中学化学学科核心素养培养探究

傅涛兰

从元素化合物课堂教学中培养学生的化学学科核心素养角度着手，以“SO2的性质和用途”教学为例，在课堂教学中进行学科的实验观、环保观等思维的培养，培养学生的化学学科素养和化学学科思维。

高中化学课程标准的修订，要求学生在学习中形成学科的核心素养观，要求教师在教学中能帮助学生形成能体现学科自身本质特征、具有学科性质的核心素养观。元素化合物是化学学科知识体系的基础，元素化合物知识的学习，对于学生学科核心素养的养成有重要的作用。

1 教学设计的思路

教学中，教师通过一系列情境的创设，让学生去发现问题，并设计方案去解决问题，在对实验事实评价的基础上，形成分析、解决问题的思路和方法。在对信息的分析处理中，能够应用所学的知识和方法去解决日常生活中实际问题，以提升学生的化学思维素养。

2 教学过程设计

2.1 创设情境，导入新课

【情境1】运用多媒体向学生展示一份空气质量日报图片，让学生注意在首要污染物一栏出现了SO2。接着为学生播放一小段SO2污染大气的视频，并展示SO2对人体的危害的相关研究报道，让学生认识到SO2对空气的严重污染。再给学生展示红酒的图片，引导学生思考，红酒中怎么還会有SO2，它的作用是什么？

【情境2】运用多媒体向学生展示酸雨的相关图片，并为学生播放一小段酸雨危害环境的视频，让学生认识到酸雨对环境的严重危害。

【情境3】运用多媒体为学生展示“央视记者暗访福建古田银耳变白内幕”的相关报道。

【提出三个问题】

（1）大气中的SO2是从哪里来的？它的主要来源是什么？红酒中怎么还会有SO2，它的作用是什么呢？

（2）酸雨是怎样形成的呢？是不是SO2与水发生了反应呢？

（3）银耳是怎样变白的？

2.2 教师引导，自主探究，解决问题

【探究一】二氧化硫的来源问题及红酒中二氧化硫的作用

【教师活动】

运用多媒体向学生展示硫及化石燃料燃烧的图片，让学生认识到SO2的主要来源，提出硫燃烧能产生SO2的反应。并启发诱导，让学生思考，日常生活中还有哪些地方会排放SO2？红酒中怎么还会有SO2，它的作用是什么？

【学生活动】思考，讨论，回答问题。

【教师活动】评价学生表现，并做出一定的补充。

【结论】空气中的SO2主要来自含硫的煤和石油的燃烧，是一种有毒气体。同时，SO2也是一种防腐剂，具有抗氧化和抗菌的作用。

设计意图：通过多媒体展示硫及化石燃料燃烧的图片，激发学生的学习兴趣和学习积极性，引导他们积极思考，关注生活中化学，使学生进入学科核心素养的学习模式中。

【探究二】酸雨的成因问题

【教师提问】酸雨是怎样形成的？是不是SO2与水发生了反应呢？发生了怎样的反应呢？如何用实验来解决这个问题呢？

【学生活动】小组讨论，得到初步的实验方案。

【教师活动】

（1）评价学生的实验方案，提出自己的实验方案。演示实验。

（2）实验讲解并演示SO2气体溶于水的实验。然后用PH试纸及紫色石蕊试剂测定溶液的酸碱性。通过实验发现，滴加紫色石蕊试剂，溶液显红色。

【教师提问】在实验中，试管中水面上升说明了什么？试管中溶液显酸性又说明了么？

【学生活动】思考，讨论，回答问题。

【教师活动】评价学生的表现，并做出适当的补充和深入的讲解。

【结论】SO2是酸性氧化物，与水反应生成对应的酸——亚硫酸。同时，H2SO3不稳定，容易分解成水和SO2。

【教师提问】既然SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。那么，它还能发生哪些反应呢？

【学生活动】独立思考，回答问题。

【教师活动】评价学生的表现并做出适当的补充。SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O，SO2 + NaOH = NaHSO3。

【结论】SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。

设计意图：进一步通过可操作实验，激发学生的学习积极性，使学生进入学科核心素养的学习模式中。

【探究三】银耳变白的问题

【教师提问】不法分子是怎样通过硫熏烤是银耳变白的？

【学生活动】小组讨论，得到初步的实验方案。

【教师活动】

（1）评价学生的实验方案。演示实验。

（2）实验讲解。取出上一实验获得的溶液，在试管里保留1/3的溶液，滴入1-2滴品红溶液，振荡，观察试管内颜色变化。加热试管，再观察。

品红溶液褪色说明SO2的什么性质？为什么加热后品红溶液恢复了颜色呢？

【学生活动】观察现象，思考，讨论，回答问题。

【教师提问】展示探究二活动做的SO2与石蕊试液作用的试管，向学生提问，SO2能否漂白指示剂。

【学生活动】思考，讨论，回答问题。

【教师活动】评价学生的表现，并做出适当的补充和深入的讲解。

【结论】SO2具有漂白性，但不能漂白紫色石蕊试剂。SO2的漂白作用是由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。

【教师提问】那么，SO2的漂白性与我们之前学过的氯水在原理，效果和适用范围上有什么区别呢？

【学生活动】独立思考，回答问题。

【教师活动】评价学生的表现。运用多媒体课件打出二者的对比表格，并做深入的讲解。运用多媒体课件展示SO2的广泛用途。SO2在工业上用作漂白剂，漂白纸浆、毛、丝、草帽等。另外，SO2还可用于杀菌，消毒等。

设计意图：构建学科素养平台，建立对比观，让学生在理解的前提下，投入到生动的学习情境中，通过实验探究活动，在解决问题的过程中，构建知识体系，促进学科核心素养能力的提升。

【探究四】SO2与KMnO4溶液的反应

【教师活动】SO2通入到品红溶液中，体现了SO2的漂白性，那么我们来分析下面这个实验。演示实验：将含SO2的水溶液滴入到含KMnO4溶液的试管中，观察实验现象。发现高锰酸钾溶液褪色了，这是SO2的漂白性的体现吗？

【学生活动】讨论分析，产生思维碰撞，提出观点，溶液再次加熱，如果KMnO4溶液的颜色能恢复，则是漂白性，反之则不是。

【教师活动】

（1）实验验证，加热溶液，颜色不恢复。如果不是因为SO2的漂白性，那是什么呢？

（2）引导分析，请大家从各自物质分析分析KMnO4具有什么性质，SO2中从硫元素的价态的角度进行分析。

【学生活动】

KMnO4具有强氧化性，可以被氧化，二者发生了氧化还原反应，生成了硫酸根。

【教师提问】SO2中硫为+4价，从化合价角度分析，只能被氧化体现还原性吗？如何设计实验验证SO2被氧化成硫酸根呢？

【学生活动】SO2中硫为+4价，从化合价角度分析，说明SO2被 KMnO4氧化成了硫酸根，SO2体现了还原性。

【教师活动】从化合价角度分析，SO2既有氧化性又有还原性。请学生书写出化学方程式。引导学生思考，如何用验证SO2具有还原性。然后，通过多媒体向学生演示硫化氢气体与SO2气体反应的实验，请通过实验现象，思考反应的方程式，体现了SO2的什么性质。

【学生活动】讨论分析，产生思维碰撞，完成了化学方程式的书写。

【结论】SO2与KMnO4反应体现的SO2的氧化物，并非漂白性。SO2既有氧化性又有还原性。

设计意图：学习了SO2的漂白性后，进行SO2与KMnO4溶液的反应实验，进行对比分析，形成冲击感，使学生的象深刻，提高了学习挑战性，激发学生的高级思维活动，很好地体现了化学学科核心素养的升华。

3 结束语

本节课符合新课标理念，以“核心素养，提升有效教学”为指导，从结合实际和观察现象出发，让学生自主探究，独立思考和小组讨论相结合，培养学生的思维能力和合作意识。由于课堂时间有限，部分知识点在本节课的设计中没有呈现，而是将其作为课外探究问题提出，有兴趣的学生可以结合本节课的学习方法，课外自主探究，也使知识的学习由课内延伸至课外，从而实现了培养学生化学学科核心素养的目标。

本文系嘉应学院创建国家教师教育创新实验区2018年度研究课题（项目编号18JYJ115）的研究成果。

（作者单位：广东梅县东山中学）