硫和含硫化合物的相互转化的案例教学教育论文
笔者有幸代表宁波市参加了浙江省2011年高中化学课堂教学评比并获得一等奖。现将该课堂教学实录整理成稿,与大家交流。
1 设计思想
本次评比的课题为苏教版《化学1》专题4第一单元“硫和含硫化合物的相互转化”[1]。此前学生已经学习了二氧化硫的性质和作用、硫酸的制备和性质,但学生对这些知识的认识是割裂的,缺乏联系性。教材在本单元内容临近结束时安排了这一内容,不仅促使学生对含硫物质知识进行巩固、概括和整合,更是向学生渗透一种元素化合物的学习方法。因此教学设计中至为重要和关键的方面应该是如何建立含硫物质之间的相互关系,这是突出化学学科核心思想和观念的着力点,而硫及其相关化合物的性质是学生头脑中已有的知识。在充分研究教学内容与化学核心思想的基础上,决定从氧化还原和化合价变化、物质分类等角度入手,运用二维坐标图、实验等方法,科学、直观、形象地演绎教学内容及其要求,突出学生在学习活动中的主体地位,真正做到“以学定教、以教导学”。
2 教学目标
2.1 知识与技能
(1)认识硫的主要性质和应用。
(2)巩固含硫化合物,如硫酸、二氧化硫等物质的性质。
(3)了解不同价态的含硫化合物间的转化。
2.2 过程与方法
(1)学会以化合价、物质类别为分类依据,总结不同类型反应中含硫化合物的转化规律。
(2)通过实验、分析、总结,使学生逐步掌握分析归纳、类比推理、发散等思维方法。
(3)通过网络图的展示,使学生初步学会运用网络图整理巩固已学元素化合物的知识,使知识条理化。
2.3 情感态度与价值观
(1)逐步树立珍惜自然、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
(2)激发学生热爱科学、勇于探索科学的精神;并从中使学生领悟物质是相互联系的辩证唯物主义思想。
3 教学实录
环节一 展示含硫矿物图片,归类含硫物质
[教师]展示图片。硫和含硫化合物古人早已熟知并有所应用,比如朱砂(见图1),红色晶体HgS,古时有些炼丹士把它作为仙丹献给皇帝。还有雄黄(见图2),听说过它的用途吗?
[学生]雄黄酒。
[教师]没错,洪七公就是用它泡酒来驱赶欧阳锋的毒蛇阵。雄黄还有一近亲,那就是雌黄(见图3),听说过吗?你们肯定听说过,有一成语叫信口雌黄。知道什么意思吗?
[学生](学生很是兴奋,大声地回答)表示有些人不顾事实,随便乱说。
[教师]随口乱说话与这个含硫矿物有何联系呢?
(学生陷入沉思,有些学生干脆拿出汉语大辞典查阅起来)
[教师]原来古代的纸大多是带黄色的,人们在修改文字的时候,就用雌黄加水混合后涂在上面,利用了雌黄带黄色的特性,这相当于今天的涂改液,于是就有了信口雌黄这个成语。
(学生听后很满足地点点头。)
[教师]大自然赐予了我们如此多姿多彩的含硫化合物,有没有带给我们硫单质呢?
[学生]有,存在于火山口附近或地壳岩层里。
[教师]展示实物“硫粉”,并取其少量加入到水中。
[学生]哦,它是一种淡黄色,不溶于水的固体。
[教师]请同学回忆先前知识,尝试写出多种含硫元素的物质,并对其进行归类,说明归类的依据。
[生甲]根据化合价分为-2,0,+4,+6,对应的物质分别有H2S、Na2S、S、SO2、H2SO3、Na2SO3、SO3、H2SO4、Na2SO4、BaSO4等。
[生乙]根据物质类别分为气态氢化物、单质、氧化物、酸和盐,对应的物质分别有H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO3、Na2SO4、BaSO4等。
[教师]根据物质类别和化合价两个维度板书学生所述的含硫物质,建立隐形二维坐标图。
设计意图:改变课本“交流与讨论”中直接让学生按化合价书写含硫物质的题型,培养学生发散思维,调动已学知识,建立分类思想。
环节二 探究含硫物质间的转化,建立二维坐标图
[教师]这些含硫物质之间如何进行转化呢?请同学们写出课本“交流与讨论”中含硫物质发生转化的.化学方程式。
(请一位学生上台演示。)
(1)汞与硫磺在常温下化合生成硫化汞
(2)用亚硫酸钠和浓硫酸反应制备二氧化硫
(3)长期暴露在空气中的亚硫酸钠会被空气中的氧气氧化成硫酸钠
(4)用过量氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气,生成亚硫酸钠
[教师]从化合价角度分析哪些是氧化还原反应,哪些是非氧化还原反应,并得出物质相互转化的结论。
[生甲]通过判断化合价是否变化得出1和3属于氧化还原反应,2和4属于非氧化还原反应。
[生乙]我们可以得出通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化,通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的物质之间的转化的结论。
[教师]请同学们完成黑板上的二维坐标图中的横坐标(物质类别)和纵坐标(元素化合价)的相关内容。
网络图中横向(物质类别维度)含硫物质之间的转化通过非氧化还原反应实现,纵向(化合价维度)含硫物质之间的转化通过氧化还原反应实现,从而完成横向为物质类别维度、纵向为化合价维度的二维坐标图。
设计意图:二维坐标图的建立使学生更好地认识含硫物质间的转化规律。
环节三 举例生活及生产中硫的转化,拓展自然界中硫的循环
[教师]我们已经初步完含硫物质的相互转化”在生活及生产中有哪些重要作用呢?
[生甲]根据硫能和汞发生反应,实验室可以利用硫粉来处理温度计不慎打碎时洒落的汞。
[生乙]工业上接触法制硫酸也实现了硫的相互转化。
[生丙]对了,还有燃煤烟气脱硫。
[生丁]还有实验室里亚硫酸盐药品的保存,当然这个是要避免含硫物质间发生相互转化。
………
(同学热情高涨,纷纷举例,一展身手。)
设计意图:从化学到生活,让学生进一步体会到化学源于生活,服务于生活。
[教师]同学们说得非常好。当然除了人类在生活生产中实现了硫的转化,自然界中也存在着含硫物质间的相互转化。
(观看视频“火山爆发”。)
[教师]自然界通过火山喷发产生的含硫物质在大气、地表及地下实现了不同价态硫元素之间的转化,形成了在本节课开始时看到的多姿多彩的含硫矿物。
设计意图:使学生发现不仅生产及生活中存在含硫物质的转化,大自然火山喷发也实现了硫的循环。让学生体会到火山喷发虽然是一种自然灾害,给人类带来了很大的损失,但也有造福于人类的一面,它是自然界中含硫物质的主要来源之一,所以任何事物都有两面性,要学会以辩证的观点、动态的思维来看待周围的事物。
环节四 展示精彩网络图,布置研究性学习作业
[教师]同学们,构建网络图是学习元素化合物的重要方法之一,以下是与你们同龄的学生所绘制的各种形式元素化合物之间转化关系的网络图(见图11)。请你在课外完成一份研究性学习作业:构建一张有自己特色的硫和含硫化合物相互转化的网络图。
设计意图:激发学生学习兴趣,鼓励学生创新思维,提供一种元素化合物知识的学习方法。
4 教学反思
反思本节课的教学,我们认为具有如下特点:
4.1 教学目标明确
我省从2006年开始,实施高中新课程改革至今已有7年。纵观教师教学的实践层面,对于“为什么教”、“教什么”和“教到什么程度”等教学问题的处理上仍主要基于教材、教学经验。课程标准尚未成为一线教师教学的决策依据,于是我们提出了“基于课程标准的教学是教师教学的原点”的观点[3]。本节课可以说是这个观点的一个范例。教材内容不多,给教师提供了很大的创造和想象空间,教师在研究文本内容的基础上,严格按照课程标准和省教学指导意见的要求,并结合学生已有的知识经验规划课堂程序,在充分利用好教材资源如“交流与讨论”栏目的基础上,补充了不同价态硫元素之间转化的探究实验,可以说目标明确到位,探究有度,符合学生的认知规律,课堂教学有效。
4.2 教学框架清晰
本节课从四个维度展开了教学活动,环节一:展示含硫矿物图片,归类含硫物质。从生活中常见的含硫矿物入手,引导学生走进硫的世界,并从不同角度对含硫物质进行分类。环节二:探究含硫物质间的转化,建立二维坐标图。从课本中的“交流与讨论”中含硫物质发生转化的化学方程式入手,让学生在教师事先设计好的二维坐标图中填入相关[欢迎光临第一物质,认识物质分类与硫元素化合价之间的联系。再通过实验探究进一步完善二维坐标图。环节三:举例生活及生产中硫的转化,拓展自然界中硫的循环。通过学生的发言,让学生进一步体会到化学源于生活、服务于生活的理念。环节四:展示精彩网络图,布置研究性学习作业。通过来源于学生中的元素及其化合物的关系图,让学生构建一张有自己特色的硫和含硫化合物相互转化的网络图。
这样的设计改变了书中原有的教学方式,选择了以化学学科知识为教学明线,以二维坐标图的建立作为暗线贯穿始终,并且明线暗化,暗线明化。整节课,循序渐进,因材施教,特别是结尾采用这样的形式,不仅激发了学生学习兴趣,鼓励学生创新思维,也从中体会到知识建构的重要性,让人耳目一新。
4.3 教学手段丰富
整节课不仅用精彩的语言来解读文本,用漂亮的板书体现知识的逻辑性,还通过各种媒体如图片、实物、视频、实验等途径来解决实际问题,最大限度地发挥学生学习的主观能动性。在一张张漂亮图片的背后,蕴藏着一个个精彩的故事,在五彩纷呈的实验现象背后,诉说着一个个科学道理。
总之,上好一节课,让笔者又多了一次新的经历,从收集资料、设计教案到课堂教学、课后反思,以及倾听其他老师的指导,整个过程让笔者收获颇多,这种收获在平常是很难体验到的。通过这次评课活动,深深感到要上好一节课确实不容易,它需要来自多方的支撑,包括各种教学资料收集、教学媒体使用、校本教研的开展、同伴的建议和教师个人的努力及平时的积累。什么样的课是一节好课?徐瑞泰在实证研究的基础上,经过反复的论证和分类的实验,初步概括和提炼出一节好课应该具备的动态生成结构[4]:(1)经互动后生成清晰流畅的主题或专题线索(教与学的思路);(2)紧扣能够体现教与学之间本质联系的关键性教学细节;(3)形成融会贯通、和谐自然、科学而又艺术的信息同构。我们认为一节好课不仅要注重其知识性,还要注重其思想性、趣味性、知识的广博性等等,这就要求我们在教学中必须在课前做好充分的准备,要明确课标和教学要求,要吃透教材、博览全书,不仅要研究教材,更要研究学生。
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(必修)[M].南京:江苏教育出版社,2007:93~94.
[2]浙江省普通高中学科教学指导意见[M].杭州:浙江教育出版社,2012:12~15.
[3]王星乔,包朝龙.基于课程标准的教学——教师教学的原点[J].中学化学教学参考,2012,(7):27~29.
[4]包朝龙,任志强.新课程理念下元素化合物教学设计探微[J].化学教育,2008,(4):13~17
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