化学1硫及其化合物内容专题教学研讨.doc

化学1硫及其化合物内容专题教学研讨专题简介：硫及其化合物是化学1中的重要元素及其化合物。硫及其化合物的教学已经有较多的成功的案例。这些成功的教学案例是怎样设计出来的。本专题就是基于基于案例的观察和分析，追源教学设计和教学实施中的问题。优秀案例的追源优秀案例的追源优秀案例的追源优秀教学案例具备的基本特点和教学设计的角度化学1模块元素化合物单元整体的设计思路硫及其化合物内容专题教学研讨硫及其化合物已有的单元教学设计硫及其化合物单元不同课时中优秀教学处理的追源整合和结构化设计课时安排及其关系教学目标的多元化教学内容的丰富性教学方式的多样化第一课时：1、 如何挖掘出的火山喷发内容的教学功能是什么？2、 如何设计出的硫单质性质教学中的过程方法内容？第二课时：1、 如何分析出活动探究的目的是什么？2、 如何组织和安排该活动探究的？3、 如何设计出探究活动语演示实验的巧妙结合？第三课时：1、关于酸雨内容的处理是如何挖掘相关素材的？2、为何用1/3课时总结、整理硫及其化合物的知识？从哪些角度进行归纳整理？主持人：北京师范大学化学教育研究所 博士 胡久华嘉宾：教育部高中化学课程标准研制组组长 北京师范大学化学教育研究所所长 王磊教授北京十五中学高级教师 徐敏山东师范大学附属中学高级教师 杨平 一、硫的转化三课时的整体教学思路1、硫的转化三课时案例介绍第一课时自然界中硫元素的转化徐敏：首先我们播放了火山喷发的视频，由这个视频让学生去讨论自然界当中硫存在的形式，发现硫的常见的价态以及每一种价态所对应的硫元素的各种化合物；接下来教师引导学生去讨论自然界中不同价态的硫元素之间是如何转化的，使他们初步认识到从低价态的硫元素向高价态硫元素实际上是通过氧化反应实现的，反之是通过还原反应实现的。关于硫单质性质的教学实际上是两部分，第一部分是物理性质，老师通过实验让学生去观察，而硫的化学性质，教师引导学生从价态的角度和物质类别的角度来预测硫的化学性质，这实际上是一种方法上的指导。有了预测以后自然而然地引导学生设计实验去验证预测，学生设计了多种方案，老师通过演示硫跟氧气反应，硫跟铁的反应来说明。硫是既有氧化性又有还原性的，那么在这个环节学生自然而然就会有一个想法：硫既有氧化性又有还原性，那么它的氧化性跟氯气和氧气比较谁强谁弱，于是老师在这个环节中又设计了铁跟氯气、铁跟硫、铁跟氧气的反应产物进行比较，进而得出硫的氧化性比氧气和氯气要弱的结论。以上是硫的单质的物理性质和化学性质的教学，而后进入了硫的性质的应用，也就是说硫的用途是什么样的。最后老师对本节课按从知识和方法上进行了小结。第二课时实验室里硫元素的转化徐敏：首先老师给出了探究任务，正四价硫向零价硫、正六价硫的转化以及正六价硫向正四价硫的转化（因为第一课时当中已经探究了零价态的硫向负二价的硫和向正四价的硫的转化）；第二步是选定代表物，老师给出正四价硫元素的代表物为亚硫酸钠，正六价硫的代表物为浓硫酸，而后由学生去讨论选择合适的氧化剂和还原剂，这是本节课的开放点所在。由学生讨论，学生说出了很多种的氧化剂和还原剂，而后由老师引导去进行筛选，当然在这个过程当中老师指出了筛选的原则。然后确定实现这些转化分别需要哪些氧化剂和还原剂，进一步确定了具体的实验方案，然后由学生去实施实验。在这个实验过程中，学生实验是三个，演示实验是一个。对于正四价硫向正六价硫转化的学生实验，学生采用的是高锰酸钾或者是碘水跟亚硫酸钠的反应，通过观察现象得出结论。正四价硫向零价硫的转化，采用的试剂是亚硫酸钠和硫化钠的溶液，但在实验过程中同学发现两种溶液混合并没有看到相应的现象，因此这个时候老师适时的引出了氧化还原反应是需要条件的，象这个反应就需要在酸性的条件下才能进行。那么正六价硫向正四价硫是如何转化的，老师设计了一个演示实验，在试管当中装上铜片，浓硫酸试管的内壁贴了两张滤纸，一张滤纸上吸的是品红溶液，另一张滤纸上则有高锰酸钾溶液，那么通过这个实验实际上起到了两个作用，一个是该实验证明了浓硫酸确实具有氧化性，而还原产物二氧化硫能使高锰酸钾褪色，也证明了二氧化硫的还原性，这是第一个目的；第二个目的是二氧化硫和亚硫酸都能使高锰酸钾溶液褪色，这就说明同价态的元素所对应的化合物可能具有相似的氧化还原性质。由此老师又进行了一个演示实验，就是说硫化钠跟亚硫酸钠在酸性条件下可以发生反应生成硫单质，那么硫化氢跟二氧化硫反应能不能也生成硫单质。这个补充实验进一步说明了同价态元素对应的化合物确实可能具有相似的氧化还原性质。这个阶段完成以后，老师适时的对二氧化硫、浓硫酸的氧化还原性质进行总结，这是第一个总结；第二个总结是以价态变化为主线，把代表物之间的转化关系进行一次总结，以上就是对学生的知识进行的一次梳理。最后本节课学到的是不同价态硫元素之间的转换有什么用处，老师引导学生探讨了工业制硫酸中硫元素价态的转换过程。第三课时酸雨及其防治徐敏：第一个环节总结前两节课的学习思路，就是我们实际上是从自然界出发，然后到实验室再到工业生产三个角度来研究三个价态硫元素之间的转化，而这个过程就是科学家探索自然规律、发现科学知识，然后把科学知识转化为技术的过程，而这一过程可能带来的负面影响就是环境污染，由此引出了本节课的课题。接下来老师引导学生去讨论硫酸工业可能造成怎样的环境污染，由此引出了酸雨，接下来讨论硫酸工业可以产生二氧化硫，还有什么样的工业会产生二氧化硫污染，二氧化硫又是如何形成酸雨的，这个环节实际上是加深了学生对二氧化硫酸性氧化物通性的认识以及二氧化硫具有还原性的认识。自然而然我们就引到了酸雨对自然界的危害是什么样子的，酸雨对人类社会的危害是怎样的，这两个环节的设置实际上是进入了科学、技术和环境之间的关系这样一个情感态度价值观的教育。接下来酸雨是如何进行防治的，我们设计了酸化的湖泊怎么去治理这样一个问题，这实际上是加强了学生对二氧化硫酸性氧化物通性的认识。如何去预防酸雨的发生，老师又设计了一个综合性的讨论问题，就是如果北京的周边有一个有色金属冶炼厂，那么它的尾气怎么去处理，此时学生想到了二氧化硫是酸性氧化物，可以跟氢氧化钙发生反应。接下来老师又设计了更为综合的问题，北京的周边如果有一个有色金属冶炼厂，还有火力发电厂和一个硫酸厂，怎么处理他们的尾气更能节约资源，更能保护环境，由此引出了有色金属冶炼厂、火力发电厂的尾气二氧化硫可以作为硫酸厂的原料，这样能源得到了充分的利用。北京冬天供暖会产生二氧化硫，也会污染环境，那么怎么样解决这个问题？三个工厂可能有余热供北京供暖，还有我们可以开发其它的能源，比如地热能等。接下来老师又引导学生去思考，人类是拥有预防酸雨的措施，那为什么有些工厂还在向外不停地排放二氧化硫，由此引导学生去思考，预防酸雨不仅要有技术还要有观念和法规，三个角度来共同完成这件事，这就是增强了学生的社会责任感。最后老师从知识和方法的角度对本节课学习的内容进行了一次整理。2、对硫及其化合物三课时教学的评析杨平：徐老师的教学设计是非常成功的。首先，有着非常鲜明的层次性，并且有比较丰富的维度。一方面落实了知识内容的学习，另外一方面也关注了程序、方法方面的运用和训练。其次还采用了以探究为核心的多层次的，多样化的教学方式。最后在运用探究教学的时候，还采取了适当的开放性，这样一方面能够充分的进行学生活动，另外一方面也能够比较吻合现在课时较为紧张的现状。王磊：我觉得徐老师介绍的教学设计有一系列值得我们关注的特点：首先这是一个单元设计，与过去的单课时教学有着非常鲜明的区别。然后是她牢牢抓住了硫及其化合物家族的整体性。从第一课时来讲，情景是自然界中含硫物质的转化，但是其实是为了引出含硫物质家族的整体，然后在整体的背景下，选取代表物硫单质进行第一课时的系统学习。到第二课时，再进入到含硫物质的其他物质的研究。到最后，等于还是回到整个含硫物质间的关系，在含硫物质的整体下，展开具体代表物质的学习。最后是她牢牢抓住了一个核心：含硫物质之间的关系，也就是硫的转化，分别从多个角度展开，先从自然界中硫的转化开始引入；然后用实验室中的研究活动，进一步认识硫的转化；其次到工业生产中认识硫的转化在硫酸生产中的具体表现和应用；再到环境问题上，在酸雨的形成和防治中，含硫物质的转化又是怎么体现和被人们应用的；最后这个单元的概括整合中，再把这样的核心进一步突出出来。由此，我们也受到启发，第一，元素化合物教学内容的组织模式是可以丰富多样的；第二，物质的性质是可以通过转化关系去认识的；第三，纯粹的化学知识也是可以从自然引出来，再回到生产生活中去的，可以有一个更大的应用的视眼和背景在依托和支撑着；最后，元素化合物的教学是可以运用多样化的教学方式的，比如，讲硫单质的时候是基于观察思考的启发讲授；讲不同价态硫元素转化的时候是一个非常有设计的探究教学；讲酸雨时候是基于以学生为主体的讨论。还有一点，就是这几课时间的过渡和衔接体现了它的整体性，第一课时给出来的总的物质的图，恰恰是为第二课时的研究做准备的，到了第三课时，开始就做了一个基于二氧化硫性质的总结，是为第二课时做一个衔接的，弥补了第二课时由于开放性实验占用时间比较多，可能会有具体知识落实不到位的情况，到了第三课时结束的时候，又把全节三课时的多条线索，做了一个很好的整合。二、引入环节的设计，火山喷发内容教学目的是什么？如何挖掘其中的教学功能？ 杨平：关于火山喷发的内容，我们的处理与刚才徐老师讲的异曲同工。首先我们也是播放了壮观的火山喷发录像，给学生讲解火山喷发时除了释放出大量的能量，它还释放出大量的含硫元素的气体。紧接着就给他们举了一个例子，提到在1993年的时候，有一批科学家在休眠已经3年多的火山口采集样品，忽然喷出来了一股气体，致使6名科学家当即身亡，使了解到这种含硫元素气体是有毒的。然后又引导着学生思考火山喷发同时还有大量硫单质的产生，再进一步就转移到了以火山喷发为例，介绍了自然界中硫元素的转化。在这个转化过程中也给学生渗透了氧化还原的理论，提到了有一些硫单质是渗入到地下的，可能就形成了一些低价态的硫化物；在地表上的就形成了一些硫酸盐等高价态的硫元素。到最后还是有一点，就是特别要给学生提明火山喷发仅仅是自然界中硫转化的一种途径而已。王磊：其实我们在跟老师的交流过程中也发现，很多老师首先很欣赏这样一个联想质疑的素材，所以基本都会采用，但是差异在于：有些老师从火山喷发现象中抽提出含硫物质，就直接把鲁科版教材中图片变成了PPT，而还有些老师则会在这个图片的基础上进行二次抽提，比如刚才徐老师介绍的，就是抽提成从物质类别和价态这两个化学的视角看硫及其化合物，把图片变成了二维图。因此，第一课时不光是要引出硫的问题，还要对整个单元教学有一个整体引入。主持人：我们看到的硫的转化的引入环节，大部分相同点都是在火山喷发这个事件的处理上，是用什么样的手段和素材，但是这个案例除了引入硫及其化合物之外，还建立了硫及其化合物分类的网络图。火山喷发的具体教学片断教师引入：从同学们观看火山喷发的录像。教师提问：我想问问同学们，通过看这个录像，你都了解了哪些？学生回答：火山喷发会产生气体，录像中提到的有二氧化了这种气体。喷发出炙热的岩浆。教师讲解：火山喷发时浓烟滚滚，不仅释放出大量的能量，同时还产生了很多的含硫化合物。这些含硫化合物中包括气体，比如说硫化氢，二氧化硫、三氧化硫，实际上二氧化硫在空气中存在的时间非常短，很快就会在氧气的作用下变成三氧化硫 通过空气中的氧气，水蒸气，以及阳光、微生物，实现不同价态的硫元素相互之间的转化。教师提问：那我们接着把自然界中存在的这些含硫化合物再给它详细的分析一下，请同学们想，既然硫是多种化合价，那么常见的化合价都有哪些？学生回答：-2价、+6价、+4价。教师回应：有没有单质0价？学生回答：有。教师回应：有，那么化合价主要有-2价、0价、+4价、+6价。教师提问：我们再总结一下，-2价的含硫化合物都有哪些？学生回答：硫化氢。教师回应：有硫化氢，还有吗？教师讲解：硫化钠、硫化亚铁、硫化铜。教师提问：图上所标示的这些物质都属于哪一类？学生回答：有单质教师回应：硫是单质，（生：有酸）酸是谁？（生：酸是硫酸、亚硫酸）硫酸、亚硫酸对吗？硫化氢可以是气体，它的水溶液就是氢硫酸，这里我也暂时把它归为酸。（生：还有盐）硫化钠、亚硫酸钠、硫酸钠这一类都属于盐。那二氧化硫、三氧化硫呢？学生回答：氧化物教师回应：氧化物属于？（生：酸性氧化物）酸性氧化物教师讲解：这些含硫的化合物，或者说不同价态的硫，不是孤立存在的，而是可以相互转化的。主持人：通过观看录像，我们发现有一个分类活动，而学生主要是从物质组成和硫元素的化合价这两个角度进行的。徐敏：最开始试讲的时候，这个环节是没有的，我们将视频的作用也只是简单的定位在了用于激发学生的兴趣，起到一个引入的作用。但是如此处理之后，到第二课时发现，学生对硫家族好像还不太认识，有哪些具体物质还不太清楚，因为突然从研究硫单质一下子跳到了实验室中研究转化关系，这是很脱节的。于是，通过对这节主题硫元素的转化的再思考，我们有回过头来反思火山喷发的价值，重新定位了第一课时的作用。王磊：其实这非常有代表性，如果只是孤立的进行教学设计，那么第一课时就是讲第一课时的关键知识，但是如果用单元整体的教学思想来进行设计，那么第一课时除了要讲第一课时本身的知识之外，一定要为单元的教学作一个引入。三、如何设计处理硫单质性质的教学？杨平：一般关注两个方面：一是通 过硫单质性质的处理，把必修1中所学到的研究物质性质的方法和程序进一步运用和巩固，比如说先预测硫单质可能具有的性质，然后设计相应的方案，评价方案的可行性，再实施实验方案，最后对实验现象进行解释，归纳出结论。二是在处理硫单质性质时，实验方面有没有一些技巧，或者说具体该怎么操作。像关于实验的处理，在预测单质性质的时候，一般有两个方面的倾向，一是先把硫划分为非金属单质，然后依托非金属单质的性质进行预测；二是依托氧化还原理论，硫单质的价态为0价，处于中间价态，既可升价，又可降价。到具体操作的时候，要选择一些既具有代表性又易于操作，可行性强的实验方案，同时因为有二氧化硫的产生，建议实验最好在通风设备比较好的实验室进行。硫单质性质的具体教学片断教师提问：先认识它的物理性质对吧？你通过什么样的方式去认识它呢？学生回答：观察教师回应：观察。好，这有一瓶硫单质，那你能够通过观察得出硫的？师生共同回答：颜色、状态教师回应：可是硫只有这样的物理性质吗？有没有其他的物理性质？学生回答：闻一闻教师回应：闻一闻？我请一个同学闻一下。教师讲解：颜色、状态，黄色的，状态呢？（生：固体）固体。溶解性呢？不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。熔沸点不高教师提问：请同学们根据我们学过的知识，预测一下硫可能具有什么样的化学性质？教师提示：可以从几方面来讨论：可以从氧化还原化合价的角度来讨论；可以从物质的类别角度；或者是从前学过的哪个物质，你认为它可能和硫相似，把它的性质迁移过来。教师回应：硫单质0价是处于？（生：正负化合价中间）正负化合价中间，所以你预测它可能有氧化性，也可能有还原性。那你能不能具体设计一个实验？想证明它有氧化性，证明它有还原性。学生回答：硫在氧气中燃烧，生成二氧化硫，说明它可以被氧化。教师回应：你想试试硫和氧气的反应。学生回答：这样可以证明它是否能被氧化，有没有还原性。如果它能和金属，之前讲钠性质的时候，有硫和钠在一起研磨，能生成硫化钠，说明它可以从0价变为负价，也就是说它有氧化性。教师回应：设计了这样两个实验，还有吗？教师实验：下面呢咱们就做两个实验。主持人：通过观看案例，我们发现，这位老师要做的演示实验并不是自己决定的，而是由学生通过预测硫单质的性质，让学生来决定的。徐敏：我们的设计是受到了教材的启示，因为教材在第一章的时候就已经提出了研究物质性质的程序和思路，到了氧化还原的时候，又以铁的转化关系为例，提出如何预测Fe2+、Fe3+的性质。王磊：这些都体现了前面的学习如何为后续学习打基础，我们到后面学习的时候就要有意识、自觉的运用这个基础。如果就硫及其化合物本身来讲，硫单质的性质是非常有价值的，原来我们也没有专门的处理过硫单质，但是在新教材中，选择了硫单质这个代表物，主要有这么几个考虑：第一，在初中已经出现过了，但是没有专门去认识它。第二，是一种很典型的非金属单质，而且还是固体。第三，它的性质线索非常清楚，作为物质类别，它主要表现出来的是非金属单质的通性。但是作为0价的物质，它的氧化还原性能够便于学生能够以这个物质为载体，系统的实施和使用前面研究物质的思路和方法。再一个就是这个物质在整个单元的多样化学习方式方面也有很独特的贡献，同时告诉学生基于观察思考、启发讲授的教学方式也是我们学习元素化合物的一种通用的教学方式。四、如何组织和安排“不同价态硫元素间转化” 活动探究？1、“不同价态硫元素间转化” 活动探究的实施情况教师1：在第一轮的时候我们用了3课时讲完这一节，感觉问题的开放度不是特别的大，在课堂上基本是领着学生一步一步探究出来的。到了第二轮的时候，因为课时减少了同时我们也想增加开放度，所以我们把探究的过程提前放到课下完成，课上重点展示学生的方案并实施。由于第一次学生对这个问题的认识不到位，设计的方案基本上都是简单的，没有可行性的，因此我们就又让学生设计了一次，给了他们一些提示，比如说给了一些具体的试剂，引导他们看方法导引。教师2：这一节内容还是按照3课时完成的，活动探究占了整整一节课，所以我们的活动探究是在课上设计的，但是在设计活动探究内容的时候，是4人一组的小组实验，先设计方案，然后实验，最后总结。在设计过程中，为了降低学生的难度，首先在课件上模拟教材的栏目，给了一些知识支持，列了一些常见的氧化剂和还原剂。其次把这四个方向的转化做了标记，分别为1，2，3，4，做了两种处理：一种处理是每个小组的学生都要设计这四个方向，每个列出一两个方案；第二种因为课时的原因，我们选择了小组间合作，我们分了4人一组，又有选择的让他们分了四大部分，每一部分中包括了3-4个小组，他们只负责0-+4价的转化，其他的部分负责其他价态的转化，把四个方向分解开。教师3：我觉得处理的方式还是很多样化的，从老师们上课使用的情况来看，有的老师把重点放在了实验方案的设计上，比如课上让学生分组讨论实验方案的设计，课下把实验放在实验室中进行。还有的老师把重点放在了实验试剂的选择上。对于这个栏目来说，探究的目的不一样，实现的效果也不一样。分组实验的比较多，但有些实验条件不是很好的，就是老师最后做演示实验。一般来说，根据活动探究的栏目，将前面的转化方案、选择试剂、完成实验之后，最后还有一个结论的处理，归结到具体物质的性质上。教师1：实际上这个活动探究的教学，从开始到现在，经历了一个不断的变化。04年刚开始的时候，都认为这样做比较困难，都是想先讲硫、二氧化硫、硫酸的性质，然后再去讲它们的转化。04年11月份，山东省举行优质课评选，做得都是这节课，做完之后，大家开始意识到这节课可以这样去做，这样做的目的不但能够能学生形成知识网络，而且还能够更好的学习硫、二氧化硫、硫酸等物质的性质。特别是去年，课时减少为2课时，老师们就没有更多的课时再去逐个讲解单个物质的性质，这样老师们更感觉到这一课时这样处理的好处，也就更能理解教材的意图。教师3：我觉得刚才张老师说的，其实也体现了新课程所倡导的一种非常重要的学习方式探究性学习，原来的课堂以老师的讲为主，现在转变为学生的学。实际上这个活动探究，老师们教学思路的转变也是一种教学方式的转变，从原来直接给出知识，让学生利用这个知识完成转化，而现在恰好相反，让学生通过活动探究自主实现转化，对学生理解这些知识非常有帮助。主持人：由此可见，一线教师对于“不同价态硫元素间转化”活动的开展有这样几种方式：l 课时充足，课上设计实验并实施l 课时不充足，课下设计课上实施l 控制开放度，降低难度，限制试剂种类l 实验条件较差的学校，改为演示实验2、“不同价态硫元素间的转化”的活动探究的组织和安排杨平：根据这几年自己探索经验，我们认为一般要注意以下几个方面：一是关于小组的组成，尽量要小而精，并且成员性格方面老师也要干预，让每一个学生都有发言的机会，不然就光有小组的形式，而没有小组的效果。二是要适当的控制一下试剂的种类和数量，并且选择易于操作、污染少等几个实验让学生动手操作。第三是把握探究的方向，不能放任自流。尤其是一些分组实验，指向性一定要明确，包括操作的程序，仪器的使用。在探究的过程中，要抓一些核心的、重点的、难点的知识让学生去探究。徐敏：当初我们在实施这个实验的时候是走了一些弯路的，我们把探究点放在了氧化剂、还原剂的选择上，比如什么样的试剂能氧化亚硫酸钠，学生会给出很多种试剂，老师要如何进行选择，同时还能给学生一个交代。实施完了之后，我们就重新反思了这个活动探究的价值。王磊：这个讨论是非常具有代表性的，因为探究什么是有价值的这个问题现在必须要提出来了。在这一课时中，虽然我们大的探究任务已经确定了，是探究不同价态硫元素之间的转化，但是在内部具体探究点的设计上，依然还面临着这样的选择。另外一个学生是可以在不同层面上参与探究的，比如说学生参与设计，那设计的重点是放在氧化剂、还原剂的选择上，还是放在代表物的选取上，还是转化路径的确定上？我觉得相比这三个设计任务，转化路径的确定和代表物的选取是更有价值的，因为这实际上是培养学生如何用元素观去研究元素的性质，研究具体元素代表物的性质。在实验实施环节，让学生亲自动手实施什么方案，这老师也是需要考量。如果所有学生做得都是一样的实验，那获取的证据过于单一；如果完全放开，尽可能实施所有的实验，那证据就会过于复杂。因此，要有一定的多样性，让不同的学生实施不同的实验操作，获取适当的证据支持学生的假设，便于形成后面的概括和总结。还有一个很重要的探究环节就是拿到证据之后要去论证，这是一个理性的认识过程，它在探究过程中更为重要，但是这个环节的开放度往往比较低。还要注意的就是除了探究转化关系是否成立这个直接的目的之外，还有一个探究目的就是在探究转化关系的背后要得出来典型代表物的重要氧化还原性质。五、怎样从亚硫酸钠过渡到二氧化硫的性质？如何将探究活动与演示实验巧妙结合？ 实验室研究不同价态硫元素的转化的具体教学片断教师提问：第四个实验在做之前，我想问一个非常简单的问题：铜和稀硫酸反应吗？学生回答：不反应。教师回应：铜是氢末金属，不反应。教师实验：下面我们来看一下演示实验。试管中已经放好了铜片，我先介绍一下实验的装置。本来试管做得是有一定倾斜度的45，但是在这显现的倾斜度不够，应该是45左右。这里面有品红试纸，有就是滴有品红的，品红的作用呢是检验二氧化硫，因为二氧化硫的特性具有漂白性，使品红退色，当然这个退色之后加热有可以恢复，也就是退色实际上是生成不太稳定的物质。如果品红检验了二氧化硫的存在，我们这儿放了一块酸性高锰酸钾的试纸，刚才同学们可是做实验了，亚硫酸钠是不是可以使酸性高锰酸钾紫色退去？二氧化硫中的硫是不是也是+4价，那二氧化硫会不会有类似的性质呢？待会我们实验中可以看一下。最后碱石灰的干燥管实际上是吸收有毒的气体，就是说有毒的气体可能是二氧化硫。教师讲解：以上我们做了四个实验，我们先把实验结果做一个整理。我们实验中实际上设计到三种物质一种是亚硫酸钠，一种是浓硫酸，刚才在铜和浓硫酸的实验中，我们还生成了一种气体，谁？（生：二氧化硫）二氧化硫。下面我们就对硫元素家族中的两个核心成员二氧化硫和浓硫酸的氧化还原性做一个总结。徐敏：原来讲浓硫酸具有强氧化性的时候，我们就要做铜和浓硫酸反应的实验，并且已经在试管内壁贴上了这两张小纸条，所以现在就迁移到了这一节中来，发现迁移之后还很巧妙，自然而然就引出了二氧化硫的性质。王磊：实际上就是原来实验的一种创新，原来是为了证明浓硫酸被还原了，并不是为了讲二氧化硫的性质，而现在则正好可以用来讲二氧化硫的性质。主持人：我们发现，老师在活动探究之后还使用了一个素材，就是工业制硫酸，但是对于这个素材的处理又与原来老师们熟悉的不一样，她是介绍了工业制硫酸的大体情况之后，让学生自主的分析硫元素价态。王磊：这个内容是一个很具有联系实际意义的素材，很多老师一看这个内容就会想到原来教学中有专门的一课时去讲硫酸的工业生产，所以我们在初期的时候也看到有的老师会将这个素材放大，用他原有的经验处理。因此在新课程中，我们要注意到联系实际也有一个深广度的问题，并不是联系实际就都是好的，都是合适的。在这个内容中，硫酸的工业生产其实主要是挖掘它的原理，主要抓住不同价态硫元素的转化在生产原理中的具体体现和应用。至于工艺、经济等的问题，我们在这就暂时规避到了。六、关于酸雨内容，教师融入了大量的情感教育，教师是如何挖掘相关素材的？酸雨的具体教学片断教师提问：全世界有很多这样美丽的小村庄，因为周边建立起工厂，那儿的空气不再是洁净的，天空也不再是湛蓝的，花也凋谢了，树木也枯萎了，甚至连人和小动物都生起了怪病，本来应该是生机盎然的春天，变得向死一般沉寂，难道是有人向这个村庄施了魔法了吗？我想问问我们班同学，你觉得这个魔法师是谁？施了什么样的魔法？学生回答：我觉得是人，不断的生产一些东西，然后排出了一些废弃物，硫化物，污染了环境。教师回应：也就是工业污染了环境，大家是这样认为的吗？（生：是）教师讲解：很好。我刚才给大家描述的是美国的一个著名的海洋学家雷切尔卡逊，她所撰写的寂静的春天这本书中所描写的一个场景。正是这个伟大的女性，也正是她撰写的寂静的春天，想一盏启明灯唤起了人类保护自然，保护地球的意识。教师提问：那么大家来看看，上一节课我们讨论了工业制硫酸，你认为如果不注意环境保护的话，可能会导致什么样的排放到大气当中造成污染呢？学生回答：二氧化硫教师回应：二氧化硫，进而会形成（生：酸雨）酸雨。教师讲解：今天我们的课题第一要来引导大家讨论酸雨的形成奇迹防治。教师提问：事实上不仅仅是硫酸工业有可能会造成二氧化硫污染环境，还有很多工业生产都有可能排放二氧化硫，大家可以结合前期大家上网查到的材料，和你日常生活经验，各抒己见，想想日常生活中可能会有哪些工业生产会排放二氧化硫？学生回答：在炼钢炼铁的时候，燃烧排放的气体有二氧化硫。教师回应：炼钢炼铁的原料可能是含硫的化合物，比如说硫化亚铁。组织讨论：那么我们就要来讨论了二氧化硫排放到大气当中是怎样形成酸雨的？能否能化学方程式把这个过程表达出来。教师讲解：咱们来看一组图片，这是酸雨对森林的破坏，也就是说，如果酸雨降落到地面，会影响土壤的酸碱性，那么植物就会枯死，本来应该是茂密的森林，后来在酸雨的腐蚀下，变为一根一根的独木，最后整个森林恐怕成为了一座坟墓。大家再来看，如果酸雨降落在湖泊，甚至说海洋，正常的湖泊和酸化的湖泊连颜色都发生改变了，那么这种影响更为深刻的会是什么样的后果发生呢？学生回答：到最后整个生态系统会有影响。教师回应：对整个生态系统的影响，大家看对吗？教师讲解：太对了，森林也好，湖泊也好，应该是动物的栖息地，是食物的来源地，如果森林也没了，湖泊也没了，我想动物也该灭绝了，据统计，一种植物灭绝，将会导致10-30种跟这种植物相关的其他食物、昆虫、甚至于高等动物的灭绝，大家看，这是一种邻家效应，连锁反应，累加的效应，就像多米诺骨牌，我现在想，如果我们动物灭绝的多米诺骨牌一张张倒下的时候，咱们想想人类能避免吗？我们只不过也是这个骨牌当中的一张，甚至有可能我们比我们低等的鼠类还要先倒下。教师提问：如果酸雨降落在这些石雕身上，你认为会发生什么样的化学反应？学生回答：碳酸钙和硫酸反应教师回应：碳酸钙和硫酸反应，生成？（生：二氧化碳）二氧化碳和？（生：硫酸钙）硫酸钙。这不就应该是酸跟盐反应生成新酸和新盐吗？教师讲解：我们同学提到的能腐蚀金属，全世界钢铁产品约有十分之一是受酸雨腐蚀而报废的。2006年，我国二氧化硫的排放量达到2549万吨，居世界第一位，每年因为酸雨而造成的经济损失高达1100亿元。组织讨论：现在我们北京的周边可能不止有火力发电厂，甚至有可能有硫酸厂、有色金属冶炼厂，假如你是北京市的市长，你是环保局的局长，你是城市规划办的，请你们来想想策略，怎么来处理这些工厂的尾气最经济，还能保护环境，节约资源？学生回答：我觉的可以把这三个先放一起，然后生成的二氧化硫废气集中处理。教师回应：怎么集中处理？学生回答：集中给硫酸厂的话就可以把废的二氧化硫变为有用的。教师回应：你看这多棒啊，把它们的尾气集中处理，通过净化以后，就成为了哪个厂的原料？（生：硫酸厂）硫酸厂的原料。大家想想你是集中集中这样处理好，还是每家工厂都是进行烟气脱硫好？哪种更为经济？是不是应该这种方式更为经济？教师讲解：如果想要防治酸雨，我们必须从两个方向来着手，第一个要控制酸性物质的排放，第二个要开发新能源。可是有一个奇怪的现象，咱们人类是拥有技术的，我们绝对有技术来控制酸雨的形成，但是为什么偏偏有些工厂不采用这种技术呢？（生：怕花钱）怕花钱，也就是他们要追求自己利益的最大化，是吗？（生：对）那这样会造成什么样的结果？教师讲解：有一个经济学家教哈丁，他不把这种现象叫做哈丁公用地悲剧，举个例子，比如一个工厂它的产品可能导致它收获的价值是100，但是如果它向外排放污染物，会导致-200的损失，但是这-200是均分到全世界每一个人的头上，对它来时无关紧要，那我们怎么有防治哈丁公用地悲剧的发生？你说这些人欠缺什么？学生回答：道德教师回应：道德，观念。但是光有道德和观念行吗？我觉得不行，为什么？我们不能单单靠一个人的良心发现，用道德让他自觉的去防治环境污染，还需要的是法规，这个法规可能并不仅仅是每一个国家的法规，区域的法规，应该是国际的法规。徐敏：在设计酸雨及其防治的时候我一直在思考通常我们是怎么来讲这节课？如果我仍然这么去讲，这节课的意义在哪？情感态度价值观目标是我这节课主要的教学目标，然而以前对于情感态度价值观的挖掘都太片面，太肤浅了，并不能达到教育目的，所以我在这节课中就在思考酸雨的危害究竟是什么，我应该让学生对酸雨形成什么样的认识？因此，在知识讲完之后，我还需要让学生认识到这实际上是人和自然的关系没有处理好造成的，并提出一些有价值的问题引发学生思考从而将学生的认识提升到最高点，如我们现在有技术能做到防治酸雨，但是为什么这件事仍然做不好？在课堂实施的时候发现学生对这一点特别的感兴趣，活动完之后，学生的情感态度价值观就到了相应的高度了，所以这些素材的挖掘源于老师本人的认识，如果你达不到这个高度，那你就挖掘不出来。主持人：徐老师的分析给了我们一个非常大的启示和冲击就是联系生产生活实际不仅仅是事实性的知识，也有观念性的内容。王磊：新课程对情感态度价值观维度的目标还是非常重视的。目前大家对这个目标的体现，主要是从以下几方面来做的：第一，联系实际。这最起码可以调动学生的学习兴趣。第二，真正用化学的角度和方法分析实际，去解释实际。这时候学生就可以更好的理解自然，理解社会，理解生活，更自主的思考这些问题，参与这些问题的决策和判断。另外一个，当我们给他展现化学不仅可以解释实际，而且还能干预实际，这就是更高水平的联系实际。七、为何用1/3课时总结、整理硫及其化合物的知识？从哪些角度进行归纳整理？硫的转化三课时的具体教学片断教师讲解：二氧化硫从价态的角度来看，应该是既有氧化性又有还原性，从类别的角度来看它应该是酸性氧化物，因此具有相应的通性，当然它还具有一种特殊的性质，就是漂白性。那么也就是说二氧化硫性质的研究方法体现出来了，一个就是说从价态的角度去研究，还有一个是从类别的角度去研究。利用这两个方法我们已经探讨了硫家族当中这样几个代表物的性质，硫单质、二氧化硫和浓硫酸，我们是不是都可以从这两个方向来把握它们的化学性质呢？现在需要同学们来思考这样一个问题，这三个物质是咱们的核心成员，是代表物，那这个代表物的性质我们认识它了，它对于我们认识硫家族中其它成员的性质，成员和成员之间的相互关系会有什么样的引领作用？比如同学来看纵向，正四价硫所对应的纵向，如果你知道了二氧化硫的性质就应该能推断出亚硫酸和亚硫酸钠可能也具有某种性质，你们说这是为什么？学生回答：它们的价态是一样的，因此它们应该可能具有相似的氧化还原性质。提出问题：比如我们来举个例子，上一节课大家知道二氧化硫能跟氧气反应生成三氧化硫，那请问你亚硫酸是否也能跟氧气反应？学生回答：可以。提出问题：同学们在实验中当中发现亚硫酸钠跟硫化钠在酸性条件下能发生反应生成硫单质，请你推测亚硫酸和氢硫酸能否反应生成硫单质？学生回答：可以。教师讲解：二氧化硫和硫化氢反应也可以得到硫单质，同学们是这样的吧。你看代表物的性质知道了，它就起了一种引领作用，我们就没有必要去每一个物质细致的研究，这就使我们的学习负担得以了减轻，看来方法最重要。大家再来看纵向，正四价硫对应的这一个系列，他们成员和成员之间，二氧化硫跟亚硫酸、亚硫酸钠之间，你认为它们符合什么样的转换关系？教师提示：它们的价态没变，只是一种单纯的物质类别的转化。教师讲解：这是初三同学们学过的一个规律，酸碱盐之间的反应规律。也就是说当我们从这个角度来看，我们实际上不仅仅认识的是一个物质的化学性质，而应该认识的是一个物质群的化学性质，这是纵向。下面我们再来看横向，横向这些组员的相互转换关系，突出表现为价态的变化。那么请大家告诉我，由低价向高价转化需要什么样的物质？学生回答：氧化剂。提出问题：从高价向低价转化应该需要的是？学生回答：还原剂。教师讲解：那么这样一来也就是说，在我们的头脑当中应该形成了一张网，这张网应该具有横、纵坐标，它的横坐标是价态变化为主线，我们去寻找成员和成员之间的关系；而纵向应该是以物质的类别作为坐标，类别之间的转换关系。当你有了这个坐标，那咱们的知识就应该说是系统化了，不再零散了。但是我有这样一个认识，我觉得这张网你要建立好，要让它调理清晰，事实上是对核心成员的性质你必须了解得非常透彻。因此接下来，我想请同学们来做一张关系图，硫是我们的核心成员之一，然后是二氧化硫，然后是三氧化硫，最后是浓硫酸，你能否图示表达出它们之间的转化关系，比如说硫怎么到二氧化硫，怎么接着往下走，需要是么样的物质？徐敏：首先我们先从各代表物的性质上进行了分析，发现前两个课时，尤其在第二个课时中，没有涉及到二氧化硫的酸性氧化物的通性，而恰恰是在酸雨这一课中，补充了这个知识，所以第三课时必然要承载着对二氧化硫的性质进行一个全面的归纳和总结的功能。其次化学1主要从类别转化和价态转化这两个角度来引导学生进行元素化合物的学习，如果放到硫的转化这一节教学中，这也是很突出的两个维度。所以我们必须要在第三课时花1/3的时间来做这个总结，引导学生考虑这一节的知识线索，从物质类别转化和价态转化两个角度，得出了两个规律，氧化还原反应规律和复分解反应规律。另外从亚硫酸钠到二氧化硫再到亚硫酸，发现含有相同价态硫元素的物质性质具有相似性。最后还要进一步要让学生体会这张网的作用，比如再看二氧化硫，就会有两条线索，从价态转化，是处于中间价态，从类别来看，是酸性氧化物，这样就使知识系统化，不再零散。王磊：这节课的概括整合有这样几种水平：一是把教材中的三条转化线变成了PPT；二是变成动态的PPT，分次，分步的呈现出来；三是将教材中的概括整合再具体化。徐老师的概括整合则更高一级，她把整个研究元素化合物的思路方法与要求学生必须落实的知识线索融合在一起，使得总结出来的这个框架图静态的看就是知识的结构，动态的看就是一个学习的程序，是研究物质性质的思路框架。我们建议再次展现学习的过程，重温这张图的形成过程；并且要还原到实际中去，用知识图去分析实际问题。考虑到一部分学生的基础和习惯，我们建议让学生绘制重要代表物（硫单质、二氧化硫、浓硫酸）的知识结构图，把经典的基于物质中心的知识结构化的方式也融在里面。主持人：通过分析可以看出来概括整合有这样几个特点：一个就是它的层次性；另一个就是概括整合的多角度，既有知识的整合，又要有方法的整合。八、化学1优秀教学案例具备的基本特点是什么？在教学设计时如何做到？徐敏：一个优秀的教学设计有一个比较突出的特点就是它的知识目标、过程方法目标、情感