SO2和AgNO3溶液的反應(yīng)探究教學(xué)設(shè)計

1、讓優(yōu)秀成為一種習(xí)慣SO2和 AgNO3 溶液的反應(yīng)探究教學(xué)設(shè)計一、課題選擇背景本節(jié)課的選題源于所授學(xué)生在課后對 2013年北京理綜卷 28 題中一個問題的質(zhì) 疑，即： SO2 通入漂粉精溶液中形成的白霧不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{， 能使酸化的硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀，而該現(xiàn)象不能判斷白霧中有 HCl，由此引發(fā)了 對 SO2 通入酸化的 AgNO3 溶液能否生成沉淀的思考。在與部分高中教師進行交流 時，幾乎所有受訪教師都認為 SO2與酸化的 AgNO3溶液反應(yīng)時， SO2 會被氧化，生 成的沉淀應(yīng)該是 Ag2SO4。網(wǎng)絡(luò)上對該題較典型的一種解釋也是“ SO2 可以被 HNO3 （酸化的 AgNO3

2、溶液）氧化為 H2SO4，故 SO2 與酸化的 AgNO3 溶液生成的白色沉淀 是 Ag2SO4”。由此，選擇這一源于真實實驗情境，且對很多師生都會產(chǎn)生迷思的 課題作為高三復(fù)習(xí)課的選題，以實現(xiàn)在重建硫元素及其化合物知識體系的基礎(chǔ) 上，促進學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的提升。二、設(shè)計理念【教學(xué)理念】 基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)設(shè)計 , 素養(yǎng)定位為科學(xué)探究和證 據(jù)推理?！窘虒W(xué)模式】 基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。首先，創(chuàng)設(shè)真實的實驗情境，引導(dǎo) 學(xué)生在情境中提出問題。其次，在問題解決中，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已有知識（沉淀溶 解平衡知識）進行理論推演，并在此基礎(chǔ)上體驗猜想、設(shè)計實驗、獲取證據(jù)、得 出結(jié)論的科學(xué)探究環(huán)節(jié)，

3、 促進學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)提升的目標。 最后，通過形成結(jié) 論的過程， 引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成善于反思、 敢于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度， 同時促進學(xué)生證據(jù)推 理、變化觀念等維度素養(yǎng)的發(fā)展。三、學(xué)情和內(nèi)容分析【學(xué)情分析】 1、知識層面：學(xué)生已經(jīng)掌握了化學(xué)實驗的基本方法，同時學(xué)習(xí)了 沉淀溶解平衡， 能夠利用離子積和溶度積的關(guān)系從理論上判斷沉淀是否生成， 對 本節(jié)課的討論有相對充足的知識儲備。2、能力層面：通過初中和高中階段的訓(xùn)練，學(xué)生具備了一定的實驗操作能力和 觀察分析問題的能力，但實驗設(shè)計和探究能力還有待進一步培養(yǎng)和加強。3、心理層面：學(xué)生對化學(xué)實驗、化學(xué)現(xiàn)象興趣濃厚，有較強的探求欲，但對學(xué) 生的好奇心、進取心必須做好有

4、利的引導(dǎo)，使學(xué)生感受到能力的提升。讓優(yōu)秀成為一種習(xí)慣【內(nèi)容分析】 在中學(xué)階段的化學(xué)學(xué)習(xí)中， 大部分學(xué)生會認為 SO2通入酸化的 AgNO3 溶液生成沉淀是 Ag2SO4，而實際生成沉淀的主要成分是 Ag2SO3。原因是 Ag2SO3 的 溶度積遠小于 Ag2SO4 的溶度積，同時溶液中生成硝酸的濃度又不足以氧化 Ag2SO3。 本節(jié)課將在學(xué)生已有知識和能力的基礎(chǔ)上，利用科學(xué)探究的方法求證SO2 通入酸化的 AgNO3 溶液的反應(yīng)結(jié)果，認識反應(yīng)原理與物質(zhì)濃度的關(guān)系，也認識不同反應(yīng) 之間的競爭，同時培養(yǎng)科學(xué)探究的能力和探究意識。四、教學(xué)目標1.通過課前微課的學(xué)習(xí)， 初步學(xué)會運用“價類圖法”歸納硫元

5、素及其化合物性質(zhì)， 并以 SO2 為例從宏觀的實驗現(xiàn)象、微觀的本質(zhì)分析和離子方程式的符號表征，重 構(gòu)元素知識體系。2在 SO2 與酸化的 AgNO3溶液反應(yīng)這一真實的實驗情境中，能提出有探究價值的 問題，并根據(jù)已有經(jīng)驗和資料做出預(yù)測和假設(shè)， 進行基于理論計算的推演， 借助 沉淀溶解平衡模型得出初步結(jié)論。3. 在對沉淀成分的實驗探究中， 能運用控制變量方法設(shè)計并完成實驗， 同時基于 實驗證據(jù)得出結(jié)論以促進證據(jù)推理素養(yǎng)的形成。4. 通過 SO2與酸化的 AgNO3溶液反應(yīng)的結(jié)果與已有認知的沖突， 養(yǎng)成尊重事實 和證 據(jù)，不迷信權(quán)威，獨立思考、敢于質(zhì)疑和批判的科學(xué)態(tài)度。五、重點、難點1、重點：通過

6、SO2 通入酸化的 AgNO3溶液反應(yīng)的探究，認識其反應(yīng)過程的實質(zhì)和 生成沉淀的主要成分，同時鞏固沉淀溶解平衡的相關(guān)認識。2、難點：通過對 SO2 通入酸化的 AgNO3 溶液的科學(xué)探究，進一步培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、 提出質(zhì)疑及證據(jù)推理的能力。六、教學(xué)準備【主要儀器與試劑】pH 傳感器、 SO2傳感器及數(shù)據(jù)采集器、電腦、微距鏡頭、錐形瓶、分液漏斗、 燒杯、注射器、兩頸燒瓶、 10 mL 量筒、濃硫酸、無水 Na2SO3、NaOH 溶液、 0.02mol/L 的 Na2SO4溶液、 1%的AgNO 3溶液、 2%的 AgNO 3溶液、蒸餾水教師準備】 1、錄制微課及微距實驗2 、編制學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)單讓優(yōu)秀

7、成為一種習(xí)慣3 、準備實驗器材與藥品【學(xué)生準備】 1、微課學(xué)習(xí)2 、完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)七、教學(xué)流程方法線情境線 知識線導(dǎo)入：微距實驗求證SO2通入AgNO3溶液中有無沉淀生成通過觀察辨識宏觀現(xiàn)象八、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入 新課播放 SO2通入酸化的 AgNO3 溶液中的 微距視頻觀察實驗現(xiàn)象實驗求證微課中的問題激發(fā)興趣問題 猜想提出問題： SO2 通入酸化的 AgNO3 溶 液中產(chǎn)生的白色沉淀是什么？ 【展示】學(xué)生課前猜想結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計思考與交流討論提出問題，并培養(yǎng)學(xué)生 積極思考、能夠基于證 據(jù)大膽假設(shè)的思維品質(zhì)過渡如何求證沉淀中含有你所猜測的成分？（引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并討論驗證方

8、案）3讓優(yōu)秀成為一種習(xí)慣求證演示實驗：將濃硫酸注入白色沉淀，用傳感器檢測有無 SO2 生成設(shè)計方案 交流討論 觀察現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生能通過各種途 徑尋找證據(jù)，證實或證 偽假設(shè)引導(dǎo)【提問】如何確定沉淀中有沒有 Ag2SO4 呢？ 引導(dǎo)學(xué)生對假設(shè)的論證可以從實驗求證和 理論推演兩個角度進行探究交流討論培養(yǎng)學(xué)生能初步 學(xué)會收集多角度 各種證據(jù)理論 推演【展示】資料卡片： 實驗中取 5 mL 1% AgNO3溶液稀釋為 20 mL 后，c(Ag+) 0.01 5mol/LSO2飽和水溶液中 c(SO32- ) 1.10-7 mol/L 若 SO2 飽和水溶液完全氧化為硫酸，結(jié)合 H2SO4的二級電離常數(shù)，

9、c(SO42- ) 0.0 1mol/L 引導(dǎo)學(xué)生利用 QC與 Ksp 的關(guān)系從理論上分析 沉淀生成的可能性：Ag2SO3 沉淀可能生成； Ag2SO4 沉淀不可能生成；理論計算小組討論展示結(jié)果培養(yǎng)基于證據(jù)進 行理論分析推理 的能力設(shè)計 實驗引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗求證在相同離子濃度情 況下會不會有 Ag 2SO4 沉淀生成； 不斷完善學(xué)生方案并展示： 取5 mL 1% AgNO 3溶液先加入 5 mL 蒸餾 水，再加入 10 mL 0.02 mol/L 的 Na2SO4 溶液， 觀察是否有沉淀生成。設(shè)計實驗 交流討論 展示方案 分組實驗培養(yǎng)學(xué)生能 依據(jù)探究目的設(shè)計并 優(yōu)化實驗方案； 能運用控制變量

10、思維方法設(shè)計并 完成實驗；變化問題1%的 AgNO 3稀釋后溶液中通入 SO2沒有生 成Ag2SO4沉淀，但如果換成 2%的 AgNO3 溶液有沒有可能生成 Ag2SO4 沉淀呢？ 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)資料進行理論推演并進行實 驗求證；理論計算實驗驗證培養(yǎng)學(xué)生能認識 物質(zhì)的變化是有 條件的，能從量 變與質(zhì)變等方面 較全面的分析物 質(zhì)的化學(xué)變化；讓優(yōu)秀成為一種習(xí)慣討論那么 SO2通入 2%的 AgNO3溶液中產(chǎn)生白色 沉淀的主要成分是什么呢？ 引導(dǎo)學(xué)生充分認識溶度積對沉淀生成的影 響，并歸納結(jié)論： SO2 通入酸化的 AgNO3 溶液中產(chǎn)生白色沉淀的主要成分是 Ag2SO3。交流討論歸納結(jié)論能用對立統(tǒng)一

11、、 聯(lián)系發(fā)展和動態(tài) 平衡的觀點分析 化學(xué)反應(yīng)課堂 小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生寫出 SO2通入酸化的 AgNO 3溶液 中反應(yīng)的離子方程式和化學(xué)方程式； 實驗中 Ag2SO3 沉淀在 pH2的酸中沒有溶 解，但在滴加濃硫酸時就會溶解產(chǎn)生 SO2； 溶液中 pH2的稀硝酸沒有將 Ag2SO3 沉淀氧 化，但實驗證明，事實上濃硝酸可以將 Ag2SO3沉淀氧化并溶解。 由此可見，對化學(xué) 變化的認識不能一概而論，有時量變能夠引 起質(zhì)變。因此，這樣更加體現(xiàn)了在遇到問題 時進行科學(xué)探究的必要性。書寫方程式思考、交流歸納總結(jié)強調(diào)科學(xué)探究的 意義，培養(yǎng) 尊重 事實和證據(jù)，不迷 信權(quán)威，具有獨立 思考、敢于質(zhì)疑和 批判的創(chuàng)新精神。課后思考【展示資料】實驗證明，相同情況下 SO2 通 入 Ba(NO3)2 溶液中也能生成白色沉淀， 而沉 淀的主要成分是 BaSO4。室溫時， Ksp(BaSO3