“二氧化硫的性質和作用”教學設計

　　摘要：基于“學生主體、教師主導”的課堂改革教學理念，整合教材、生活、學情、實驗等多種教學資源，用“以問題解決為主線的任務驅動式”教學模式對“二氧化硫的性質和作用”進行了教學設計。
　　關鍵詞：二氧化硫；性質和作用；問題解決；教學設計
　　文章編號：1005–6629(2012)7–0040–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
　　1 設計思想
　　本節課教學設計以SO2的“煩惱”為主線，以擬人求助的方式發揮學生的主觀能動性，通過SO2的“為什么人們不喜歡我，我真的一點用都沒有嗎？”和“怎樣才能實現自我價值，讓人們不討厭我，誰能幫幫我？”兩個煩惱解決，讓學生在幫忙減輕煩惱的過程中突破學習的重、難點。整個教學設計以“煩惱”和“減輕煩惱”為線索，以生活中SO2的用途為起點、SO2的性質探究為核心、酸雨的形成與防治為落腳點，中間穿插一系列小的問題驅動，引導學生學以致用，提高環保意識和社會責任感。教學中各環節自然串聯環環相扣，采用啟發式與探究式教學相結合但以探究式為主的教學方式，突破教學重難點，實現教學的三維目標。
　　2 教學目標
　　（1）了解生活中的SO2用途以及危害；
　　（2）掌握SO2的主要性質：酸性氧化物、漂白性、還原性；了解其氧化性；
　　（3）通過閱讀文本——酸雨的形成、危害和防治，增強查閱資料、獲取信息、運用所學知識解決實際問題的能力；
　　（4）通過SO2的性質推測和探究，進一步強化科學探究思維和能力；
　　（5）學會辯證地分析問題、科學全面地看待化學；體會化學對人們生活、環境保護的重要意義，培養學以致用的意識、解決問題的能力和關心社會可持續發展的積極態度，感受社會責任感和歷史使命感。
　　3 教學過程
　　[引入]來自一種重要的化學物質SO2的委托信：為什么人們都不喜歡我？我真的一點用都沒有嗎？怎樣才能實現自我價值，讓人們不討厭我呢，誰能幫幫我？
　　設計意圖：以擬人求助的方式發揮學生的主觀能動性，激發學生的學習熱情。
　　[問題情境Ⅰ]幫助SO2解決第一個煩惱：為什么人們都不喜歡我？我真的一點用都沒有？
　　學生任務1：回想、討論并回答生活中SO2的存在及用途——火柴、煙花、硫熏、酸雨……
　　教師補充：展示葡萄酒，其輔料一欄注有“含有微量的二氧化硫”。
　　設計意圖：讓學生通過交流與討論了解生活中的SO2，旨在說明生活中留心處處兼化學，SO2就在我們身邊，也為后面研究SO2的性質做鋪墊。
　　過渡：可見SO2并不是一點用都沒有。用途是由性質決定的，那么SO2有怎樣的性質呢？
　　學生任務2：展示一瓶SO2氣體，讓學生仔細觀察，并盡可能多地說出它的物理性質。
　　設計意圖：學生通過視覺、嗅覺等多種感官進一步確認了SO2是一種無色有刺激性氣味的氣體，旨在培養學生的觀察能力。由于受到CO2氣體一般都能不同程度地溶于水這一性質的啟發，自然地想到SO2是否也具有水溶性的實驗探究。
　　教師演示：在事先收集滿SO2氣體的塑料瓶中迅速注入少量水，旋上瓶蓋，并輕輕振蕩，可觀察到塑料瓶變癟。
　　學生任務3：SO2的溶解只是簡單的溶解嗎？請設計實驗證明。
　　設計意圖：“學生任務3”緊扣了“學生任務2”，它既是“學生任務2”十分合理的延伸又是其自然而又是必然的深入，學生利用已經獲得的知識（如CO2的性質）來建構新知識，實現知識的正遷移的難度并不大，他們一致認為SO2易溶于水并與水反應生成H2SO3，學生通過討論很快設計出下列一些方案以證明H2SO3的存在。
　　方案①：用pH試紙測定SO2水溶液的pH。
　　方案②“在SO2的水溶液中滴入紫色石蕊溶液，
　　觀察溶液顏色的變化。
　　……
　　學生任務4：動手實驗，驗證假設。
　　設計意圖：學生通過自己動手完成上述實驗，不僅明確SO2具有酸性氧化物的通性，還為后續學習酸雨的知識埋下了伏筆。
　　學生任務5：分析硫的原子結構示意圖，猜猜SO2還有哪些化學性質？
　　教師引導：從組成元素出發——SO2是一種什么氧化物？具有什么性質？
　　從化合價出發——得出S的化合價-2、0、+4、+6，SO2具有氧化性還是還原性？
　　從用途出發——SO2還要哪些性質？
　　學生：討論得出結論。
　　設計意圖：引導學生從元素組成出發與CO2做類比，落實SO2作為酸性氧化物的其他性質；從化合價出發，推測SO2的氧化性和還原性（適當引導本節課的重點為還原性的研究，對于其氧化性先不作要求）；從用途出發推測SO2的漂白性，旨在引導學生從研究物質性質的多個角度去推測SO2的性質，培養學生的化學學科思想——類別觀和價態觀。
　　學生任務6：要探究SO2的性質，需要什么試劑？思考、交流討論并得出結論。
　　設計意圖：這個任務的設置是本節課的探究重點。為證明SO2的還原性，學生設計了較多的方案，充分反映了學生思維的靈動，主要有下面幾種：方案①：將SO2的水溶液滴入酸性KMnO4溶液，觀察溶液是否褪色。方案②：將SO2的水溶液滴入溴水中，觀察溶液是否褪色。方案③：將SO2的水溶液滴入BaCl2溶液中觀察是否有白色沉淀，再加入H2O2溶液后觀察是否有白色沉淀。
　　對于SO2的漂白性，學生的設計思路是基于對新制氯水漂白性的認識，因此要借用教材引導學生注意同中求異的比較，防止類比定勢，并自然地引出品紅試劑。通過介紹SO2使品紅褪色，再加熱褪色后的溶液又能恢復到原來的紅色，說明生成的無色物質不穩定，即其漂白具有“暫時性”，對比HClO與Na2O2的漂白具有“永久性”；SO2能使石蕊溶液變紅而不會褪色，證明其漂白性又具有“局限性”，對比HClO與Na2O2的漂白具有“廣普性”；這些都是因為SO2與有色物質發生了化合反應而非氧化還原反應。至于SO2能迅速使酸性KMnO4溶液和溴水等褪色，均作還原劑體現強還原性而不是漂白性。
　　學生任務7：動手實驗，驗證假設。
　　設計意圖：推測的基礎上進行的實驗，力求培養學生的實驗能力和合作能力。
　　過渡：其實，即使SO2存在一定的用途，但人們都不喜歡它的原因是它是形成酸雨的元兇之一，請大家利用它的性質解釋SO2是如何轉變成酸雨的。
　　學生任務8：先交流討論，再閱讀課本p89，得出結論。
　　教師總結：科學是一把雙刃劍，錯不在于SO2，而在于人。當我們用她漂白報紙和草帽時，她是好的；當我們用她硫熏藥材時，她就是壞的了。當我們把她收集并科學利用，她就是良好的化工原料；當我們對她失去控制，她就會肆意妄為變成酸雨……
　　設計意圖：從性質解釋現象，引導學生通過查閱教材得出結論，增強查閱資料、獲取信息、運用所學知識解決實際問題的能力，并學會辯證地看待科學。
　　[問題情境Ⅱ]我們要學會辯證看待問題，正確認識科學、合理利用科學。讓我們帶著這個想法一起面對SO2的下一個煩惱：怎樣才能實現自我價值，讓人們不討厭我呢，誰能幫幫我？
　　學生任務9：角色分工，小組討論。
　　如果你是科學家，如何從源頭上控制SO2的產生？
　　如果你是化工技術員，如何在保證正常生產的前提下防止SO2的排放？
　　如果你是農科員，如何指導農民治理酸雨造成的傷害？
　　如果你是外交官，如何開展全球環保？
　　……
　　你是你自己，又可以做些什么？
　　設計意圖：本環節的設計旨在引導學生將所學知識與解決生活、社會等實際問題結合起來，讓學生在不同角色的擔當中感受社會各界在酸雨防治方面可以做的努力。結合教材，學生通過討論，不難得出作為一個科學家可以通過研究開發能代替化石燃料的新能源，如氫能、太陽能、核能等；開設科普講座普及環保知識，提高全民的環境保護意識，從源頭減少SO2的產生。作為工廠技術人員，在生產必須進行的前提下，利用SO2與堿性氧化物以及堿反應的性質減少SO2的排放，研究開發更好的脫硫技術是關鍵，如對含硫燃料預先進行脫硫處理以降低SO2的排放，用石灰石法進行脫硫；對燃煤、工業生產中釋放的SO2廢氣進行處理并回收利用，用氨水法吸收硫酸廠廢氣生產化肥，變廢為寶等。作為一個農科員，可以指導農民用科學的方法減輕酸雨對樹木和土壤的危害，如在土壤中撒石灰、往樹木上噴灑堿性物質等方法。作為一個外交官，要建立環境外交，加強國際合作，號召全人類共同努力以減少酸雨的產生。而作為一
　　名高中生，應該要學好本領，提升自己的科學素養，向身邊的人傳播科學知
　　識，提升全民環保和節能意識，將來成為能為可持續發展做更大貢獻的杰出人才。通過這樣的設計引導學生逐步樹立良好的環保和可持續發展意識，為培養學生成為未來負有責任心的社會公民做好鋪墊。
　　[結尾]學好化學知識，造福人類，日后你的作為定會讓我們的家園、讓我們的生活更美好！
　　4 教學反思
　　在教學過程中關注學生的主體性，就是關注學生的思維靈性與深度，關注學生的可持續發展，注重學生科學素養的培養與提升。本節課通過設置兩個大問題，中間串聯九個任務鏈，將課堂內容創設成彼此關聯、由易到難、富有層次性的問題驅動和行為實現。在這樣的教學過程中激活學生的思維，引導學生自主參與探究學習，通過探究使學生親歷知識的生成過程，在有理有據的性質推測和實驗探究的過程中培養學生科學探究能力。科學探究的一般過程為：“發現問題—提出猜想或假設―驗證猜想和假設―得出結論”。上述九個任務鏈的設置都隱含這一流程，使學生通過自主學習、探究學習和合作學習獲得知識和情感體驗、建構知識、掌握解決問題的方法，從而使“知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀”三維教學目標得到整合與實現。
　　參考文獻：
　　[1]王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書化學1[M].南京：江蘇教育出版社，2011：88.
　　[2]浙江省教育廳教研室.浙江省普通高中新課程實驗化學學科教學指導意見[M].杭州：浙江教育出版社，2009.
　　[3]中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學課程標準（實驗）[S].2003.