以價類二維圖促思，啟迪學生學習元素化合物知識
——以硫及其化合物知識的復習為例

張穎秋

（廣東省廣州市增城區第一中學，廣東 廣州）

一、問題引用

隨著在全國高中范圍內推行高中化學新課程，以往的元素化合物知識的教學方式已行不通，以往是從存在、性質、結構、用途和制法等方面探索物質，而現行的新教材打破此模式，不再是傳統的以物質為中心，反而重視從學生身邊出發，從日常生活中引起思考，總結經驗，讓學生了解自己周邊的物質，將物質的學習與生活現象以及社會問題構建關聯，在此分析思索中，體現該物質的價值。

二、教學過程

環節1：“引”——硫及其化合物的基本性質梳理

學生用價類二維圖表示硫元素的常見價態與代表物（氫化物、單質、氧化物、含氧酸、鹽）。

【設計意圖】讓學生養成通過類別學習元素化合物知識的習慣，使學生看到一個物質能夠聯想到其類別及其通性。

環節2：“展”——學生歸納、梳理SO2的性質

【學生活動1】預測以下實驗現象并解釋：（用化學方程式表示）

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

環節3：“探”——SO2實驗室制法

請設計SO2的實驗室制備方案。

要求：制備干燥的SO2氣體，并進行尾氣處理。

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、導管。

1.選擇制備SO2的最佳試劑，書寫反應方程式：_______；

2.請選擇必須的裝置，正確的氣流方向連接順序為_________（填儀器接口的字母編號）；

3.標明各裝置中試劑種類。

【設計意圖】讓學生對氣體的制備裝置、除雜試劑的選擇、收集裝置、尾氣處理裝置有較完整的認識，從而更容易讀懂較為復雜的實驗裝置圖，體會評價實驗方案優劣的一些思維角度。

環節4：“探”——SO2的檢驗方法

圖片展示：必修一課本第101頁——蔗糖脫水實驗。

【思考與交流】

1.實驗過程中，黑色固體的主要成分是什么？

2.黑色固體為何膨脹？

3.如何檢驗碳與濃硫酸反應后的產物？

環節5：“探”——SO2性質拓展實驗

預測以下實驗現象并解釋：

1.SO2氣體通入BaCl2溶液中，有何現象？解釋原理？

【思考與交流】

①體系中是否存在SO32-？請從沉淀溶解平衡的角度解釋，為何體系中不產生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，有何現象？用一個離子方程式解釋原理？

3.SO2氣體通入Ba（NO3）2溶液后，有何現象？用一個離子方程式解釋原理？

三、價類二維圖的功能與價值

1.利于學生形成化學的基本概念

化學大多是微觀研究，在學生日常中并不能直觀認知物質的存在。學生通過學習可以認知到化學物質的存在，并對生活中的具體事件進行概括，提取事件中的有關信息，并提升到物質價值的層面，最終讓學生形成化學的基本概念。在此過程中，二維圖的使用可以方便學生形成對元素分類及其轉化的概念，讓學生基于已有的認識拓寬思維，建立邏輯思考方式，養成良好的習慣，并因此探索出研究無機物的思路。

2.利于學生建立知識體系，構建并提升發散思維

化合價和物質類別既是高中化學非常重要的概念，也是價類圖的核心。學生從基本概念和認知方面出發來復習并構建基本框架，再通過轉化關系擴充框架。這既能使學生輕易地運用所學知識解決問題，同時又能在解決問題的時候從不同角度認識問題。

3.利于關聯元素化合物知識與元素周期律

價類圖明確了元素所有價態及其物質類別，并建立起該元素的相關框架，通過轉化，在化合物與元素之間構成關系，以達成構建知識框架的目的，這樣不僅能使學生加深記憶，而且更有利于思維培養。此后學習新的物質時，學生會下意識地對該物質進行分類，并根據該物質與各類物質之間的相互關系，預測該物質的特性。