心理上形成一种预期,激发学生求知的欲望;在探究实验的设计中引入微型实验,调动学生思维的积极性;作业设计中安排了难度较易、操作性强的开放型问题,以期学习兴趣得到巩固强化。
3. 探究实验的设计改进
在设计过程中,发现原课本上二氧化硫与过氧化氢水溶液反应生成硫酸的实验成功率低,即使在不加过氧化氢水溶液的条件下,也会与氯化钡作用生成白色沉淀,不利于学生对二氧化硫还原性的理解和把握。为了强化学生在教学中的主体地位,积极创造条件体现学生的实验能动性,学生通过对溴水与二氧化硫水溶液的反应前后溶液pH的变化来发现两者间的反应原理,更能吸引学生。
由于该课所涉及到的多种物质具有毒性和挥发性,我们进一步将微型实验置于学生分组探究实验中,尽可能减少有毒有害物质对学生身体的伤害和对环境的污染。使学生耳目一新的同时也培养了学生的绿色化学和环保理念。
4. 教学设计主题
本课以“从生活走进化学用理论引导分析用实验探究知识从化学走向社会”为教学设计主体,目的在于落实新课程的理念和要求,即强化从生活中发现问题,用化学学科知识分析、加工、提升后,再用于生产生活实际。通过对教学设计主题的贯彻,即能提高整节课的流畅性,也一定程度上提高了衔接期课堂教学的效率。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部制订. 普通高中化学课程标准[S]. 北京:人民教育出版社, 2003
知识:使学生了解氧气的物理性质(色、态、味、密度、熔点、沸点、水溶性等);使学生掌握氧气的化学性质(碳、硫、磷、铁在氧气中燃烧)。
能力:培养学生观察和描述实验现象的能力,使他们学习通过实验来研究物质及其变化的科学方法。
思想教育:通过对实验现象的观察和描述,逐步培养学生严谨的科学态度。
重点难点氧气的化学性质及其现象的描述。
教学方法讲授法(实验演示)。
教学用具仪器:集气瓶、燃烧匙、酒精灯等。
药品:木炭、硫粉、红磷、红铁丝、石灰水、氧气。
其它:火柴。
教学过程
教学活动学生活动教学意图
【问题引入】空气的成分按体积算,最多的是(),其次是(),还有()和()等,我们是怎样用实验来证明空气的成分的?为什么一定要通过实验才能知道空气中存在着氧气?而不是用肉眼去看?
氧气是无色、没有气味的气体,这是氧气的什么性质?
红磷能在氧气中燃烧,这又是氧气的什么性质?
回答:(氮气)(氧气)(稀有气体)(二氧化碳)
思考得出结论:氧气是看不见的。
回答:物理性质
化学性质激发兴趣,创设问题情境。
【确认目标】我们这节课就来学习氧气的性质。要求:记住氧气的主要物理性质,掌握氧气的化学性质。
指明重点
【问题讨论】出示一瓶氧气①请学生观察并描述其物理性质。②想一想,氧气有味吗?③氧气溶于水吗?
提问:鱼在水中靠什么呼吸?它呼吸的氧气来自哪里?
由此可推知氧气的溶解性如何?回答:①无色、气体,②无味,③可溶(不溶)两种答案均可能出现。
回答:靠腮呼吸。氧气来自水中。
氧气既不是可溶于水,也不是不溶于水,而是不易溶于水。
培养学生观察和思维能力
【板书】一、物理性质:1.无色、无味的气体。2.密度比空气大(同一条件下)。3.不易溶于水。4.液态、固态均为淡蓝色。
看书、划重点(或记笔记。)
强化记忆
【投影】课堂练习一(见附1)。
指导学生做练习一。
做课堂练习一
加深对知识的理解
【问题讨论】氧气有哪些化学性质
提问:什么叫化学性质?
既然化学性质要在化学变化中方可表现出来,我们就来进行如下实验。
回答:物质在化学变化中表现出来的性质。
复习有关概念
【板书】二、化学性质
教师活动学生活动教学意图
【演示实验】木炭在氧气中燃烧
1.将木炭放在燃烧匙中伸入氧气瓶中。(为什么没有有变化?)
2.将木炭加热至红,放入氧气瓶中。
提问:为什么加热后可剧烈反应,不加热时没有变化呢?
3.在集气瓶中加入少量澄清的石灰水、振荡。
提问:石灰水变浑浊说明瓶中产生了什么气体?
提问:碳在氧气中燃烧需要什么条件?生成什么新物质?
结论:碳在氧气中燃烧生成二氧化碳。观察、思考。
描述现象:1.无
变化思考。
2.剧烈燃烧、发白光
回答:木炭与氧气反应是有条件原。
3.石灰水变浑浊。
回答:二氧化碳
回答:点燃,生成二氧化碳。
设疑
初步学氧化碳的检验方法。使学生学习由现象得出结论。
【板书】1.碳+氧气二氧化碳记笔记巩固文字表达式
【演示实验】硫在氧气中燃烧
1.将硫粉放在燃烧匙中加热至燃烧。
2.将燃着的硫粉伸入氧气瓶中。
这种带刺激性气味是二氧化硫。二氧化硫对空气会造成严重污染。烟花、爆竹中的火药是由木炭、硫磺等物质组成的,为什么北京市禁止燃放烟花爆竹?
结论:硫在氧气中燃烧生成二氧化硫。请学生写出此反应的表达式。
观察并描述现象
1.发出淡蓝色火焰。
2.剧烈燃烧。发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种带刺激性气味的气体。
回答:防止硫燃烧后生成的二氧化硫污染空气。,全国公务员共同天地
总结反应表达式培养学生的观察能力。
硫在空气和氧气中燃烧现象的比较。
进行环保教育。
【板书】2.硫+氧气二氧化硫记笔记
【演示实验】磷在氧气中燃烧
将红磷在燃烧中点燃伸入氧气瓶中。
生成的物质叫五氧化二磷。
烟是由固体小颗粒形成的,请描述五氧化二磷的颜色、形态。
结论:磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷。
请同学写出此反应的表达式。观察并描述现象
剧烈燃烧,产生浓厚的白烟。
回答:白色、固体
总结反应表达式。培养学生的观察和叙述能力。
教师活动学生活动教学意图
【板书】3.磷+氧气五氧化二磷记笔记
【演示实验】铁丝在氧气中燃烧
观察这瓶氧气与前几瓶有何不同?
将铁丝加热至红伸入氧气瓶中。
提问:为何集气瓶底要放少量水。
生成黑色固体的温度很高,掉到集气瓶底会怎样?
瓶底放少量水(或沙子)的目的是什么?
此黑色固体的名称是四氧化三铁。
结论:铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁。
请同学写出此反应的表达式。
观察:瓶底有少量水。
描述实验现象:剧
烈燃烧、火星四射、
生成黑色固体。
讨论:会引起集气瓶炸裂。
回答:防止集气瓶炸裂。
总结反应表达式
培养学生的思维能力。
【板书】4.铁+氧气四氧化三铁记笔记
【投影】课堂练(见附2)做练习强化训练
【问题讨论】通过上述实验,我们可知,物质在较纯的氧气中燃烧,比在空气中燃烧得()。
由此可见:氧气的化学性质比较()。
思考并回答:
(更剧烈)(活泼)培养归纳、总结能力。
【演示实验】将带火星的木条伸入氧气瓶中。
为什么残存火星的木条会再次燃烧起来?
观察现象:木条燃烧起来了。
思考并回答:因为氧气的化学性质比较活泼,它可助燃。
学生氧气的检验方法。
【问题讨论】如何证明一集气瓶中装的是氧气?
回答:将带火星的木条抻入气体中,若木条燃烧真情为,则证明此气体为氧气。
及时复习科学知识。
【投影】随堂检测(见附4)
独立做检测题
及时反馈
附1:课堂练习一
1.对氧气的物理性质,下列叙述中正确的是()
(A)极易溶于水(B)在标准状况下密度比空气大
(C)在变成无色液体(D)在变成白色固体
2.下列变化中属于物理变化的是()
(A)磷在氧气中燃烧(B)镁条在空气中燃烧
(C)氧气由气态变成液态(D)铁在潮湿的空气中生锈
附2:课堂练
3.下列物质在氧气中燃烧时,产生有刺激性气味的气体的是()
(A)镁带(B)红磷(C)硫粉(D)铁丝
4.铁丝在氧气中燃烧的生成物是()
(A)氧化铁(B)三氧化二铁(C)四氧化三铁(D)氧化亚铁
5.下列物质在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰是()
(A)硫粉(B)铁丝(C)木炭(D)镁带
6.检验氧气的方法是()
(A)用火柴去点燃(B)用带火星的木条去检验
(C)倒入澄清的石灰水(D)闻氧气的气味
7.做细铁丝在氧气中燃烧的实验时,操作或现象不正确的是()
(A)先在酒精灯上加热细铁丝(B)盛氧气的集气瓶底没有水或沙子
(C)生成物为黑色固体(D)剧烈燃烧、火星四射、放出热量
8.要测定空气中氧气占的体积,最好在空气中燃烧()
(A)碳(B)硫(C)蜡烛(D)磷
9.如何鉴别二氧化碳、氧气、空气?(简述操作过程)
附3:课堂练习答案
1.B2.C3.C4.C5.A6.B7.B8.D9.略
附4:随堂检测题
1.下列关于氧气的物理性质叙述正确的是()
(A)难溶于水(B)密度比空气大
(C)液态氧气为无色(D)化学性质比较活泼
2.下列反应的特征现象分别是:铁丝在氧气中燃烧(),磷在氧气中燃烧(),
碳在氧气中燃烧(),硫在氧气中燃烧()。
(A)发红光(B)发出明亮,全国公务员共同天地的蓝紫色火焰(C)火星四射
(D)产生大量白烟(E)发出淡蓝色火焰(F)发白光
3.下列对氧气性质的说法,正确的是()
(A)有可燃性(B)能支持燃烧(C)不溶于水(D)密度比空气小
二、教材分析
本节的酸雨问题、环境保护和防治问题又是当今社会的热点,是帮助学生逐渐形成可持续发展思想的好素材。是贯彻落实情感态度与价值观教学理念的好时机。《二氧化硫的性质和作用》这一节是元素化合物知识中最后第二种元素硫的一种氧化物,前面学过钠、镁、铝、铁、铜,氯、碳等元素及其化合物(酸性氧化物)的性质。最后一节是氮及其化合物性质。初中学过酸性氧化物的性质,也学了用化合价升降来分析氧化还原反应。因此在《二氧化硫的性质和作用》这一节学习方法上可借鉴前面的知识和经验,对最后一节氮及其化合物的学习也起指导作用。因此在教方面因突出以学生为主体、教师为指导的思想。创设情境,引导学生思考、讨论,运用已有知识经验,通过自己的建构而掌握新的知识。在学方面要引导学生质疑、提出问题,培养自主学习。转变学生的学习方式。
三、学情分析
学生对本课内容有一定的了解,有一定的比较、类推的能力。但对元素及其化合物的学习如何有系统地进行不清楚。学生可能采取个别死记的方式来学习性质。不能理论联系实际。
四、教学目标
1、学习化合物学习的一般方法,知道一般从几个方面着手。
2、能用化学方程式表示二氧化硫的化学性质,能列举酸雨的一些危害。
3、体验化学对解决环境的贡献,能从化学原理角度理解酸雨的防治方法。
4、培养推究意识,学习用比较、类推等方法进行自主学习。
五、重点、难点
二氧化硫的化学性质、环境意识、学习策略为重点。正四价的硫元素的三类化合物具有还原性、学习策略应用为难点。
六、教学策略和手段
应用媒体、实验,根据建构主义的教学观采用自主学习、探究学习的教学策略。
七、课前准备
学生查阅酸雨危害的相关知识。教师准备相关实验(针筒、点滴板、
药品)
八、教学过程
新课引入:
展示两幅图片:一幅是没有遭酸雨破坏的精美的风景画面,并配以优美阅耳的声音,另一幅是几年后遭酸雨破坏后的十分荒凉的惨状画面。(充分应用情境,激发学生的学习兴趣。应用这两种情景,给学生视觉上的刺激,激发学生学习本节的欲望)。
产生问题:什么原因使优美的环境遭到破坏?
学生讨论、回答问题:是酸雨造成的。
产生问题:指出酸雨还有哪些危害。
学生讨论、回答问题:建筑、石雕、土壤、生物等等。
产生问题:酸雨中的溶质是什么物质?
学生讨论、回答问题:有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,
引出课题: 硫酸型酸雨该溶质是怎样形成的?即二氧化硫是如何转变成硫酸的?
上课过程:
设问:二氧化硫是酸性氧化物吗?酸性氧化物一般具有哪些化学性质?
学生活动:写出二氧化碳与水反应的方程式,二氧化碳与氢氧化钡溶液反应的方程式,二氧化硅与氧化钙反应的方程式。
产生问题: 二氧化硫有这些性质吗?
实验探究:
学生活动:学生分组实验
1、用充有40ml二氧化硫的针筒吸入5ml水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡、观察体积变化。
2、在点滴板上分别放pH试纸、4―6滴氢氧化钡溶液、4―6滴氯化钡溶液,然后滴二氧化硫的水溶液,观察现象。
学生讨论得出结论、板书
一、二氧化硫的物理性质
能溶于水、无色、有刺激性气味的气体(放爆竹是的气味)。
二、二氧化硫的化学性质
二氧化硫和水反应生成弱酸,能使澄清氢氧化钡溶液变浑浊(生成BaSO3沉淀),不能使氯化钡溶液变浑浊。
(酸性氧化物)
产生问题:除了从酸性氧化物角度考虑,还有没有其他角度来研究其性质呢?
SO2如何演变成酸雨中的H2SO4呢?
问题:根据P89图,酸雨形成过程,有几种途径?硫元素的化合价发生怎样的变化?
学生看书、讨论得出结论:有两条途径。实质正四价的硫元素被氧化。
产生问题:如何用实验验证第二条途径呢?
实验探究:
分组实验:在点滴板上滴加3―4滴氯化钡溶液,然后滴加3―4滴H2O2,观察现象。
然后滴加SO2的水溶液,观察现象,然后滴加盐酸,观察变化。
学生讨论分析得出如下结论
1、现象 无---白色沉淀---不消失
2、只能是BaSO4沉淀
3、亚硫酸被氧化成硫酸
板书:4、SO2的还原性
2SO2+O2 2SO3
2H2SO3+O2=2H2SO4
讨论练习:亚硫酸和双氧水反应方程式
问题:除了从酸性氧化物、化合价角度考虑,还有没有其他其性质呢?
板书:5、漂白作用
演示实验:在小试管中加入品红后,再注入SO2的水溶液,然后套上气球,振荡、观察、加热、观察、冷却、再观察
学生描述现象:
SO2 冷却
品红---无色---红---无
产生问题:与次氯酸漂白有何不同?
经常有这样的报道:查获某种粉丝、银耳等物质的违规漂白,这是用什么漂白的呢?
根据实验能不能说明亚硫酸易分解?
小气球另一作用是什么?
问题解决:二氧化硫的漂白原理是其和有色物质化合生成不稳定无色化合物,而使之漂白。但此物质不稳定,所以受热或长时间后易恢复原来的颜色,是暂时漂白。而其它具有漂白性的物质是由于其具有强氧化性将有色物质氧化成无色物质,是永久漂白。
用二氧化硫漂白的,但残留量大大超标。二氧化硫还可用来灭菌,做食物和干果的防腐剂。能说明亚硫酸易分解,否则二氧化硫不会进入小气球中。小气球另一个作用是环保。
问题: SO2有用的一面,但也有害的一面,如何消除有害的一面呢?
学生阅读资料卡:燃煤烟气的脱硫
知识介绍:石油和煤的成分里都含有硫,1吨的煤含有5~50kg的硫,
一吨的石油含有5~30kg的硫,硫在燃烧时将产生2倍于硫重量的二氧化硫,
全世界每年排放到大气中的二氧化硫,在1.5亿公吨以上!随之而来便是空气的质量越来越差,产生酸雨;
板书:三、大气中SO2主要来源和防止原理
来源:化石燃料的燃烧、含硫金属的冶炼、硫酸的生产。
防止原理:酸性氧化物性质、盐还原性
展示: 一幅是治理后的精美的风景画面,并配以优美阅耳的声音。
学生练习:1为治理二氧化硫的污染,降低燃烧时向大气排放的二氧化硫,工业上将石灰石和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)的化学方程式
2、下列物质中硫元素只显示还原性的是( )
A.H2S B.SO2 C.S D.H2SO4
3、能够证明CO2中含有SO2的方法有中 ( )
A.通入澄清石灰水中 B.通入饱和CaCl2溶液中
C.通入品红溶液 D.先通入饱和NaHCO3溶液,再通入澄清石灰水中
九、知识结构或板书设计
十、作业设计
课本95页:1、2、3、5、7、9
问题讨论:
1、CO2和SO2性质的异同点
2、氯气也是强氧化剂,如何设计实验证明它能氧化亚硫酸?如何书写其反应方程式?
3、一瓶无色气体,可能含有HCl,HBr,SO2中的一种或几种。将其通入氯水中,得到无色透明溶液,将此溶液分成两份,一份加入BaCl2和HCl溶液,析出白色沉淀;另一份加入AgNO3和HNO3溶液,也有白色沉淀生成。则下面结论正确的是 ( )
一、正确理解“三维目标”
(一)新课程实施中应处理好“知识与技能”与“过程与方法”的关系
无论对哪一门学科而言,学科的探究过程和方法论都具有重要的教育价值,学科的概念原理体系如果不和相应的探究过程及方法论结合起来,学生的创新精神和创新思维就不可能培养起来。因此,不仅要重结论,更要重过程。当然,强调探索过程,意味着学生要面临问题和困惑、挫折和失败,这同时也意味着学生可能花了很多时间和精力,结果表面上却一无所获。但是,这却是一个人的学习、发展、创造所必须经历的过程,也是一个人的能力、智慧发展的内在要求。
(二)在新课程的教学中应关注“情感、态度与价值观”目标的达成
在三维目标中,“情感、态度与价值观”对于所采取实施的“过程与方法”,对于“知识与技能”结果性目标的逐步整合与达成,起着极其重要的促进与优化作用。如果把“三维目标”比喻成一棵树,那么“知识与技能”相当于树叶,“过程与方法”相当于树干,而“情感、态度与价值观”相当于树根。然而在当前普遍片面追求升学率的情况下,教育工作者尤为看重“知识与技能”,对于“过程与方法”尚有一定的认识与实践,而对于“情感、态度与价值观”,却极为忽视。
几乎所有的人都同意,作为课程目标,确确实实都应该关注这三个方面。而且能力的问题,情感、态度、价值观的问题,对一个人的一生意义更加深远。不是说知识、技能不重要,知识、技能仍然是新课程重要的目标,但我们不得不承认,能力与情感、态度、价值观更重要。当然,能力的问题,情感、态度、价值观的问题,都是依附于知识的发生、发展过程之中的,是在探索知识的过程中得以形成和发展的。
二、“三维目标”在化学教学中的落实
在“二氧化硫的性质”一课的导课环节中,教师截取了一段空气质量日报的视频,启发学生思考:当看到二氧化硫为首要污染物时,想到了什么,有什么问题没有。学生思维非常活跃,积极思考,提出了许多问题,主要有:①SO2是从哪里来的?②SO2有什么性质?③为什么把SO2作为首要污染物的一项指标?④如何防止SO2污染?
在“二氧化硫物理性质”的教学环节中,教师设计了分组实验,让学生观察事先收集在试管中的SO2,并小心闻闻气味,然后倒扣在水槽中,观察SO2的溶解性,让学生对SO2先有一个直观的、感性的、初步的认识。然后师生共同总结完善SO2的物理性质。
在“二氧化硫化学性质”的教学环节中,教师根据教学内容设计了以下几个问题:
①根据S的化合价,推测SO2有什么化学性质?
②根据SO2是非金属氧化物的特点,推测SO2可能是酸性氧化物还是碱性氧化物,可能有什么性质?
③如何验证你的想法?
④你知道SO2还有其它性质吗?
问题提出后,老师给了学生一段独立思考的时间,然后同学们展开了热烈的讨论。然后由学生总结出SO2的化学性质,即氧化性、还原性、酸性氧化物的通性。进一步通过实验验证后,再由老师引导正确书写化学方程式。通过日常生活,有些学生知道SO2还具有漂白性。学生们通过实验验证了这一性质并进一步通过实验了解了它的漂白特点——不稳定性。学生知道SO2具有漂白性之后,提出问题:“在前面的实验中SO2使滴入酚酞的NaOH溶液红色退去,是酸碱中和的结果还是SO2漂白性造成的?”老师因势利导继续组织学生动手实验,得出“SO2漂白具有选择性”这一特点,它不能漂白指示剂。最后回到引课的几个问题中来,师生共同讨论得出结论。
通过对“二氧化硫的性质”教学过程的分析,我们清晰地看到,“三维目标”在本课的教学中得到了充分全面的落实。学生通过实验探究,合作探究的方法,了解并掌握了二氧化硫的主要性质;通过对二氧化硫化学性质的学习,培养了学生的科学方法(猜想—实验—结论)和问题意识。通过二氧化硫以及其它化工生产和化学物质对社会发展利与弊的分析,培养学生树立正确的价值观和辩证看待问题的思想。
(1)了解醇的定义,醇的分类,醇的命名。
(2)能够对数据进行分析总结醇的物理性质。
(3)通过乙醇的化学性质能推知醇类的化学性质。
2.过程与方法
培养学生的自主分析的能力,通过结构预测性质的研究思路,以及通过代表物推一类有机物性质的能力。
3.情感、态度与价值观
通过对生活中常见的有机物醇的研究,培养学生学习化学的兴趣对周围事物进行科学探究的意识。
二、教学重点、难点
1.重点
醇的物理性质的递变,化学性质的特点。
2.难点
醇物理性质递变的解释,及发生化学反应时的断键情况。
三、教学媒体及教学方法
多媒体教学系统,自学阅读,问题讨论与讲授相结合。
四、教学用具:多媒体,实验器材
五、课时安排:两课时
六、教学过程
课题引入:有两个名句,我们看一下下句是什么?
1.借问酒家何处有。2.明月几时有。
[学生]1.牧童遥指杏花村。2.把酒问青天。
[教师]这两个名句都是关于酒的,酒的主要成分是什么呢?
[学生]乙醇。
[教师]乙醇属于醇类,从元素组成上看,和烃类有什么不同?
[学生]乙醇含有氧,烃类不含氧。
[教师]乙醇这种物质我们通常称为烃的含氧衍生物,那么什么叫烃的含氧衍生物呢?
(介绍烃的衍生物的概念),醇、酚、醛,羧酸和酯等都属于烃的含氧衍生物,我们本节课先研究一下醇。(介绍醇的定义,引导学生回顾第一章物质的分类中所学的醇与酚的区别。然后通过醇与酚的区分联系深化醇的定义),知道了什么是醇,那么它是如何进行分类的呢?
[学生]醇按所含羟基的数目进行分类的方法。
[教师]我们经常研究饱和一元醇,饱和一元醇可以看作烷烃基和一个羟基相连,所以它的通式可以写作CnH2n+1OH,也可以把氢加在一起写作CnH2n+2O,但是要注意CnH2n+2O这个通式可以代表醇也可以代表醚。
除了可以按照所含羟基数目来分外,醇还可以按照羟基所连烃基的种类分为:脂肪醇、脂环醇、芳香醇。
我们知道了醇的分类,醇是如何命名的呢?大家可以自学教材资料卡片上的内容。
总结:醇的沸点变化情况与烷烃类似,也是随分子里碳原子数的递增而逐渐升高。
[教师]解释相对分子质量相近的醇和烷烃,醇的沸点远远高于烷烃的原因――醇分子间存在着氢键,以及氢键是如何形成的。
研究一类有机物往往从它们的代表物入手,醇的代表物为乙醇,可以通过乙醇性质的学习推知醇类的性质。
结构决定性质,先复习回顾醇的结构。
总结:发生酯化反应的实质是醇中的OH和酸中的COOH之间发生了反应,OH中的氢和COOH中的羟基结合生成了水。
得出结论:醇能够跟羧酸发生反应。
通过强调乙醇分子间发生反应生成醚的反应条件,提出问题:乙醇在浓硫酸作催化剂加热到170℃时生成什么呢?给出反应装置和溴水与酸性高锰酸钾溶液让学生自己动手做实验。
[学生]通过实验验证生成的产物能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,推测可能为乙烯、也可能为乙炔,还可能为无机化学中学过的二氧化硫。
[教师]提出问题:如何验证产生的气体是不是二氧化硫呢?
[学生]可以先通过碱石灰或氢氧化钠溶液除去二氧化硫,看溶液是否褪色。
[教师]演示通过氢氧化钠溶液除去二氧化硫后,酸性高锰酸钾溶液和溴水仍然褪色。
[学生]得出结论,产生的气体不为二氧化硫。
[教师]通过学生提出的方法我们可以测出:乙醇在浓硫酸作催化剂加热到170℃时生成了乙烯。给出反应物和产物,让学生分析断键情况和所属反应类型。
[学生]因为生成水和双键,所以应该是C―O键和连羟基的碳相邻碳上的C―H键的断裂。
总结:与羟基相连的碳上有2个氢的醇被催化氧化成醛。
与羟基相连的碳上有1个氢的醇被催化氧化成酮。
与羟基相连的碳上没有氢原子的醇不能被催化氧化。
八、板书设计
第三章?摇第一节?摇醇
一、醇的定义
二、醇的分类
三、醇的命名
四、醇的重要物理性质
1.沸点
2.溶解度
五、醇的代表物――乙醇
1.乙醇的结构
2.醇的性质
(1)取代反应
①醇与活泼金属反应,②醇与酸反应,③醇与卤化氢的反应,④醇分子间脱水反应
(2)消去反应
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)01-104-02
所谓有效教学,主要是指通过教师一段时间的教学后,学生所获得的具体进步或发展,因此,学生有无进步或发展是教学有没有效益的惟一指标。有效教学的核心问题就是教学的效益,教师只有根据教学内容、学生学情和学校条件等情况选择合适的教学方法,灵活有效地开展课堂教学,才能促进学生的有效发展。下面以《二氧化硫的性质和作用》教学设计为案例,阐述如何实施和体现课堂教学的有效性。
教学案例:《二氧化硫的性质和作用》教学设计
一、设计思想:
本节课在教学内容上,让学生掌握二氧化硫的性质,了解二氧化硫对空气的污染、酸雨的防治,使学生树立环保意识。在教学设计上,要着重培养学生搜集、处理信息的能力,实验探究能力,根据提供的信息结合所学知识分析、解决问题的能力。本节课的设计特色:将SO2的性质和作用的学习过程设计成实验探究过程,
在探究活动中,学生之间通过彼此对话、相互交流,以及在教师的启发引导下,共同解决问题。将在教学过程中把多媒体辅助教学、实验教学和引导启发式教学等多种教学方法进行巧妙的结合,营造出师生互动的和谐课堂,并且将三维目标溶合于探究的过程中,以期达到有机的统一。
二、教材分析:
本节课学习的主要内容是SO2的性质和作用,通过本节课的学习可以使学生了解硫酸型酸雨的形成、危害及其防治,帮助学生树立良好的环境保护意识;让学生认识SO2的性质及其在生产生活中的广泛应用。本节教材具有承上启下的作用,既是高中阶段元素化合物知识体系的一个重点,又为《化学2》及后续选修课的学习提供必要的基础。
三、学情分析:
1、本节课以“酸雨”为背景,它是当今的社会热点问题之一,也是学生比较熟悉和感兴趣的学习素材,有利于学生学习兴趣的激发。
2、此内容之前学生已完成了氧化还原反应、部分元素化合物知识体系等知识的学习,这些内容对SO2知识的学习起到了铺垫和支持的作用。
四、教学目标:
1、知识与技能:
(1)使学生了解硫酸型酸雨的形成原因、危害及其防治的原理;(2)使学生了解二氧化硫的物理性质和用途。(3)使学生掌握二氧化硫的化学性质。
2、过程与方法:
(1)使学生学会通过阅读资料等途径,培养“发现问题、解决问题”的自主学习和终身学习的意识和能力。(2)使学生通过实验探究归纳出SO2的性质;培养学生的实验探究能力、团队协作能力和思维的逻辑性。
3、情感态度与价值观
(1)使学生了解SO2引起酸雨等环境污染的社会问题,树立强烈的环境保护意识和健康意识。(2)使学生了解SO2在食品加工等领域的广泛应用,认识化学与人类生活的密切联系,体验学科价值。(3)培养学生辩证认识事物两面性的哲学观点。
五、教学重点、难点:
重点:SO2的氧化性、还原性和漂白性
难点:通过探究实验,归纳SO2的化学性质
七、教学过程:
1、提供素材、确定研究对象,导入新课:
(1)通过多媒体设备展示和播放与酸雨有关的图片和短片,以及二氧化硫漂白食品,让学生在观看图片和短片中思考以下问题:①、本节课研究对象是什么?②、从材料中你能大体了解到此物质的可能有哪些性质和作用?
通过观看素材:①,学生将了解SO2到社会生产,生活,环境有很大的关系,能够激发学生的好奇心,使之转化为强烈的求知欲,
②通过观看素材,使学生知道“从生活走进化学,从化学走向社会”
2、回顾旧知识,归纳性质:
引导学生回忆以前学过的知识,参照前面的教师播放的材料引导学生归纳SO2的物理性质,回顾以前学过的元素化合物知识体系的学习方法,由此培养学生构建比较完整的元素化合物知识体系的框架。
3、提出问题,实验探究:
问题一:CO2溶于水的会发生化学反应而生成H2CO3 ,那么SO2溶于水是否也会发生化学反应呢?其产物又是什么?能否设计实验证实你的猜测?
教师提供:SO2水溶液、NaOH溶液、HCl溶液、大理石、NaHCO3溶液、酚酞试液、石蕊试液、pH试纸
(1)通过这一问题的提出,学生将会作出自己认为合理的猜想,并解释其猜想的依据,且用教师提供的实验用品,开放性地设计实验(可以用pH试纸,也可用石蕊试液,还可以用大理石,NaHCO3溶液等)。学生根据自己已有的知识和经验,努力探索解决新的问题充分发挥了每个学生的学习潜力,促进个性的发展。
(2)由此让学生认识SO2溶于水所形成的水溶液显酸性,让学生认识到这是SO2作为酸性氧化物所具有的一般性质。
问题二:SO2作为酸性氧化物还具有哪些性质?
请学生根据原有知识,以及教师提供的实验用品,进行验证。提供的用品为:NaOH溶液、Ba(OH)2溶液、HCl溶液、BaCl2溶液、大理石、NaHCO3溶液
通过回忆以及实验,学生构建与原有知识―酸性氧化物的联系,从而可以总结归纳出SO2作为酸性氧化物的通性:①与水反应、②与碱反应、③与碱性氧化物反应、 ④与盐反应等 。这将有利于学生对元素化合物知识体系网络化的形成。
问题三:SO2对所有的有色物质都有漂白作用?产物是否稳定?
提供的试剂有:SO2水溶液、 酚酞试液、石蕊试液、品红溶液、pH试纸、月季花等。
在前面播放的材料中同学们知道SO2有漂白作用,通过不同的有色物质的实验对比,学生可得出“二氧化硫漂白性是暂时的,而且漂白范围不广”的结论,培养学生分析比,归纳的能力。
问题四:NaOH酚酞溶液中加入SO2水溶液有何现象?是漂白的结果?请设计实验证明你的结论。
中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2016)28-0061-01
学案导学是凭借教师编写的学习方案,以学生自主学习、小组合作学习、探究学习为主的一种新型教学形式。其基本模式可分五步,即:设计学案,引学激欲;借助学案,尝试自学;揭示问题,合作解决;总结突破,探讨规律;分层练习,差异发展。
一、学案导学应用于化学实验教学设计的意义
把教材的知识结构和学生的学习情况作为选择教学方法的依据,即备教材和备学生,是传统化学实验教学设计的特点。学案导学应用于化学实验教学设计,强调以培养学生自主学习、合作学习、探究学习的学习能力为目标,以提高学生的素质、关注所有学生未来发展的需要为导向。学案导学一改过去教师单纯讲、学生被动听的满堂灌模式,突出了教师的主导作用和学生的主体地位,有效提高课堂效率,调动学生的学习积极性和主动性,提高学生学习的自信心。
二、基于学案导学的二氧化硫性质实验教学设计
【创设情境,提出问题】教师展示洛阳龙门石窟遭受酸雨侵袭的图片,让学生思考以下问题。第一,洛阳龙门石窟变成现在模样的原因是什么?日常生活中的哪些行为可以加速对古建筑物的损害?第二,单质硫在自然界中的存在形态、物理性质、化学性质分别是什么?
【自主预习,初探新知】学生查阅资料,合作探究,得出结论:龙门石窟成为现在模样,是由于酸雨的长期腐蚀,酸雨的主要成分是硫酸;汽车尾气排放、燃烧含硫的矿物质等都会加速对古建筑物的损害。硫是不溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳的黄色晶体。其在自然界有两种存在形态,一是以游离态存在于火山喷口附近或地壳岩石中,二是以化合态的硫化物、硫酸盐形式存在。硫既可以与氧气发生反应生成二氧化硫,也可以与铁发生反应生成硫化亚铁,说明硫既有氧化性,又具有还原性。
【教师点拨,再提疑问】点拨:硫单质既有氧化性,又有还原性,是因为硫元素常见的价态有-2、0、+4、+6,处于0价的硫单质化合价不仅可以升高被氧化,还可以降低被还原,由此还可以得到怎样的启示?设问:酸雨的主要成分是硫酸,那么硫酸在大气中是怎么形成并腐蚀建筑物的呢?汽车尾气排放、含硫矿物的燃烧与酸雨的形成有什么关系?
【学生探究,提出假设】学生通过查阅资料与合作探究得知:汽车尾气排放及含硫矿物燃烧都可以产生一定量的SO2。空气中含有一定的H2O、O2、SO2,从酸雨的主要成分出发,学生对酸雨的形成有以下假设。假设一:SO2可以与H2O发生反应。假设二:SO2可以与O2发生反应。假设三:SO2可以与O2、H2O共同作用。
【实验验证,知识拓展】教师引导学生根据实验装置图安装好实验仪器(图略),然后慢慢打开分液漏斗的活塞进行实验,并让学生仔细观察实验现象,对现象尝试进行解释。
【层次指导,完成小结】对于不同学习层次的学生,教师对应指导,让学生在教师的指引下完成相应的学习内容的考核。
【启发探究,抽样检查】教师问:第一,实验过程中,品红溶液为何先褪色?当再进行加热时为何又恢复红色?第二,氢氧化钠溶液的作用是什么?学生1:二氧化硫为酸性氧化物,它与碱性的品红溶液发生可逆反应;氢氧化钠的作用是吸收多余的二氧化硫。学生2:品红溶液由红色变为无色,是被二氧化硫漂白,加热后又变红,说明生成的物质不稳定;氢氧化钠的作用是吸收多余的二氧化硫。
【教师评价,得出结论】SO2是酸性氧化物,所以能与氢氧化钡发生反应,但它与品红溶液发生的反应并不是可逆反应。可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。品红溶液由红色到无色、再到红色的过程,不是在同一条件下进行的,后者进行了加热操作。SO2能使品红溶液褪色,是因为SO2具有漂白性,它与某种有色物质结合可以生成新的无色物质,但这种无色物质不稳定,加热后又能恢复原来的颜色。氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的SO2,所以,在此实验中,氢氧化钠溶液应该是过量的,以充分吸收多余的SO2,防止污染环境。经过以上实验,可以对SO2的化学性质进行总结。
【解决疑点,总结归纳】酸雨的形成是SO2、H2O、O2共同作用的结果;SO2是酸性氧化物,具有漂白性、氧化性和还原性。
【升华课题,结束实验】保护环境迫在眉睫,每个人都应该从自身出发,养成良好的行为习惯,勇敢挑起保护环境的重担,为打造一片蔚蓝的天空而努力。
三、结束语
化学是一门以实验为基础的自然科学。在传统的化学实验教学中,学生处于被动接受状态。学案导学应用于二氧化硫性质实验的教学设计,能够充分尊重学生在教学中的主体地位,促使学生主动合作探究,有效激发学生的学习兴趣,提高实验教学效率。
参考文献:
随着基础教育课程改革的深入推进,合作学习作为一种重要的学习方式为教师所普遍接纳,不少的课堂教学中,都可以看到以小组讨论为方式的合作学习。小组讨论作为合作学习的一种方式,一方面可以让学生在课堂上自由表达自己的思想观点,听取同伴的想法,通过相互帮助、理解完成学习任务;另一方面,小组成员之间也有了更多的交流和自我调节的机会,能丰富知识、开阔视野,能够形成与他人合作的能力。然而,在教学实践中,笔者却发现许多课堂小组合作的学习,只有“形”(外在的形式)而没有“神”(内在的神韵),以下的“课堂实录”和“问卷调查”就暴露了这方面的问题。
[课堂实录](“二氯化硫的化学性质”一节的片段)
(1)教师布置任务:请同学们讨论有关二氧化硫的化学性质。
(2)小组讨论描述:前排同学回头,与后排同学组成一个小组。六人小组里,有四个学生面对面交流。一个同学低着头在看课本,一个同学在查资料。整个小组中,没有人做记录。满教室都是吵吵声。
(3)小组汇报:生1:二氧化硫具有酸性。因为可以形成酸雨。
生2:二氧化硫可以和氢氧化钠反应。因为酸性氧化物可以和碱发生反应我们初中就学过。
生3:二氧化硫可以使指示剂变色。
[问卷调查](某重点中学高一(10)班学生)
问题1:你喜欢小组讨论吗?为什么?
观点1:喜欢。可以相互交流自己的看法,从而了解并掌握更多的东西。
观点2:喜欢。因为这样可以相互沟通了解。有时自己只想到一点,通过小组合作可以互相激发讨论更深层次的问题,以促进学习进步。
观点3:不是很喜欢。因为我觉得不是所有的问题都需要讨论,有时在浪费时间。
观点4:不喜欢。因为在这个小组中我几乎没有发表自己看法的机会;此外,老师要求讨论的问题太抽象,不好操作。
问题2:你认为在小组合作学习中存在哪些问题和困难?
观点1:有的同学不擅言谈,经常在沉默中度过长时间的讨论,有的同学虽然化学很好,但问他问题却无动于衷;有时讨论时总有人喜欢开玩笑,不入正题。
观点2:无人发表看法,某些同学未产生互动,最终发言始终固定在某些人身上,没有主见的同学仍然没主见。
观点3:对讨论话题缺乏兴趣和理解,不能很好的思考;同桌不配合。
……
2问题的归因
从以上的课堂实录和学生问卷调查中不难看出,许多小组合作只停留在形式上,难以收到理想的效果。小组讨论合作学习之所以出现这样的有“形”无“神”结果,笔者认为学生和教师两方面都存在问题。
2.1学生方面存在的问题
(1)小组成员间缺乏合作技巧。小组成员间因缺乏必要的人际交流和小组合作技能,不具备合作的心理倾向性。有的学生在讨论时态度不积极――他们或独立思考,或袖手旁观。问题出现时,学生之间不能正确交流,使讨论无法正常进行。
(2)学生表达能力滞后。在讨论过程中,有些学生因为基础薄弱的原因,语言的准确度不够,在交流中造成小组其他成员不能完全理解其含义。有些同学化学的行为表达能力尤其是对涉及模型、实验等动手操作能力的不足,造成了理论与实践的脱节。
(3)个别学优生包办了整个小组的任务。讨论中,学困生的参与度远低于学优生。学优生在小组中处于主宰地位,承担了主要的职责;学困生则处于被忽略的地位。在小组讨论中,学优生往往具备了合作交流的某些条件和要求,成为小组内最活跃的分子,他们的潜能得到了发挥,个性得到了张扬。而一些学困生因为基础薄弱,参与性和主动性欠缺,思维敏捷性稍逊,无形中失去了思考、发言和表现的机会。
(4)小组成员间“合作”的表面化。课堂上,教师一宣布小组讨论后,前排学生很快回头,满教室吵吵声,4-6人小组里,大家都在说话,谁也听不清谁在说什么。教师一喊停,教室立即安静下来。发言的学生一开口就是“我认为”,“我的结论”,而不是“我们组的结论”。仔细观察可以发现,基本停留在独立学习的层次上,讨论流于形式,没有真正意义上的讨论和合作。
2.2 教师方面存在的问题
经汇总后认为,可能存在如下几方面的问题:
(1)忽略了问题的策划和分组问题。教师为了让学生广泛地开展参与,一有问题,不管合适与否,难易如何,都让学生讨论。问题一出现,教师不引导学生认真读书,深入思考,就组织小组讨论。同时课堂中,绝大部分教师都忽略了分组的问题。教师一宣布小组讨论,前后桌的学生便围在一块开始讨论。
(2)忽略了小组讨论前的讲述问题。在课堂中,我们常常发现,在教师布置“讨论”后,有不少学生仍不理解讨论什么,怎样讨论。原因就在于教师的主导地位丧失,讨论之前教师缺乏必要的讲述,无法使学生迅速、准确地把未知信息与已有的认知经验联系起来,从而选择最佳的起点,尽快地找到解决问题的策略。
(3)忽略了小组成员间的合理分工。教师在讨论中,通常只交代讨论的问题,忽略了小组成员的“分工合作”。若小组成员的职责任务不明,相互间容易产生误解,不同个性的成员间容易产生抵触情绪,学生也容易产生懒惰心理和行为。
(4)忽略了有效的评价。在听取小组汇报之后,大部分教师只是在表面上给予评价,而没能对小组讨论进行细致的评价。这样,一段时间之后,学生对小组讨论就渐渐地提不起兴趣了。
3有效开展小组合作学习的几点建议
上面归纳的这些问题,表明这些小组合作都只是形式上的合作。那么怎么样的合作才是“形”与“神”兼备呢?小组讨论合作的“神”指的是在教师的精心组织下使小组成员间互帮互学,相互启发思维,有“认知冲突”的活动,是学生之间有效的合作。在教学中,如何使他们在讨论过程中能互相帮助、取长补短,从而使每个学生都得到应有的收获,使小组合作从“表面上的热闹”变成“有成效的合作”。笔者认为应注意以下几个问题。
3.1 小组的组建要合理
组建小组时,要根据学生的能力、性格、性别等差异情况进行合理的搭配。在分组时教师应尽量考虑学生各方面的因素。教师可以安排内向又不善于主动发言的学生与性格直爽又能扮演提问者的学生同组。经过一段时间后,教师还要重新分组,以保持合作小组的“新鲜度”。让学生经常换组合作学习,既可以活跃合作的氛围,还可以让学生体验和学会如何与不同背景、不同学习能力、有不同想法和思维的同学合作。
同时,对小组成员要有明确的分工。没有规则、没有分工的小组讨论很容易成为“自由市场”――嘈杂无序,合作难以见效,活动不能顺利开展。为了鼓励学生合作并真正参与,笔者在教学实践中根据小组的学习目标、合理分配角色,有效地形成合作意识和个体责任以促进合作和学习。(见表一)
3.2讨论的问题要策划
表1 小组成员的任务分工
所设计的问题要有一定的难度和挑战性,要鼓励学生开动脑筋,发挥创意。同时,给学生讨论的问题应具体化。在问卷调查中,当问及“合作学习中你希望老师提供哪方面的帮助”时,很多学生提到,应给他们一个明确而具体的问题,一个方向。
如在二氧化硫性质探究中,在第一个班上课时,让学生直接讨论,结果讨论的知识很不完整,学生思路很乱。到第二个班上课时,我将问题进行两步分解。首先在预测化学性质时将问题作了如下具体化的分解:
(1)据初中已学的知识,回答二氧化硫属于哪类物质?可能具有哪些性质?
(2)分析二氧化硫的化合价?具有哪些性质?
(3)根据日常生活的知识,指出二氧化硫具有哪些化学性质?
让学生独立思考后回答问题。因为有了具体的目标和可操作的步骤,学生在将原有的知识与新信息联系后,得出了较为完整的答案。如有学生从硫磺薰食品增白中得到启示而预测出二氧化硫具有漂白性。
然后采用小组合作讨论的形式,让学生设计实验并演示得出相应的结论。此阶段学生都踊跃参加,观点与思想的交流十分活跃。小组1:关于二氧化硫的还原性实验,设计了它与氯水、溴水、酸性高锰酸钾、氧气等多种试剂反应;小组2:对小组1设计从二氧化硫与氧气的反应证明其还原性提出了异议,认为这一实验没有明显的现象;小组3:对实验装置提出了不同的见解,认为二氧化硫是污染性气体,应对尾气进行处理或密闭实验,并在教师的点拨下,设计出了针筒实验。
3.3合作的过程要引导
教师要根据学生的身心发展规律,对学生进行必要的合作技巧指导。如指导小组如何分配学习任务和学习角色;指导小组成员如何向同伴提问、如何学会倾听、及指导小组成员如何归纳他人的观点等。在小组讨论中,教师要对小组进行调控、促进,尽量多走动、观察、倾听,必要时进行干预。
3.4个体的能力要培养
首先,要注重培养学生独立思考的能力。合作学习是为了让每一位学生能参与讨论学习,使学生能够有较大的学习空间,充分表达自己的观点。
合作学习要求学生在独立思考的基础上参与小组学习。为此,教师在教学中应注重思考方法的指导,激发学生思考的欲望。其次,要注重培养学困生的表达能力,包括语言表达能力和行为表达能力。化学的合作学习中,仅仅会听是不够的,还要用眼睛看,用自己的嘴巴说,用自己的双手做。学困生由于基础差,表达能力欠缺,心里明白却在语言和行为上表达不到位。教师一方面要培养语言表达能力让学生想说、敢说、会说;另一方面要注意培养学生的行为表达力。
创设合理的学习情境,提出难度适当又有助于激发学生探究欲望的问题,往往容易使学生产生认识困惑,处于“心求通而不解”的状态,这样在强烈的好奇欲驱动下,学生的探究动机被调动,探究热情高涨,必然会达到预期效果.因此,在高中化学教学中,教师要根据教学目标和教学内容,结合学生的认知特点,创设学习情境,并提出真实的、开放的、富有启发性的探究问题,激发学生的探究欲望.
例如,在讲“氯气的性质”时,教师可以借助多媒体让学生观看江苏淮安发生液氯泄漏事故的有关报道、重庆天元化工厂氯气泄漏事故引起液氯贮罐发生爆炸的现场图片,创设学习情境,然后提出探究问题:根据上述报道和图片,同学们知道黄绿色的气体是什么气体吗?它有哪些性质?消防队员在救援时为什么要用浸有稀石灰水的毛巾和口罩捂住口鼻?通过创设问题情境,导入氯气的学习,促使学生对氯气产生好奇、疑惑,进而形成积极的探究动机.
二、自主探究,掌握探究方法
例如,在讲“二氧化硫的性质”时,教师可提出探究问题:我们知道,在以往所学过的一些气体中,有不少气体是溶于水且水溶液显酸性的.请问二氧化硫与二氧化碳相比,哪种气体在水中的溶解度大?二氧化硫的水溶液是否显酸性?酸性强弱如何? 然后引导学生独立探索研究问题:(1)收集、整合资料:二氧化硫与二氧化碳均为非金属氧化物,二氧化碳溶于水生成碳酸,水溶液显弱酸性,通入到澄清的石灰水中,石灰水会先变浑浊后变澄清.(2)猜想,提出假设:由于二氧化硫与二氧化碳均为非金属氧化物,因此其化学性质可能相似,即二氧化硫能溶于水且水溶液显酸性,通入到澄清的石灰水中,石灰水也可能会先变浑浊后变澄清.(3)实验探究,验证假设:第一,通过固液制气法收集一小试管二氧化硫气体,然后用拇指堵住后将其倒立在滴有紫色石蕊溶液的水槽中,移开拇指,并观察水溶液进入试管的情况.第二,将收集到的二氧化硫气体通入到澄清的石灰水中,并观察石灰水的变化情况.(4)讨论交流,发现结论:学生通过交流讨论,观察实验现象,发现二氧化硫具有以下性质:①二氧化硫易溶于水,在水中的溶解度要大于二氧化碳的溶解度.②二氧化硫和水反应生成亚硫酸,酸性较强.③二氧化硫能使紫色石蕊溶液变红,将其通入到澄清石灰水中,会使石灰水先变浑浊后变澄清.通过自主探究,既能帮助学生掌握探究方法,提高学生的探究能力,又能够使学生大胆创新,培养学生的创新精神.
三、得出结论,总结反思优化
总结反思优化是解决探究问题过程中的一个重要环节,它贯穿于情境探究活动的全过程.该过程同时也是对学生的探究方式、思维品质、创新精神进行综合评价的过程.当学生完成探究活动后,教师应引导学生进行总结交流,得出结论,然后对学生的探究过程和结果进行反思与优化点评.如学生对问题的表述是否准确合理、收集的资料是否准确真实,设计的探究方案是否有效、提出的假设能否得到验证、得出的结论是否正确等.不断地总结反思和优化评价,能够有效地提高学生的探究效率.因此,在教学中,教师要以欣赏的眼光评价学生的表现,善于发现学生的优点,以激励学生自主探究、应用创新.教师还要及时指出学生在探究过程中出现的问题,以便学生及时改正,进而帮助学生形成正确的学习态度和学习方法,提高学生的学习效果.