以SO₂為例培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)

黃春德

摘? 要：本文以復(fù)習(xí)課“SO2性質(zhì)的學(xué)習(xí)與探究”教學(xué)為例，結(jié)合實(shí)際生活污染與工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)設(shè)情境，構(gòu)建知識(shí)體系，設(shè)置問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)學(xué)科思維的能力。此過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等化學(xué)核心素養(yǎng)，增加學(xué)生保護(hù)環(huán)境意識(shí)，并能學(xué)以致用。

關(guān)鍵詞：模型認(rèn)知;化學(xué)核心素養(yǎng);物質(zhì)類(lèi)別

一、問(wèn)題的提出

環(huán)境污染，全球變暖是21世紀(jì)人類(lèi)面臨的一大問(wèn)題。只有保護(hù)我們的生活環(huán)境，人類(lèi)才有美好的未來(lái)。SO2污染環(huán)境的問(wèn)題，貫穿于整個(gè)中學(xué)階段的化學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)其性質(zhì)非常熟悉，知道它是造成酸雨的罪魁禍?zhǔn)祝瑖?yán)重影響我們的生活環(huán)境。但是只局限于片面地了解，片段的掌握，無(wú)法構(gòu)建科學(xué)思維模型，用科學(xué)的眼光看待SO2，帶著“變廢為寶”的“眼鏡”看待這一物質(zhì)，才是我們學(xué)科學(xué)習(xí)的正確方式。

二、教學(xué)案例

（一）內(nèi)容與學(xué)情分析

1.從知識(shí)層面：作為高考一輪復(fù)習(xí)課，學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)、元素化合物的知識(shí)已經(jīng)有了一定程度的認(rèn)識(shí)。學(xué)生已經(jīng)復(fù)習(xí)了CO2的性質(zhì)，SO2作為中間價(jià)態(tài)非金屬氧化物，具有顯著的還原性的酸性氣體。2、從能力層面對(duì)于物質(zhì)類(lèi)別以及價(jià)態(tài)規(guī)律有了初步的認(rèn)識(shí)。3、從情感主線(xiàn)，學(xué)生對(duì)于環(huán)境問(wèn)題感受深刻，環(huán)保意識(shí)強(qiáng)烈。

（二）基于高考評(píng)價(jià)體系與化學(xué)核心素養(yǎng)構(gòu)建的教學(xué)流程

SO2的性質(zhì)提煉以及污染問(wèn)題解決并應(yīng)用的教學(xué)活動(dòng)流程如圖1所示。流程包括“整合知識(shí)—-構(gòu)建模型—應(yīng)用、評(píng)價(jià)模型—修正模型”的四個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究意識(shí)與方法。

環(huán)節(jié)1：情境引入，2019年我國(guó)SO2污染現(xiàn)狀，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)SO2的性質(zhì)與產(chǎn)生以及實(shí)驗(yàn)室制備方法。由此，展現(xiàn)學(xué)生課前構(gòu)建的有關(guān)SO2的思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生整體把握物質(zhì)性質(zhì)。

環(huán)節(jié)2：初步構(gòu)建學(xué)習(xí)SO2性質(zhì)的模型，讓學(xué)生嘗試從類(lèi)別與價(jià)態(tài)規(guī)律對(duì)比CO2與SO2的性質(zhì)異同點(diǎn)，同時(shí)解決“乙醇制備乙烯實(shí)驗(yàn)”中氣體的檢驗(yàn)與驗(yàn)證的方法。

實(shí)驗(yàn)室用無(wú)水乙醇和濃硫酸加熱制乙烯時(shí)，若溫度高于180℃，除了生成乙烯和水以外，還會(huì)有副產(chǎn)物SO2、 CO2生成。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)這4種產(chǎn)物。學(xué)生通過(guò)小組討論，可設(shè)計(jì)以下裝置。

[評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)2]學(xué)生構(gòu)建鑒別氣體的思維模型，并通過(guò)引用模型，從理論過(guò)渡到應(yīng)用。舉一反三. 應(yīng)用模型，驗(yàn)證模型。

環(huán)節(jié)3應(yīng)用模型，評(píng)價(jià)模型。教師提供數(shù)種解決工業(yè)生產(chǎn)中吸收SO2氣體的方法。學(xué)生認(rèn)真分析各種方案，剖析每種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。鑒于課堂時(shí)間比較有限，本過(guò)程采用小組探究形式，每個(gè)小組提供一種方法，并歸納總結(jié)自己小組的方案的優(yōu)缺點(diǎn)。

方案一：石灰乳吸收法，原理是：Ca（OH）2+SO2→CaSO3↓+H2O

吸收產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O

優(yōu)點(diǎn)：石灰乳的成本相對(duì)比較低，副產(chǎn)物石膏;

缺點(diǎn)：輸送亞硫酸鈣的過(guò)程容易造成管道堵塞。另外，脫硫石膏酸性高，帶來(lái)新環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。

方案二：氨水吸收法：2NH3+SO2+H2O=（NH4）2SO3或 NH3+SO2+H2O=NH4HSO3

優(yōu)點(diǎn)：可以得到副產(chǎn)物銨態(tài)氮肥;缺點(diǎn)：氨水的運(yùn)輸不便、安全隱患、成本較高。

方案三：氫氧化鈉溶液或亞硫酸鈉吸收法：NaOH+SO2→NaHSO3

此法吸收效果最好，但是NaOH成本高。

除去上述方案，還有海水吸收法，飽和亞硫酸溶液吸收法等方法。

[點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)3]此環(huán)節(jié)充分?jǐn)U散學(xué)生思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與活動(dòng)，檢驗(yàn)學(xué)生應(yīng)用模型的能力，發(fā)揮模型的作用，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生評(píng)析每種方案，讓學(xué)生更全面地認(rèn)識(shí)知識(shí)體系。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文意在結(jié)合2020年《高考評(píng)價(jià)體系》的要求，研究培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的方法。通過(guò)設(shè)計(jì)課程并結(jié)合生活現(xiàn)狀，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)習(xí)的方法，摒棄一味的死記硬背和灌輸型教學(xué)。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)，感受知識(shí)，讓學(xué)生感受學(xué)科學(xué)習(xí)的魅力;更是糾正了學(xué)生以往的錯(cuò)誤理念：“化學(xué)是污染的根源”。學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到，想保護(hù)環(huán)境，守護(hù)我們生存的家園，是要充分發(fā)揮化學(xué)學(xué)科的作用，合理使用資源，開(kāi)發(fā)資源，變廢為寶，消除污染。

參考文獻(xiàn)

[1]教育部考試中心.中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系[M].北京：人民教育出版者，2019.

[2]曹旭琴.二氧化硫復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教學(xué)，2014（4）：41-44.

惠州市華羅庚中學(xué)? 516000