硫和含硫化合物的相互轉化的案例教學教育論文
筆者有幸代表寧波市參加了浙江省2011年高中化學課堂教學評比并獲得一等獎。現將該課堂教學實錄整理成稿,與大家交流。
1 設計思想
本次評比的課題為蘇教版《化學1》專題4第一單元“硫和含硫化合物的相互轉化”[1]。此前學生已經學習了二氧化硫的性質和作用、硫酸的制備和性質,但學生對這些知識的認識是割裂的,缺乏聯系性。教材在本單元內容臨近結束時安排了這一內容,不僅促使學生對含硫物質知識進行鞏固、概括和整合,更是向學生滲透一種元素化合物的學習方法。因此教學設計中至為重要和關鍵的方面應該是如何建立含硫物質之間的相互關系,這是突出化學學科核心思想和觀念的著力點,而硫及其相關化合物的性質是學生頭腦中已有的知識。在充分研究教學內容與化學核心思想的基礎上,決定從氧化還原和化合價變化、物質分類等角度入手,運用二維坐標圖、實驗等方法,科學、直觀、形象地演繹教學內容及其要求,突出學生在學習活動中的主體地位,真正做到“以學定教、以教導學”。
2 教學目標
2.1 知識與技能
(1)認識硫的主要性質和應用。
(2)鞏固含硫化合物,如硫酸、二氧化硫等物質的性質。
(3)了解不同價態的含硫化合物間的轉化。
2.2 過程與方法
(1)學會以化合價、物質類別為分類依據,總結不同類型反應中含硫化合物的轉化規律。
(2)通過實驗、分析、總結,使學生逐步掌握分析歸納、類比推理、發散等思維方法。
(3)通過網絡圖的展示,使學生初步學會運用網絡圖整理鞏固已學元素化合物的知識,使知識條理化。
2.3 情感態度與價值觀
(1)逐步樹立珍惜自然、愛護環境、合理使用化學物質的觀念。
(2)激發學生熱愛科學、勇于探索科學的精神;并從中使學生領悟物質是相互聯系的辯證唯物主義思想。
3 教學實錄
環節一 展示含硫礦物圖片,歸類含硫物質
[教師]展示圖片。硫和含硫化合物古人早已熟知并有所應用,比如朱砂(見圖1),紅色晶體HgS,古時有些煉丹士把它作為仙丹獻給皇帝。還有雄黃(見圖2),聽說過它的用途嗎?
[學生]雄黃酒。
[教師]沒錯,洪七公就是用它泡酒來驅趕歐陽鋒的毒蛇陣。雄黃還有一近親,那就是雌黃(見圖3),聽說過嗎?你們肯定聽說過,有一成語叫信口雌黃。知道什么意思嗎?
[學生](學生很是興奮,大聲地回答)表示有些人不顧事實,隨便亂說。
[教師]隨口亂說話與這個含硫礦物有何聯系呢?
(學生陷入沉思,有些學生干脆拿出漢語大辭典查閱起來)
[教師]原來古代的紙大多是帶黃色的,人們在修改文字的時候,就用雌黃加水混合后涂在上面,利用了雌黃帶黃色的特性,這相當于今天的涂改液,于是就有了信口雌黃這個成語。
(學生聽后很滿足地點點頭。)
[教師]大自然賜予了我們如此多姿多彩的含硫化合物,有沒有帶給我們硫單質呢?
[學生]有,存在于火山口附近或地殼巖層里。
[教師]展示實物“硫粉”,并取其少量加入到水中。
[學生]哦,它是一種淡黃色,不溶于水的固體。
[教師]請同學回憶先前知識,嘗試寫出多種含硫元素的物質,并對其進行歸類,說明歸類的依據。
[生甲]根據化合價分為-2,0,+4,+6,對應的物質分別有H2S、Na2S、S、SO2、H2SO3、Na2SO3、SO3、H2SO4、Na2SO4、BaSO4等。
[生乙]根據物質類別分為氣態氫化物、單質、氧化物、酸和鹽,對應的物質分別有H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO3、Na2SO4、BaSO4等。
[教師]根據物質類別和化合價兩個維度板書學生所述的含硫物質,建立隱形二維坐標圖。
設計意圖:改變課本“交流與討論”中直接讓學生按化合價書寫含硫物質的題型,培養學生發散思維,調動已學知識,建立分類思想。
環節二 探究含硫物質間的轉化,建立二維坐標圖
[教師]這些含硫物質之間如何進行轉化呢?請同學們寫出課本“交流與討論”中含硫物質發生轉化的化學方程式。
(請一位學生上臺演示。)
(1)汞與硫磺在常溫下化合生成硫化汞
(2)用亞硫酸鈉和濃硫酸反應制備二氧化硫
(3)長期暴露在空氣中的亞硫酸鈉會被空氣中的氧氣氧化成硫酸鈉
(4)用過量氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣,生成亞硫酸鈉
[教師]從化合價角度分析哪些是氧化還原反應,哪些是非氧化還原反應,并得出物質相互轉化的結論。
[生甲]通過判斷化合價是否變化得出1和3屬于氧化還原反應,2和4屬于非氧化還原反應。
[生乙]我們可以得出通過氧化還原反應可以實現含有不同價態硫元素的物質之間的轉化,通過非氧化還原反應可以實現含有相同價態硫元素的物質之間的轉化的結論。
[教師]請同學們完成黑板上的二維坐標圖中的橫坐標(物質類別)和縱坐標(元素化合價)的相關內容。
網絡圖中橫向(物質類別維度)含硫物質之間的轉化通過非氧化還原反應實現,縱向(化合價維度)含硫物質之間的轉化通過氧化還原反應實現,從而完成橫向為物質類別維度、縱向為化合價維度的二維坐標圖。
設計意圖:二維坐標圖的建立使學生更好地認識含硫物質間的轉化規律。
環節三 舉例生活及生產中硫的轉化,拓展自然界中硫的循環
[教師]我們已經初步完含硫物質的相互轉化”在生活及生產中有哪些重要作用呢?
[生甲]根據硫能和汞發生反應,實驗室可以利用硫粉來處理溫度計不慎打碎時灑落的汞。
[生乙]工業上接觸法制硫酸也實現了硫的相互轉化。
[生丙]對了,還有燃煤煙氣脫硫。
[生丁]還有實驗室里亞硫酸鹽藥品的保存,當然這個是要避免含硫物質間發生相互轉化。
………
(同學熱情高漲,紛紛舉例,一展身手。)
設計意圖:從化學到生活,讓學生進一步體會到化學源于生活,服務于生活。
[教師]同學們說得非常好。當然除了人類在生活生產中實現了硫的轉化,自然界中也存在著含硫物質間的相互轉化。
(觀看視頻“火山爆發”。)
[教師]自然界通過火山噴發產生的含硫物質在大氣、地表及地下實現了不同價態硫元素之間的轉化,形成了在本節課開始時看到的多姿多彩的含硫礦物。
設計意圖:使學生發現不僅生產及生活中存在含硫物質的轉化,大自然火山噴發也實現了硫的循環。讓學生體會到火山噴發雖然是一種自然災害,給人類帶來了很大的損失,但也有造福于人類的一面,它是自然界中含硫物質的主要來源之一,所以任何事物都有兩面性,要學會以辯證的觀點、動態的思維來看待周圍的事物。
環節四 展示精彩網絡圖,布置研究性學習作業
[教師]同學們,構建網絡圖是學習元素化合物的重要方法之一,以下是與你們同齡的學生所繪制的各種形式元素化合物之間轉化關系的網絡圖(見圖11)。請你在課外完成一份研究性學習作業:構建一張有自己特色的硫和含硫化合物相互轉化的網絡圖。
設計意圖:激發學生學習興趣,鼓勵學生創新思維,提供一種元素化合物知識的學習方法。
4 教學反思
反思本節課的教學,我們認為具有如下特點:
4.1 教學目標明確
我省從2006年開始,實施高中新課程改革至今已有7年。縱觀教師教學的實踐層面,對于“為什么教”、“教什么”和“教到什么程度”等教學問題的處理上仍主要基于教材、教學經驗。課程標準尚未成為一線教師教學的決策依據,于是我們提出了“基于課程標準的教學是教師教學的原點”的觀點[3]。本節課可以說是這個觀點的一個范例。教材內容不多,給教師提供了很大的創造和想象空間,教師在研究文本內容的基礎上,嚴格按照課程標準和省教學指導意見的要求,并結合學生已有的知識經驗規劃課堂程序,在充分利用好教材資源如“交流與討論”欄目的基礎上,補充了不同價態硫元素之間轉化的探究實驗,可以說目標明確到位,探究有度,符合學生的認知規律,課堂教學有效。
4.2 教學框架清晰
本節課從四個維度展開了教學活動,環節一:展示含硫礦物圖片,歸類含硫物質。從生活中常見的含硫礦物入手,引導學生走進硫的世界,并從不同角度對含硫物質進行分類。環節二:探究含硫物質間的轉化,建立二維坐標圖。從課本中的“交流與討論”中含硫物質發生轉化的化學方程式入手,讓學生在教師事先設計好的二維坐標圖中填入相關[歡迎光臨第一物質,認識物質分類與硫元素化合價之間的聯系。再通過實驗探究進一步完善二維坐標圖。環節三:舉例生活及生產中硫的轉化,拓展自然界中硫的循環。通過學生的發言,讓學生進一步體會到化學源于生活、服務于生活的理念。環節四:展示精彩網絡圖,布置研究性學習作業。通過來源于學生中的元素及其化合物的關系圖,讓學生構建一張有自己特色的硫和含硫化合物相互轉化的網絡圖。
這樣的設計改變了書中原有的教學方式,選擇了以化學學科知識為教學明線,以二維坐標圖的建立作為暗線貫穿始終,并且明線暗化,暗線明化。整節課,循序漸進,因材施教,特別是結尾采用這樣的形式,不僅激發了學生學習興趣,鼓勵學生創新思維,也從中體會到知識建構的重要性,讓人耳目一新。
4.3 教學手段豐富
整節課不僅用精彩的語言來解讀文本,用漂亮的板書體現知識的邏輯性,還通過各種媒體如圖片、實物、視頻、實驗等途徑來解決實際問題,最大限度地發揮學生學習的主觀能動性。在一張張漂亮圖片的背后,蘊藏著一個個精彩的故事,在五彩紛呈的實驗現象背后,訴說著一個個科學道理。
總之,上好一節課,讓筆者又多了一次新的經歷,從收集資料、設計教案到課堂教學、課后反思,以及傾聽其他老師的指導,整個過程讓筆者收獲頗多,這種收獲在平常是很難體驗到的。通過這次評課活動,深深感到要上好一節課確實不容易,它需要來自多方的支撐,包括各種教學資料收集、教學媒體使用、校本教研的開展、同伴的建議和教師個人的努力及平時的積累。什么樣的課是一節好課?徐瑞泰在實證研究的基礎上,經過反復的論證和分類的實驗,初步概括和提煉出一節好課應該具備的動態生成結構[4]:(1)經互動后生成清晰流暢的主題或專題線索(教與學的思路);(2)緊扣能夠體現教與學之間本質聯系的關鍵性教學細節;(3)形成融會貫通、和諧自然、科學而又藝術的信息同構。我們認為一節好課不僅要注重其知識性,還要注重其思想性、趣味性、知識的廣博性等等,這就要求我們在教學中必須在課前做好充分的準備,要明確課標和教學要求,要吃透教材、博覽全書,不僅要研究教材,更要研究學生。
參考文獻:
[1]王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學1(必修)[M].南京:江蘇教育出版社,2007:93~94.
[2]浙江省普通高中學科教學指導意見[M].杭州:浙江教育出版社,2012:12~15.
[3]王星喬,包朝龍.基于課程標準的教學——教師教學的原點[J].中學化學教學參考,2012,(7):27~29.
[4]包朝龍,任志強.新課程理念下元素化合物教學設計探微[J].化學教育,2008,(4):13~17
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