“二氧化硫的性質”高三復習課教學設計案例賞析

◇　北京　黎　敏　指導教師　王　春

“二氧化硫的性質”高三復習課教學設計案例賞析

◇北京黎敏1指導教師王春2

1教學背景分析

1.1學習內容分析

本教學內容為高三元素化合物部分的復習課教學案例．二氧化硫是一種典型酸性氧化物,可以從物質酸、堿性分類的角度來認識它;二氧化硫中硫元素位于中間價態,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認識它;另外《選修4》中已經學過了水溶液中的電離平衡和溶解平衡等知識,還可以從平衡角度來認識二氧化硫水溶液的性質,所以二氧化硫是一個很好的載體,如果問題情境創設精妙,可以很好地將平衡建立和平衡移動知識與元素化合物知識融合,進而更好的認識物質的性質．

1.2學生情況分析

知識層面:學生知道二氧化硫是一種酸性氧化物,能與水反應生成弱酸,也能與堿反應生成鹽和水．從化合價的角度也不難推出二氧化硫具有一定的氧化性和還原性．但是學生對于這些性質的認識基本上是基于高一時對方程式的死記硬背,對于二氧化硫溶于水后,溶液中微粒種類和微粒數目的分析思考很少,即對二氧化硫水溶液的性質背后隱藏的深層原因認識很膚淺．

能力層面:學生能夠從已有知識和經驗出發,有一定的知識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，還不能自如地運用所學到的平衡知識,氧化還原知識等靈活解決綜合問題．

本節課用一道思考題貫穿其中:將二氧化硫通入某溶液,一段時間后該溶液變渾濁,請猜想該溶液可能是什么溶液?讓學生提前將思考結果記錄下來,并用化學用語表示，然后將學生的答案收集起來,匯總分析．學生存在的主要問題有:

1) 絕大多數學生會認為二氧化硫能和氯化鈣或氯化鋇溶液反應出沉淀;

2) 大部分學生只能想到某一類物質與二氧化硫反應,比如氫氧化鈣或氫氧化鋇等,但對于如何系統全面分析該問題沒有思路;

3) 即使有學生知道二氧化硫與氯化鈣不反應,但對本質原因也是不清楚的．

解決策略先讓學生分析清楚以下問題：二氧化硫溶于水后發生什么變化或反應?二氧化硫水溶液中有哪些微粒?數量關系大概怎樣?此為系統分析的起點．只有分析清楚二氧化硫溶于水后發生什么變化或反應，即明確了二氧化硫水溶液的微粒種類和數量才能去思考可能出現哪些沉淀(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,讓學生思考溶液中2種產生沉淀的陰、陽離子的濃度關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,讓學生判斷生成亞硫酸鈣的可能性．只有通過這樣,用數據說話,用事實說話,學生才會真正明白產生沉淀必須滿足的條件是什么，才不會想當然的覺得可能會生成某種沉淀．

2教學目標設計

2.1知識與技能

1) 鞏固并強化認識物質性質的幾個角度.

2) 教給學生系統分析水溶液中物質性質的思維方法．

3) 從本質上認識二氧化硫的酸性氧化物的性質,亞硫酸的弱酸性．

2.2過程與方法

1) 通過二氧化硫能與什么溶液生成沉淀的討論分析,培養學生系統分析的思維方法和靈活運用平衡知識解決實際問題的能力.

2) 通過二氧化硫與二氧化碳的性質對比,培養學生遷移分析的能力.

2.3情感態度與價值觀

通過二氧化硫能與什么溶液生成沉淀的討論分析,培養學生勤于思考、勇于創新和實踐的科學精神以及透過現象看本質的能力．

3教學重、難點

1) 重點：全面科學地認識二氧化硫的化學性質．

2)難點：從平衡的角度,在本質上認識二氧化硫酸性氧化物的性質,亞硫酸的弱酸性以及二氧化硫的氧化還原性．

4教學過程設計

環節1拋出問題,頭腦風暴.

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

【學生活動】 分小組討論,寫出對應的方程式，派代表上臺表達自己小組的觀點．其余小組傾聽并判斷所選物質是否正確,解釋是否合理．(物質及解釋正確加10分,被別的組挑出錯誤則扣除相應分數.)

【設計意圖】 通過打擂比賽這種形式,充分調動學生積極性,讓學生在上臺展示過程中充分暴露出存在思維盲區、思維障礙或缺乏系統分析的思路等問題．

環節2高潮迭起,精彩紛呈.

【學生活動】第1組同學: 1) 類比二氧化碳的性質,認為二氧化硫也會與澄清石灰水反應生成沉淀，反應方程式為

SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O.

2) 認為二氧化硫與氯化鈣或氯化鋇溶液也能反應出沉淀，反應方程式為

SO2+CaCl2+H2O=CaSO3↓+2HCl,

SO2+BaCl2+H2O=BaSO3↓+2HCl.

【其他組質疑】根據“強酸制弱酸”的原理,方法2)不可行,不能弱酸制強酸．

【老師追問】為什么“弱酸不能制強酸”?

【學生活動】學生回答不上來．

【老師啟發】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電離平衡常數和第二級電離平衡常數,讓學生自己去計算分析．

【老師追問】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?

【學生分析】因為澄清石灰水中的氫氧根離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．

【設計意圖】 讓學生從微觀角度去認識亞硫酸鹽沉淀能產生的原因,學會系統分析的思維方法:從二氧化硫溶于水所得溶液中含有的微粒種類和微粒數量入手,抓住平衡移動的關鍵和生成沉淀的條件進行分析．學生掌握了系統分析思路,才能遷移到其他地方靈活應用.

【老師繼續追問】除了堿,還可以加入什么類別的物質能促使亞硫酸生成亞硫酸鹽沉淀呢?

【學生活動】第2組同學:根據二氧化硫的還原性,選擇氧化性的物質(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為混合溶液，同時提供氧化劑和沉淀劑．

【其他組質疑】難道不能用一種溶質的溶液嗎?

【學生活動】學生思考討論后認為可以選擇用Ba(NO3)2溶液,因為亞硫酸溶液中存在著亞硫酸電離出的氫離子,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氧化性,能把+4價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合生成硫酸鋇沉淀．

【設計意圖】 讓學生再次關注亞硫酸的電離平衡,熟悉系統分析的起點和思路.

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

【設計意圖】 讓學生運用系統分析思路解決實際問題,學以致用.

【學生活動】第4組同學:根據二氧化硫的氧化性,選擇還原性的物質來將二氧化硫還原成硫單質．所以他們選擇硫化氫溶液或硫化鈉溶液．

環節3總結方法,反思提高.

【提出問題】研究物質的性質,有哪些研究角度?對某種溶液性質進行系統分析,思維起點是什么?

【學生活動】討論交流．研究物質的性質,可以從物質的類別(酸堿性角度)和化合價(氧化還原角度)還有特性等角度來研究．研究溶液性質時的思維起點是首先分析溶液中存在什么平衡，有哪些微粒，微粒數量大概是多少，在此基礎上才能繼續分析外加物質后對平衡有無影響，如何影響，溶液中的離子濃度滿足什么關系才能生成沉淀等．

【設計意圖】 讓學生們歸納總結、反思提高,希望他們今后能靈活應用所學的平衡知識,能從微觀角度深入理解并分析溶液中的一些反應．

5教學設計特色說明

5.1教學策略的設計

本教學設計采用核心問題驅動,對于已經學過但認識并不深刻的舊知識,這種問題驅動式的復習課效果比單純的知識整理效果要好得多,能引發學生主動深入思考,而且采用打擂形式,調動小組內每位同學積極參與,由于挑錯也有獎,所以他們對別的小組的發言也會非常認真仔細傾聽,大膽質疑,課堂實效性大大提高．

5.2突破難點的方式

方式1: 通過提供亞硫酸鋇的Ksp和亞硫酸的第一級、第二級電離平衡常數讓學生自己去計算分析,看二氧化硫通入氯化鋇溶液中能否生成亞硫酸鋇沉淀．這種方式能讓學生從本質上認識沉淀產生的原因,能發自內心的認同“弱酸不能制強酸”,不然學生會誤以為溶液中只要有能生成沉淀的2種離子就會產生沉淀,而忽視離子濃度大小對沉淀的產生有至關重要的影響,忽視弱電解質的電離平衡很微弱,特別是第2步電離更微弱的問題．

方式2: 注意啟發學生，答案能局限于某種物質,要將思維發散到一類物質或幾類物質．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都可以．

方式3: 讓學生逐步學習并應用系統分析方法時采用循序漸進,逐步提高的方式．先通過一個例子的分析讓學生初步感知如何進行系統分析,思維起點在哪里.然后再通過一個例子強化系統分析的思路,最終讓學生自己運用這種方法來自行分析和解釋．最后一個小結環節讓學生用自己語言總結系統思維方法的起點和思路．這樣循序漸進,學生才能慢慢掌握．

(作者單位