“二氧化硫的性质和作用”教学设计

　　摘要：基于“学生主体、教师主导”的课堂改革教学理念，整合教材、生活、学情、实验等多种教学资源，用“以问题解决为主线的任务驱动式”教学模式对“二氧化硫的性质和作用”进行了教学设计。
　　关键词：二氧化硫；性质和作用；问题解决；教学设计
　　文章编号：1005–6629(2012)7–0040–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
　　1 设计思想
　　本节课教学设计以SO2的“烦恼”为主线，以拟人求助的方式发挥学生的主观能动性，通过SO2的“为什么人们不喜欢我，我真的一点用都没有吗？”和“怎样才能实现自我价值，让人们不讨厌我，谁能帮帮我？”两个烦恼解决，让学生在帮忙减轻烦恼的过程中突破学习的重、难点。整个教学设计以“烦恼”和“减轻烦恼”为线索，以生活中SO2的用途为起点、SO2的性质探究为核心、酸雨的形成与防治为落脚点，中间穿插一系列小的问题驱动，引导学生学以致用，提高环保意识和社会责任感。教学中各环节自然串联环环相扣，采用启发式与探究式教学相结合但以探究式为主的教学方式，突破教学重难点，实现教学的三维目标。
　　2 教学目标
　　（1）了解生活中的SO2用途以及危害；
　　（2）掌握SO2的主要性质：酸性氧化物、漂白性、还原性；了解其氧化性；
　　（3）通过阅读文本——酸雨的形成、危害和防治，增强查阅资料、获取信息、运用所学知识解决实际问题的能力；
　　（4）通过SO2的性质推测和探究，进一步强化科学探究思维和能力；
　　（5）学会辩证地分析问题、科学全面地看待化学；体会化学对人们生活、环境保护的重要意义，培养学以致用的意识、解决问题的能力和关心社会可持续发展的积极态度，感受社会责任感和历史使命感。
　　3 教学过程
　　[引入]来自一种重要的化学物质SO2的委托信：为什么人们都不喜欢我？我真的一点用都没有吗？怎样才能实现自我价值，让人们不讨厌我呢，谁能帮帮我？
　　设计意图：以拟人求助的方式发挥学生的主观能动性，激发学生的学习热情。
　　[问题情境Ⅰ]帮助SO2解决第一个烦恼：为什么人们都不喜欢我？我真的一点用都没有？
　　学生任务1：回想、讨论并回答生活中SO2的存在及用途——火柴、烟花、硫熏、酸雨……
　　教师补充：展示葡萄酒，其辅料一栏注有“含有微量的二氧化硫”。
　　设计意图：让学生通过交流与讨论了解生活中的SO2，旨在说明生活中留心处处兼化学，SO2就在我们身边，也为后面研究SO2的性质做铺垫。
　　过渡：可见SO2并不是一点用都没有。用途是由性质决定的，那么SO2有怎样的性质呢？
　　学生任务2：展示一瓶SO2气体，让学生仔细观察，并尽可能多地说出它的物理性质。
　　设计意图：学生通过视觉、嗅觉等多种感官进一步确认了SO2是一种无色有刺激性气味的气体，旨在培养学生的观察能力。由于受到CO2气体一般都能不同程度地溶于水这一性质的启发，自然地想到SO2是否也具有水溶性的实验探究。
　　教师演示：在事先收集满SO2气体的塑料瓶中迅速注入少量水，旋上瓶盖，并轻轻振荡，可观察到塑料瓶变瘪。
　　学生任务3：SO2的溶解只是简单的溶解吗？请设计实验证明。
　　设计意图：“学生任务3”紧扣了“学生任务2”，它既是“学生任务2”十分合理的延伸又是其自然而又是必然的深入，学生利用已经获得的知识（如CO2的性质）来建构新知识，实现知识的正迁移的难度并不大，他们一致认为SO2易溶于水并与水反应生成H2SO3，学生通过讨论很快设计出下列一些方案以证明H2SO3的存在。
　　方案①：用pH试纸测定SO2水溶液的pH。
　　方案②“在SO2的水溶液中滴入紫色石蕊溶液，
　　观察溶液颜色的变化。
　　……
　　学生任务4：动手实验，验证假设。
　　设计意图：学生通过自己动手完成上述实验，不仅明确SO2具有酸性氧化物的通性，还为后续学习酸雨的知识埋下了伏笔。
　　学生任务5：分析硫的原子结构示意图，猜猜SO2还有哪些化学性质？
　　教师引导：从组成元素出发——SO2是一种什么氧化物？具有什么性质？
　　从化合价出发——得出S的化合价-2、0、+4、+6，SO2具有氧化性还是还原性？
　　从用途出发——SO2还要哪些性质？
　　学生：讨论得出结论。
　　设计意图：引导学生从元素组成出发与CO2做类比，落实SO2作为酸性氧化物的其他性质；从化合价出发，推测SO2的氧化性和还原性（适当引导本节课的重点为还原性的研究，对于其氧化性先不作要求）；从用途出发推测SO2的漂白性，旨在引导学生从研究物质性质的多个角度去推测SO2的性质，培养学生的化学学科思想——类别观和价态观。
　　学生任务6：要探究SO2的性质，需要什么试剂？思考、交流讨论并得出结论。
　　设计意图：这个任务的设置是本节课的探究重点。为证明SO2的还原性，学生设计了较多的方案，充分反映了学生思维的灵动，主要有下面几种：方案①：将SO2的水溶液滴入酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色。方案②：将SO2的水溶液滴入溴水中，观察溶液是否褪色。方案③：将SO2的水溶液滴入BaCl2溶液中观察是否有白色沉淀，再加入H2O2溶液后观察是否有白色沉淀。
　　对于SO2的漂白性，学生的设计思路是基于对新制氯水漂白性的认识，因此要借用教材引导学生注意同中求异的比较，防止类比定势，并自然地引出品红试剂。通过介绍SO2使品红褪色，再加热褪色后的溶液又能恢复到原来的红色，说明生成的无色物质不稳定，即其漂白具有“暂时性”，对比HClO与Na2O2的漂白具有“永久性”；SO2能使石蕊溶液变红而不会褪色，证明其漂白性又具有“局限性”，对比HClO与Na2O2的漂白具有“广普性”；这些都是因为SO2与有色物质发生了化合反应而非氧化还原反应。至于SO2能迅速使酸性KMnO4溶液和溴水等褪色，均作还原剂体现强还原性而不是漂白性。
　　学生任务7：动手实验，验证假设。
　　设计意图：推测的基础上进行的实验，力求培养学生的实验能力和合作能力。
　　过渡：其实，即使SO2存在一定的用途，但人们都不喜欢它的原因是它是形成酸雨的元凶之一，请大家利用它的性质解释SO2是如何转变成酸雨的。
　　学生任务8：先交流讨论，再阅读课本p89，得出结论。
　　教师总结：科学是一把双刃剑，错不在于SO2，而在于人。当我们用她漂白报纸和草帽时，她是好的；当我们用她硫熏药材时，她就是坏的了。当我们把她收集并科学利用，她就是良好的化工原料；当我们对她失去控制，她就会肆意妄为变成酸雨……
　　设计意图：从性质解释现象，引导学生通过查阅教材得出结论，增强查阅资料、获取信息、运用所学知识解决实际问题的能力，并学会辩证地看待科学。
　　[问题情境Ⅱ]我们要学会辩证看待问题，正确认识科学、合理利用科学。让我们带着这个想法一起面对SO2的下一个烦恼：怎样才能实现自我价值，让人们不讨厌我呢，谁能帮帮我？
　　学生任务9：角色分工，小组讨论。
　　如果你是科学家，如何从源头上控制SO2的产生？
　　如果你是化工技术员，如何在保证正常生产的前提下防止SO2的排放？
　　如果你是农科员，如何指导农民治理酸雨造成的伤害？
　　如果你是外交官，如何开展全球环保？
　　……
　　你是你自己，又可以做些什么？
　　设计意图：本环节的设计旨在引导学生将所学知识与解决生活、社会等实际问题结合起来，让学生在不同角色的担当中感受社会各界在酸雨防治方面可以做的努力。结合教材，学生通过讨论，不难得出作为一个科学家可以通过研究开发能代替化石燃料的新能源，如氢能、太阳能、核能等；开设科普讲座普及环保知识，提高全民的环境保护意识，从源头减少SO2的产生。作为工厂技术人员，在生产必须进行的前提下，利用SO2与碱性氧化物以及碱反应的性质减少SO2的排放，研究开发更好的脱硫技术是关键，如对含硫燃料预先进行脱硫处理以降低SO2的排放，用石灰石法进行脱硫；对燃煤、工业生产中释放的SO2废气进行处理并回收利用，用氨水法吸收硫酸厂废气生产化肥，变废为宝等。作为一个农科员，可以指导农民用科学的方法减轻酸雨对树木和土壤的危害，如在土壤中撒石灰、往树木上喷洒碱性物质等方法。作为一个外交官，要建立环境外交，加强国际合作，号召全人类共同努力以减少酸雨的产生。而作为一
　　名高中生，应该要学好本领，提升自己的科学素养，向身边的人传播科学知
　　识，提升全民环保和节能意识，将来成为能为可持续发展做更大贡献的杰出人才。通过这样的设计引导学生逐步树立良好的环保和可持续发展意识，为培养学生成为未来负有责任心的社会公民做好铺垫。
　　[结尾]学好化学知识，造福人类，日后你的作为定会让我们的家园、让我们的生活更美好！
　　4 教学反思
　　在教学过程中关注学生的主体性，就是关注学生的思维灵性与深度，关注学生的可持续发展，注重学生科学素养的培养与提升。本节课通过设置两个大问题，中间串联九个任务链，将课堂内容创设成彼此关联、由易到难、富有层次性的问题驱动和行为实现。在这样的教学过程中激活学生的思维，引导学生自主参与探究学习，通过探究使学生亲历知识的生成过程，在有理有据的性质推测和实验探究的过程中培养学生科学探究能力。科学探究的一般过程为：“发现问题—提出猜想或假设―验证猜想和假设―得出结论”。上述九个任务链的设置都隐含这一流程，使学生通过自主学习、探究学习和合作学习获得知识和情感体验、建构知识、掌握解决问题的方法，从而使“知识与技能、过程与方法、情感态度价值观”三维教学目标得到整合与实现。
　　参考文献：
　　[1]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书化学1[M].南京：江苏教育出版社，2011：88.
　　[2]浙江省教育厅教研室.浙江省普通高中新课程实验化学学科教学指导意见[M].杭州：浙江教育出版社，2009.
　　[3]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准（实验）[S].2003.