中學化學學科核心素養培養探究

傅濤蘭

從元素化合物課堂教學中培養學生的化學學科核心素養角度著手，以“SO2的性質和用途”教學為例，在課堂教學中進行學科的實驗觀、環保觀等思維的培養，培養學生的化學學科素養和化學學科思維。

高中化學課程標準的修訂，要求學生在學習中形成學科的核心素養觀，要求教師在教學中能幫助學生形成能體現學科自身本質特征、具有學科性質的核心素養觀。元素化合物是化學學科知識體系的基礎，元素化合物知識的學習，對于學生學科核心素養的養成有重要的作用。

1 教學設計的思路

教學中，教師通過一系列情境的創設，讓學生去發現問題，并設計方案去解決問題，在對實驗事實評價的基礎上，形成分析、解決問題的思路和方法。在對信息的分析處理中，能夠應用所學的知識和方法去解決日常生活中實際問題，以提升學生的化學思維素養。

2 教學過程設計

2.1 創設情境，導入新課

【情境1】運用多媒體向學生展示一份空氣質量日報圖片，讓學生注意在首要污染物一欄出現了SO2。接著為學生播放一小段SO2污染大氣的視頻，并展示SO2對人體的危害的相關研究報道，讓學生認識到SO2對空氣的嚴重污染。再給學生展示紅酒的圖片，引導學生思考，紅酒中怎么還會有SO2，它的作用是什么？

【情境2】運用多媒體向學生展示酸雨的相關圖片，并為學生播放一小段酸雨危害環境的視頻，讓學生認識到酸雨對環境的嚴重危害。

【情境3】運用多媒體為學生展示“央視記者暗訪福建古田銀耳變白內幕”的相關報道。

【提出三個問題】

（1）大氣中的SO2是從哪里來的？它的主要來源是什么？紅酒中怎么還會有SO2，它的作用是什么呢？

（2）酸雨是怎樣形成的呢？是不是SO2與水發生了反應呢？

（3）銀耳是怎樣變白的？

2.2 教師引導，自主探究，解決問題

【探究一】二氧化硫的來源問題及紅酒中二氧化硫的作用

【教師活動】

運用多媒體向學生展示硫及化石燃料燃燒的圖片，讓學生認識到SO2的主要來源，提出硫燃燒能產生SO2的反應。并啟發誘導，讓學生思考，日常生活中還有哪些地方會排放SO2？紅酒中怎么還會有SO2，它的作用是什么？

【學生活動】思考，討論，回答問題。

【教師活動】評價學生表現，并做出一定的補充。

【結論】空氣中的SO2主要來自含硫的煤和石油的燃燒，是一種有毒氣體。同時，SO2也是一種防腐劑，具有抗氧化和抗菌的作用。

設計意圖：通過多媒體展示硫及化石燃料燃燒的圖片，激發學生的學習興趣和學習積極性，引導他們積極思考，關注生活中化學，使學生進入學科核心素養的學習模式中。

【探究二】酸雨的成因問題

【教師提問】酸雨是怎樣形成的？是不是SO2與水發生了反應呢？發生了怎樣的反應呢？如何用實驗來解決這個問題呢？

【學生活動】小組討論，得到初步的實驗方案。

【教師活動】

（1）評價學生的實驗方案，提出自己的實驗方案。演示實驗。

（2）實驗講解并演示SO2氣體溶于水的實驗。然后用PH試紙及紫色石蕊試劑測定溶液的酸堿性。通過實驗發現，滴加紫色石蕊試劑，溶液顯紅色。

【教師提問】在實驗中，試管中水面上升說明了什么？試管中溶液顯酸性又說明了么？

【學生活動】思考，討論，回答問題。

【教師活動】評價學生的表現，并做出適當的補充和深入的講解。

【結論】SO2是酸性氧化物，與水反應生成對應的酸——亞硫酸。同時，H2SO3不穩定，容易分解成水和SO2。

【教師提問】既然SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。那么，它還能發生哪些反應呢？

【學生活動】獨立思考，回答問題。

【教師活動】評價學生的表現并做出適當的補充。SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O，SO2 + NaOH = NaHSO3。

【結論】SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。

設計意圖：進一步通過可操作實驗，激發學生的學習積極性，使學生進入學科核心素養的學習模式中。

【探究三】銀耳變白的問題

【教師提問】不法分子是怎樣通過硫熏烤是銀耳變白的？

【學生活動】小組討論，得到初步的實驗方案。

【教師活動】

（1）評價學生的實驗方案。演示實驗。

（2）實驗講解。取出上一實驗獲得的溶液，在試管里保留1/3的溶液，滴入1-2滴品紅溶液，振蕩，觀察試管內顏色變化。加熱試管，再觀察。

品紅溶液褪色說明SO2的什么性質？為什么加熱后品紅溶液恢復了顏色呢？

【學生活動】觀察現象，思考，討論，回答問題。

【教師提問】展示探究二活動做的SO2與石蕊試液作用的試管，向學生提問，SO2能否漂白指示劑。

【學生活動】思考，討論，回答問題。

【教師活動】評價學生的表現，并做出適當的補充和深入的講解。

【結論】SO2具有漂白性，但不能漂白紫色石蕊試劑。SO2的漂白作用是由于它能與某些有色物質生成不穩定的無色物質。

【教師提問】那么，SO2的漂白性與我們之前學過的氯水在原理，效果和適用范圍上有什么區別呢？

【學生活動】獨立思考，回答問題。

【教師活動】評價學生的表現。運用多媒體課件打出二者的對比表格，并做深入的講解。運用多媒體課件展示SO2的廣泛用途。SO2在工業上用作漂白劑，漂白紙漿、毛、絲、草帽等。另外，SO2還可用于殺菌，消毒等。

設計意圖：構建學科素養平臺，建立對比觀，讓學生在理解的前提下，投入到生動的學習情境中，通過實驗探究活動，在解決問題的過程中，構建知識體系，促進學科核心素養能力的提升。

【探究四】SO2與KMnO4溶液的反應

【教師活動】SO2通入到品紅溶液中，體現了SO2的漂白性，那么我們來分析下面這個實驗。演示實驗：將含SO2的水溶液滴入到含KMnO4溶液的試管中，觀察實驗現象。發現高錳酸鉀溶液褪色了，這是SO2的漂白性的體現嗎？

【學生活動】討論分析，產生思維碰撞，提出觀點，溶液再次加熱，如果KMnO4溶液的顏色能恢復，則是漂白性，反之則不是。

【教師活動】

（1）實驗驗證，加熱溶液，顏色不恢復。如果不是因為SO2的漂白性，那是什么呢？

（2）引導分析，請大家從各自物質分析分析KMnO4具有什么性質，SO2中從硫元素的價態的角度進行分析。

【學生活動】

KMnO4具有強氧化性，可以被氧化，二者發生了氧化還原反應，生成了硫酸根。

【教師提問】SO2中硫為+4價，從化合價角度分析，只能被氧化體現還原性嗎？如何設計實驗驗證SO2被氧化成硫酸根呢？

【學生活動】SO2中硫為+4價，從化合價角度分析，說明SO2被 KMnO4氧化成了硫酸根，SO2體現了還原性。

【教師活動】從化合價角度分析，SO2既有氧化性又有還原性。請學生書寫出化學方程式。引導學生思考，如何用驗證SO2具有還原性。然后，通過多媒體向學生演示硫化氫氣體與SO2氣體反應的實驗，請通過實驗現象，思考反應的方程式，體現了SO2的什么性質。

【學生活動】討論分析，產生思維碰撞，完成了化學方程式的書寫。

【結論】SO2與KMnO4反應體現的SO2的氧化物，并非漂白性。SO2既有氧化性又有還原性。

設計意圖：學習了SO2的漂白性后，進行SO2與KMnO4溶液的反應實驗，進行對比分析，形成沖擊感，使學生的象深刻，提高了學習挑戰性，激發學生的高級思維活動，很好地體現了化學學科核心素養的升華。

3 結束語

本節課符合新課標理念，以“核心素養，提升有效教學”為指導，從結合實際和觀察現象出發，讓學生自主探究，獨立思考和小組討論相結合，培養學生的思維能力和合作意識。由于課堂時間有限，部分知識點在本節課的設計中沒有呈現，而是將其作為課外探究問題提出，有興趣的學生可以結合本節課的學習方法，課外自主探究，也使知識的學習由課內延伸至課外，從而實現了培養學生化學學科核心素養的目標。

本文系嘉應學院創建國家教師教育創新實驗區2018年度研究課題（項目編號18JYJ115）的研究成果。

（作者單位：廣東梅縣東山中學）