“二氧化硫的性质”高三复习课教学设计案例赏析

◇　北京　黎　敏　指导教师　王　春

“二氧化硫的性质”高三复习课教学设计案例赏析

◇北京黎敏1指导教师王春2

1教学背景分析

1.1学习内容分析

本教学内容为高三元素化合物部分的复习课教学案例．二氧化硫是一种典型酸性氧化物,可以从物质酸、碱性分类的角度来认识它;二氧化硫中硫元素位于中间价态,所以它既具有一定的氧化性又具有一定的还原性,可以从氧化还原角度来认识它;另外《选修4》中已经学过了水溶液中的电离平衡和溶解平衡等知识,还可以从平衡角度来认识二氧化硫水溶液的性质,所以二氧化硫是一个很好的载体,如果问题情境创设精妙,可以很好地将平衡建立和平衡移动知识与元素化合物知识融合,进而更好的认识物质的性质．

1.2学生情况分析

知识层面:学生知道二氧化硫是一种酸性氧化物,能与水反应生成弱酸,也能与碱反应生成盐和水．从化合价的角度也不难推出二氧化硫具有一定的氧化性和还原性．但是学生对于这些性质的认识基本上是基于高一时对方程式的死记硬背,对于二氧化硫溶于水后,溶液中微粒种类和微粒数目的分析思考很少,即对二氧化硫水溶液的性质背后隐藏的深层原因认识很肤浅．

能力层面:学生能够从已有知识和经验出发,有一定的知识迁移能力和分析概括能力，但微观思维、抽象思维能力还不够，还不能自如地运用所学到的平衡知识,氧化还原知识等灵活解决综合问题．

本节课用一道思考题贯穿其中:将二氧化硫通入某溶液,一段时间后该溶液变浑浊,请猜想该溶液可能是什么溶液?让学生提前将思考结果记录下来,并用化学用语表示，然后将学生的答案收集起来,汇总分析．学生存在的主要问题有:

1) 绝大多数学生会认为二氧化硫能和氯化钙或氯化钡溶液反应出沉淀;

2) 大部分学生只能想到某一类物质与二氧化硫反应,比如氢氧化钙或氢氧化钡等,但对于如何系统全面分析该问题没有思路;

3) 即使有学生知道二氧化硫与氯化钙不反应,但对本质原因也是不清楚的．

解决策略先让学生分析清楚以下问题：二氧化硫溶于水后发生什么变化或反应?二氧化硫水溶液中有哪些微粒?数量关系大概怎样?此为系统分析的起点．只有分析清楚二氧化硫溶于水后发生什么变化或反应，即明确了二氧化硫水溶液的微粒种类和数量才能去思考可能出现哪些沉淀(亚硫酸盐沉淀、硫酸盐沉淀、硫沉淀还是别的沉淀).然后根据各种可能生成的沉淀,再去寻找各种合适的溶液．

比如要想生成亚硫酸钡沉淀,让学生思考溶液中2种产生沉淀的阴、阳离子的浓度关系需要满足什么条件.提供亚硫酸的K1和K2值,大约估算溶液中亚硫酸根离子浓度,让学生判断生成亚硫酸钙的可能性．只有通过这样,用数据说话,用事实说话,学生才会真正明白产生沉淀必须满足的条件是什么，才不会想当然的觉得可能会生成某种沉淀．

2教学目标设计

2.1知识与技能

1) 巩固并强化认识物质性质的几个角度.

2) 教给学生系统分析水溶液中物质性质的思维方法．

3) 从本质上认识二氧化硫的酸性氧化物的性质,亚硫酸的弱酸性．

2.2过程与方法

1) 通过二氧化硫能与什么溶液生成沉淀的讨论分析,培养学生系统分析的思维方法和灵活运用平衡知识解决实际问题的能力.

2) 通过二氧化硫与二氧化碳的性质对比,培养学生迁移分析的能力.

2.3情感态度与价值观

通过二氧化硫能与什么溶液生成沉淀的讨论分析,培养学生勤于思考、勇于创新和实践的科学精神以及透过现象看本质的能力．

3教学重、难点

1) 重点：全面科学地认识二氧化硫的化学性质．

2)难点：从平衡的角度,在本质上认识二氧化硫酸性氧化物的性质,亚硫酸的弱酸性以及二氧化硫的氧化还原性．

4教学过程设计

环节1抛出问题,头脑风暴.

问题将二氧化硫通入某溶液,一段时间后该溶液变浑浊,请猜想该溶液可能是什么溶液?(尽可能多地将答案写出来,并用方程式解释.)

【学生活动】 分小组讨论,写出对应的方程式，派代表上台表达自己小组的观点．其余小组倾听并判断所选物质是否正确,解释是否合理．(物质及解释正确加10分,被别的组挑出错误则扣除相应分数.)

【设计意图】 通过打擂比赛这种形式,充分调动学生积极性,让学生在上台展示过程中充分暴露出存在思维盲区、思维障碍或缺乏系统分析的思路等问题．

环节2高潮迭起,精彩纷呈.

【学生活动】第1组同学: 1) 类比二氧化碳的性质,认为二氧化硫也会与澄清石灰水反应生成沉淀，反应方程式为

SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O.

2) 认为二氧化硫与氯化钙或氯化钡溶液也能反应出沉淀，反应方程式为

SO2+CaCl2+H2O=CaSO3↓+2HCl,

SO2+BaCl2+H2O=BaSO3↓+2HCl.

【其他组质疑】根据“强酸制弱酸”的原理,方法2)不可行,不能弱酸制强酸．

【老师追问】为什么“弱酸不能制强酸”?

【学生活动】学生回答不上来．

【老师启发】溶液中钙离子和亚硫酸根离子必须满足什么条件才能生成CaSO3沉淀?

老师提供亚硫酸钡的Ksp并提供亚硫酸的第一级电离平衡常数和第二级电离平衡常数,让学生自己去计算分析．

【老师追问】既然二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸中的亚硫酸根离子浓度特别小,无法和钙离子生成CaSO3沉淀,为什么二氧化硫通入澄清石灰水中就能生成CaSO3沉淀呢?

【学生分析】因为澄清石灰水中的氢氧根离子中和了亚硫酸中的氢离子,使亚硫酸的电离平衡不断正移,所以亚硫酸根离子浓度变大了,生成沉淀．

【设计意图】 让学生从微观角度去认识亚硫酸盐沉淀能产生的原因,学会系统分析的思维方法:从二氧化硫溶于水所得溶液中含有的微粒种类和微粒数量入手,抓住平衡移动的关键和生成沉淀的条件进行分析．学生掌握了系统分析思路,才能迁移到其他地方灵活应用.

【老师继续追问】除了碱,还可以加入什么类别的物质能促使亚硫酸生成亚硫酸盐沉淀呢?

【学生活动】第2组同学:根据二氧化硫的还原性,选择氧化性的物质(如氯水或硝酸等)将二氧化硫氧化成硫酸根,再加入沉淀剂(如可溶性钡盐或可溶性钙盐)生成硫酸盐沉淀，因此他们选择的物质为混合溶液，同时提供氧化剂和沉淀剂．

【其他组质疑】难道不能用一种溶质的溶液吗?

【学生活动】学生思考讨论后认为可以选择用Ba(NO3)2溶液,因为亚硫酸溶液中存在着亚硫酸电离出的氢离子,硝酸钡溶液提供了硝酸根离子,硝酸根离子在氢离子共同作用下具有强氧化性,能把+4价的亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡沉淀．

【设计意图】 让学生再次关注亚硫酸的电离平衡,熟悉系统分析的起点和思路.

【学生活动】第3组同学:根据“强酸制弱酸”,提出把SO2通入苯酚钠溶液中．老师给出亚硫酸、苯酚、氢氧化铝等物质的电离平衡常数,让同学自己分析亚硫酸能制备苯酚和氢氧化铝沉淀的原因．

【设计意图】 让学生运用系统分析思路解决实际问题,学以致用.

【学生活动】第4组同学:根据二氧化硫的氧化性,选择还原性的物质来将二氧化硫还原成硫单质．所以他们选择硫化氢溶液或硫化钠溶液．

环节3总结方法,反思提高.

【提出问题】研究物质的性质,有哪些研究角度?对某种溶液性质进行系统分析,思维起点是什么?

【学生活动】讨论交流．研究物质的性质,可以从物质的类别(酸碱性角度)和化合价(氧化还原角度)还有特性等角度来研究．研究溶液性质时的思维起点是首先分析溶液中存在什么平衡，有哪些微粒，微粒数量大概是多少，在此基础上才能继续分析外加物质后对平衡有无影响，如何影响，溶液中的离子浓度满足什么关系才能生成沉淀等．

【设计意图】 让学生们归纳总结、反思提高,希望他们今后能灵活应用所学的平衡知识,能从微观角度深入理解并分析溶液中的一些反应．

5教学设计特色说明

5.1教学策略的设计

本教学设计采用核心问题驱动,对于已经学过但认识并不深刻的旧知识,这种问题驱动式的复习课效果比单纯的知识整理效果要好得多,能引发学生主动深入思考,而且采用打擂形式,调动小组内每位同学积极参与,由于挑错也有奖,所以他们对别的小组的发言也会非常认真仔细倾听,大胆质疑,课堂实效性大大提高．

5.2突破难点的方式

方式1: 通过提供亚硫酸钡的Ksp和亚硫酸的第一级、第二级电离平衡常数让学生自己去计算分析,看二氧化硫通入氯化钡溶液中能否生成亚硫酸钡沉淀．这种方式能让学生从本质上认识沉淀产生的原因,能发自内心的认同“弱酸不能制强酸”,不然学生会误以为溶液中只要有能生成沉淀的2种离子就会产生沉淀,而忽视离子浓度大小对沉淀的产生有至关重要的影响,忽视弱电解质的电离平衡很微弱,特别是第2步电离更微弱的问题．

方式2: 注意启发学生，答案能局限于某种物质,要将思维发散到一类物质或几类物质．比如要想生成亚硫酸盐沉淀,必须让亚硫酸的电离平衡正移,使溶液中的亚硫酸根离子浓度增大,而让亚硫酸的电离平衡正移,不仅仅可以加碱,凡是能消耗氢离子的物质都可以．

方式3: 让学生逐步学习并应用系统分析方法时采用循序渐进,逐步提高的方式．先通过一个例子的分析让学生初步感知如何进行系统分析,思维起点在哪里.然后再通过一个例子强化系统分析的思路,最终让学生自己运用这种方法来自行分析和解释．最后一个小结环节让学生用自己语言总结系统思维方法的起点和思路．这样循序渐进,学生才能慢慢掌握．

(作者单位