以SO₂為例培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)

黃春德

摘? 要：本文以復(fù)習(xí)課“SO2性質(zhì)的學(xué)習(xí)與探究”教學(xué)為例，結(jié)合實際生活污染與工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)設(shè)情境，構(gòu)建知識體系，設(shè)置問題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)學(xué)科思維的能力。此過程，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等化學(xué)核心素養(yǎng)，增加學(xué)生保護(hù)環(huán)境意識，并能學(xué)以致用。

關(guān)鍵詞：模型認(rèn)知;化學(xué)核心素養(yǎng);物質(zhì)類別

一、問題的提出

環(huán)境污染，全球變暖是21世紀(jì)人類面臨的一大問題。只有保護(hù)我們的生活環(huán)境，人類才有美好的未來。SO2污染環(huán)境的問題，貫穿于整個中學(xué)階段的化學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生對其性質(zhì)非常熟悉，知道它是造成酸雨的罪魁禍?zhǔn)?，?yán)重影響我們的生活環(huán)境。但是只局限于片面地了解，片段的掌握，無法構(gòu)建科學(xué)思維模型，用科學(xué)的眼光看待SO2，帶著“變廢為寶”的“眼鏡”看待這一物質(zhì)，才是我們學(xué)科學(xué)習(xí)的正確方式。

二、教學(xué)案例

（一）內(nèi)容與學(xué)情分析

1.從知識層面：作為高考一輪復(fù)習(xí)課，學(xué)生對氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)、元素化合物的知識已經(jīng)有了一定程度的認(rèn)識。學(xué)生已經(jīng)復(fù)習(xí)了CO2的性質(zhì)，SO2作為中間價態(tài)非金屬氧化物，具有顯著的還原性的酸性氣體。2、從能力層面對于物質(zhì)類別以及價態(tài)規(guī)律有了初步的認(rèn)識。3、從情感主線，學(xué)生對于環(huán)境問題感受深刻，環(huán)保意識強(qiáng)烈。

（二）基于高考評價體系與化學(xué)核心素養(yǎng)構(gòu)建的教學(xué)流程

SO2的性質(zhì)提煉以及污染問題解決并應(yīng)用的教學(xué)活動流程如圖1所示。流程包括“整合知識—-構(gòu)建模型—應(yīng)用、評價模型—修正模型”的四個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究意識與方法。

環(huán)節(jié)1：情境引入，2019年我國SO2污染現(xiàn)狀，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)SO2的性質(zhì)與產(chǎn)生以及實驗室制備方法。由此，展現(xiàn)學(xué)生課前構(gòu)建的有關(guān)SO2的思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生整體把握物質(zhì)性質(zhì)。

環(huán)節(jié)2：初步構(gòu)建學(xué)習(xí)SO2性質(zhì)的模型，讓學(xué)生嘗試從類別與價態(tài)規(guī)律對比CO2與SO2的性質(zhì)異同點，同時解決“乙醇制備乙烯實驗”中氣體的檢驗與驗證的方法。

實驗室用無水乙醇和濃硫酸加熱制乙烯時，若溫度高于180℃，除了生成乙烯和水以外，還會有副產(chǎn)物SO2、 CO2生成。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗檢驗這4種產(chǎn)物。學(xué)生通過小組討論，可設(shè)計以下裝置。

[評價環(huán)節(jié)2]學(xué)生構(gòu)建鑒別氣體的思維模型，并通過引用模型，從理論過渡到應(yīng)用。舉一反三. 應(yīng)用模型，驗證模型。

環(huán)節(jié)3應(yīng)用模型，評價模型。教師提供數(shù)種解決工業(yè)生產(chǎn)中吸收SO2氣體的方法。學(xué)生認(rèn)真分析各種方案，剖析每種方案的優(yōu)缺點。鑒于課堂時間比較有限，本過程采用小組探究形式，每個小組提供一種方法，并歸納總結(jié)自己小組的方案的優(yōu)缺點。

方案一：石灰乳吸收法，原理是：Ca（OH）2+SO2→CaSO3↓+H2O

吸收產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O

優(yōu)點：石灰乳的成本相對比較低，副產(chǎn)物石膏;

缺點：輸送亞硫酸鈣的過程容易造成管道堵塞。另外，脫硫石膏酸性高，帶來新環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。

方案二：氨水吸收法：2NH3+SO2+H2O=（NH4）2SO3或 NH3+SO2+H2O=NH4HSO3

優(yōu)點：可以得到副產(chǎn)物銨態(tài)氮肥;缺點：氨水的運(yùn)輸不便、安全隱患、成本較高。

方案三：氫氧化鈉溶液或亞硫酸鈉吸收法：NaOH+SO2→NaHSO3

此法吸收效果最好，但是NaOH成本高。

除去上述方案，還有海水吸收法，飽和亞硫酸溶液吸收法等方法。

[點評環(huán)節(jié)3]此環(huán)節(jié)充分?jǐn)U散學(xué)生思維，調(diào)動學(xué)生參與活動，檢驗學(xué)生應(yīng)用模型的能力，發(fā)揮模型的作用，同時引導(dǎo)學(xué)生評析每種方案，讓學(xué)生更全面地認(rèn)識知識體系。

三、結(jié)束語

綜上所述，本文意在結(jié)合2020年《高考評價體系》的要求，研究培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的方法。通過設(shè)計課程并結(jié)合生活現(xiàn)狀，讓學(xué)生認(rèn)識化學(xué)學(xué)習(xí)的方法，摒棄一味的死記硬背和灌輸型教學(xué)。通過引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用知識，感受知識，讓學(xué)生感受學(xué)科學(xué)習(xí)的魅力;更是糾正了學(xué)生以往的錯誤理念：“化學(xué)是污染的根源”。學(xué)生會認(rèn)識到，想保護(hù)環(huán)境，守護(hù)我們生存的家園，是要充分發(fā)揮化學(xué)學(xué)科的作用，合理使用資源，開發(fā)資源，變廢為寶，消除污染。

參考文獻(xiàn)

[1]教育部考試中心.中國高考評價體系[M].北京：人民教育出版者，2019.

[2]曹旭琴.二氧化硫復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計[J].化學(xué)教學(xué)，2014（4）：41-44.

惠州市華羅庚中學(xué)? 516000