文章编号:1005-6629(2009)08-0077-03中图分类号:G633.8文献标识码:B 本教材选自人教版《化学1》必修。该课中的学案是根据学生现有的经验和理解水平,将知识点设置成一系列问题。它体现了教学过程,有意识地对学生用问题启发思维,提供学法指导。在教学思路上,该课的最大特点是不单纯地讲解知识,而是将具体的知识点进行加工,使其向上与化学原理、观念以及方法相链接,向下能落实到应用层面。及时利用化学原理整合知识,适时渗透化学学科的研究程序和思维方法,不仅能使知识条理化和脉络化,消除元素化合物知识的“散、繁”的现象,而且体现了化学学科思想和方法,给学生学习元素化合物性质建立框架。该教学设计为学生的学习提供了支架,加强了思维方法的训练,在一定程度上能发挥优化教学过程和促进学生发展的双重功效。
教学具体过程
[引入]我们在前面已经学习了非金属元素Si、Cl,这节课我们来学习另外一种非金属元素S的单质及其化合物的性质,重点是探究其氧化物的性质。
[板书]第四章 第三节 硫的氧化物
[问题]根据原子结构决定元素性质的原理,我们可通过什么来了解S元素的性质?完成学案的第1题。阅读教材第89页,了解单质S的物理性质,完成学案的第2题。
1. 画出硫原子的结构示意图_____,硫原子最外层电子数为_____,在化学反应中,硫原子通常容易_____电子。
2. 单质硫的俗名为________,是一种黄色晶体,质脆,易成粉末。________溶于水,微溶于酒精,_____溶于二硫化碳。
设计意图:画出S原子的结构示意图,推测S元素的性质,使学生掌握用原子结构思考元素性质的化学思维方法。通过学生自己阅读教材去了解单质S的物理性质,培养自学能力。
[问题]常见的硫磺就是单质S,硫磺有什么特点?
[学生]回答:可以燃烧。
[教师]回忆S在空气中燃烧现象,完成学案的3题。
3. 硫在空气中燃烧的现象为_____,发生反应的化学方程式为_____。
[提问]根据S燃烧的现象,推测SO2的物理性质,完成学案的第4题。
4. 二氧化硫是_____色、_____味的有毒气体,密度比空气_____,_____液化。
[板书]一、SO2
1.物理性质:无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化。
设计意图: 根据单质S燃烧的现象, 推测SO2的物理性质, 使学生能很好地把新旧知识结合起来。
[过渡]研究物质的性质是有一定的程序的,一般从色、态、味、密度及水溶性等角度讨论物质的物理性质。那么SO2溶于水吗?
设计意图:让学生了解研究物质的物理性质的一般方法,并提出SO2的水溶性问题。
[提问]假设SO2能溶于水,如何用实验来证明?完成学案的第5题(1)题。
5. (1)实验目的:证明SO2能溶于水,并说明与水反应后生成的产物的种类。选用的试剂为__________,实验步骤为____________________。
[投影]提供下列试剂:石蕊试液、酚酞试液、澄清石灰水、pH试纸、若干收集有SO2气体试管,数支储有SO2气体的大针筒、品红溶液。
[学生]讨论
[教师总结学生的讨论、并进行演示实验]将一试管的气体倒放在水中,看到什么现象?往所得溶液中滴加几滴石蕊试液,观察现象。完成学案的第5题(2)。
(2)实验现象为试管内液面_____,说明了SO2的水溶性为_____。试管内溶液显____性,说明SO2与水反应生成了_____。
[板书]SO2能溶于水
设计意图:引导学生分析问题、进行假设、设计实验方案,再组织学生讨论方案可行性,演示其中的一种方案。学与单纯地演示实验相比,这样的教学更能启发学生的思维,培养他们的实验设计能力,突出了化学实验的作用。
[提问]SO2与H2O反应生成了什么酸?根据SO2与H2O的反应与CO2相似,完成学案的第6题。
6. 写出CO2与H2O反应的化学方程式。CO2与H2O反应生成_____,但不稳定,容易分解成________。试写出SO2与H2O反应的化学方程式。
[提示]CO2与H2O发生的是氧化还原反应吗?
[讲解]SO2与H2O发生的是非氧化还原反应,所以反应产物是H2SO3,而不是H2SO4。同时,H2SO3不稳定,可以分解为SO2。在相同的条件,能同时往正反两个方向进行的反应称为可逆反应,用符号表示。
[板书]2. 化学性质(1)SO2+H2OH2SO3
设计意图:关注学生已有知识,注重新旧知识的链接。利用学生熟悉的CO2与H2O的反应,来说明SO2与H2O发生可逆反应生成H2SO3。
[提问]刚才我们讨论了SO2的物理性质及与水的反应,现在请大家根据SO2的化学式推测它可能具有哪些化学性质?
[学生]SO2是非金属氧化物,它溶于水时能生成酸,这样的氧化物应该为酸性氧化物。
[提问]什么是酸性氧化物?酸性氧化物有什么共同性质?
[学生]讨论
[投影]酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物。
酸性氧化物具有的性质:
1. 能与水反应生成酸;
2. 能与碱性氧化物反应生成盐;
3. 能与碱反应生成盐和水。
大多数非金属氧化物为酸性氧化物。
[提问]SO2是酸性氧化物,那它有什么性质?完成学案的第7题。
7. 写出SO2分别与Ca(OH)2、CaO反应的化学方程式。
[板书] SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3+H2O;
SO2+CaO=CaSO3
SO2 是酸性氧化物
设计意图:复习酸性氧化物的概念及其通性,使学生了解根据物质的类别推测其化学性质的研究方法。注意引导学生区分酸性氧化物与酸性氧化物通性的关系,使学生不会误以为“酸性氧化物就是能溶于水与水反应生成酸的氧化物”。
[提问]1. 能使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2吗?
2. SO2是一种有毒气体,排放在空气中会污染环境,那怎样处理工厂生产中的SO2尾气?
[学生]回答:SO2也可以使澄清石灰水变浑浊;可以用熟石灰等物质来处理工厂中的SO2尾气。
设计意图:将知识运用于具体的问题,引导学生深化知识、进行迁移,使其能将新知识拓展到具体的问题情境中,并进行自我建构达到内化知识的目的。
[提问]从二氧化硫的化学式的元素组成判断出SO2是酸性氧化物具有酸性氧化物的通性。那么,现在我们能否换个角度分析SO2的化学式,推测SO2还应具有哪些化学性质?
[学生]讨论
[总结讨论]从S元素的化合价,判断SO2的氧化(还原)性,完成学案的第8、9题。
8. S元素的化合价有_________四种,SO2中S元素的化合价为_________,那SO2具有_________性和_________性。
9. SO2在一定条件下,可与氧气反应生成___,其反应的化学方程式为_________,标出反应中电子转移的方向和数目。
[讲解]我们可以从S元素的化合价来预测SO2的化学性质。SO2中的硫元素既可以由+4价被氧化到+6价,也可以由+4价被还原到0价或-2价,被氧化时SO2表现出还原性,被还原时SO2表现其氧化性,所以它既有氧化性又有还原性。
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[边讲解边板书](2)
SO2既有氧化性又有还原性
设计意图:复习氧化还原反应的知识与技能,引导学生将氧化还原反应的原理运用于元素化合物知识的学习。
[讲解]我们一般可从物质的类别、中心元素的化合价、特殊性三大角度来探究物质的化学性质,SO2有哪些特殊性质?
[实验]将针筒中的SO2慢慢注入品红溶液中,观察,并解释现象。再加热试管,观察现象,解释现象。
[学生]SO2能使品红溶液褪色,具有漂白性,但是它不稳定。
[讲解]SO2能与有色物质反应生成无色物质,但这种漂白具有暂时性。我们见过有些白纸放久了会发黄,就是这个原因。
[板书](3)SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。
[提问]常见的漂白剂有哪些?
[投影]
常见的漂白性物质:SO2,Cl2,Na2O2,O3,活性炭……
它们的漂白机理:
Cl2,Na2O2,O3――氧化漂白
活性炭 ―― 吸附漂白
SO2 ―― 化合漂白
设计意图:总结认识物质化学性质的三大角度,让学生了解研究物质化学性质的一般方法。通过对三类漂白的原理的讨论增强学生对SO2暂时可逆漂白性的认识,并将有关漂白知识进行条理化与结构化。
[过渡]SO2在一定条件下可氧化成SO3,那SO3也是硫的氧化物。
[板书]二、SO3
[提问]阅读教材,回答SO3有哪些物理性质。
[学生归纳]SO3的物理性质。
[板书]1.物理性质:纯净的SO3是无色易挥发的固体。
[提问]SO3也是酸性氧化物,推测它应该具有的性质,完成学案的第10题。
10. 写出SO3与H2O、Ca(OH)2、CaO反应的化学方程式。
[板书]SO3是酸性氧化物。SO3+H2O=H2SO4
SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O; SO3+CaO=CaSO4
[提问]根据SO3中S的化合价,推测SO3应该具有什么性质?
[学生]回答:氧化性。
设计意图:用研究SO2性质的方法来学习SO3的性质,促进学生对研究化学物质性质的一般方法的掌握。
[小结]这节课我们主要研究了硫的两种氧化物的性质。SO2的化学性质主要表现在酸性氧化物性质和处于中间价态的氧化还原性以及暂时的漂白性方面,SO3的化学性质主要表现在酸性氧化物性质和氧化性方面。我们研究SO2和SO3是从物质类属通性、氧化还原反应和特性的角度来认识,这也是研究物质化学性质的一般思路。
[提问]这两种氧化物有什么区别?完成学案的第11题。
12. 硫的氧化物有_______和_______两种,对比如下:
设计意图:用研究物质化学性质的一般思维方法对SO2和SO3的化学性质进行概括总结,展示了这些知识的内在逻辑关系,帮助学生对教学内容进行巩固和升华。最后将两种物质的性质进行对比,使学生进一步加深印象。
随堂检测题
1. 下列物质不能使品红溶液褪色的是()
A. SO2B. 活性炭C. O3 D. CO2
2. 写出SO2与H2S反应的化学方程式。
3. 在亚硫酸溶液中滴加几滴品红溶液,可观察到什么现象?并说明理由。
4. SO2与湿润的氯气都具有漂白性,若将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质,可观察到有色物质( )
A. 立刻褪色 B. 慢慢褪色
C. 先褪色,后复原D. 不褪色
5. 用足量的SO2、Cl2分别通入到石蕊试液中有什么现象?若按1∶1的体积比混合后再通入石蕊试液中又有什么现象?为什么?
6. 1 mol SO3在标准状态下的体积为22.4 L,这种说法正确吗?为什么?
参考文献:
[1]宋心琦主编. 普通高中课程标准实验教科书・化学1(必修)[M]. 北京:人民教育出版社,2004:89~91.
[2]尹筱莉. 化学专家-新手教师课堂教学特质比较研究[D]. 上海:华东师范大学,2007.
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