“价-类二维图”在元素化合物教学中的应用——以“硫及其化合物的性质”教学为例.pdf

年 月 日 第 期化学版:/.“价 类二维图”在元素化合物教学中的应用 以“硫及其化合物的性质”教学为例张治仁 于 琛(兰州市榆中县恩玲中学 甘肃 兰州)摘 要:以元素“价 类二维图”为平台通过创设问题情境探索优化重组元素化合物知识的复习教学策略.首先引导学生建构“元素价 类二维图”分析物质的通性然后优化常见物质的转化关系并将物质的性质进行整合最后用原理理论统摄物质性质.关键词:教育高中化学教学研究作者简介:张治仁()男甘肃康县人硕士中学高级教师研究方向:化学教学模式与实践于琛()女甘肃天水人教育硕士中学正高级教师研究方向:化学教学模式与教学实践.“元素价态 类别二维图”(以下简称二维图)是以物质的类别(单质、氧化物、酸、碱、盐等)为横坐标以某元素的化合价为纵坐标在二维平面内绘制含有某元素物质的图像.它是一种体现“元素观”“分类观”“转化观”指导下实现元素化合物知识结构化的工具它的核心是元素方法是分类内涵是转化所以被广泛应用于元素化合物的新授课和复习课中.以价类二维图促思启迪学生学习元素化合物知识.问题的提出元素化合物知识的学习和复习存在较多的问题.“教学过于重视结论性知识忽略过程性知识和程序性知识的培养教育目标过于短浅教师担心费时费力不讨好看不到知识的潜在活力与学生内在发展的逻辑关系”学生感到元素化合物知识学习“繁、乱、杂、难、闷”.学生对元素化合物提不起兴趣致使“形成独立、自主探究的意识”“通过学习具备较强的分析、解释和解决简单实际问题的能力”等新课标的目标都较难实现.如何让学生在有限的时间内自主的记忆元素化合物的知识深入理解元素化合物知识形成分析元素化合物的一般思路和方法适应全国高考的要求呢?笔者认为“价 类二维图”是复习元素化合物知识的一个较好的教学策略.“价 类二维图”是以物质的类别为横坐标以某元素的化合价为纵坐标在二维平面内绘制含有某元素物质的图像.它是一种体现“元素观”“转化观”“分类观”指导下实现元素化合物知识结构化的工具它的核心是元素方法是分类内涵是转化.“价 类二维图”有助于学生建立知识体系明确学习要点有助于学生形成化学的基本观念形成研究元素化合物的基本思路.“价 类二维图”转化为思路过程:基于“价 类二维图”学习依据物质类别分析物质的通性再根据化合价分析物质的氧化还原性后“特性”的思维模式复习.基于“价 类二维图”的“硫元素及其化合物”复习课教学 基于“分类观”分析硫及其化合物的性质初建概念“分类观”是指在学习和研究化学物质过程中遵照物质变化的规律对研究对象的特点进行系统、规律的思维导向.物质类别和化合价是“价 类二维图”的两大核心.为了复习物质分类的相关知识点、为下一步绘制“价 类二维图”做好准备同时为总结硫及其化合物的性质做好铺垫.在课堂上可提出以下问题要求学生对硫及其化合物进行分类.问题 请写出硫及其化合物的化学式展示、.问题 请将硫的化合物进行分类分类标准是什么?基于“元素价态”分析硫及其化合物的价态绘制二维图问题 分析硫及其化合物中硫的化合价如图 所示.化学版 年 月 日 第 期 .问题 以物质的类别为横坐标以硫元素的化合价为纵坐标绘制“价 类二维图”如图 所示.问题 自然界中硫的存在和转化能否用“价 类二维图”表示呢?如图 所示.设计意图“分析化合价”一部分是为绘制“价 类二维图”做准备一部分是为分析氧化还原反应做铺垫据此判断物质的氧化性、还原性和配平氧化还原反应.基于“价 类二维图”推测物质的性质应用典例 命题角度一:硫元素价类二维图例题 硫元素的价类二维图如图 所示.下列说法错误的是().与、都有可能反应生成.溶液久置于空气中会生成 溶液的 减小.盐 与盐 之间也可能发生反应.铜与 的浓溶液共热产生的气体通入 溶液中无明显现象解析 选.中硫为 价 为 单质 价、中硫为 价 中硫为 价根据氧化还原的原理 与、之间可以发生归中反应生成硫单质故 正确 为亚硫酸其溶液久置于空气中会被氧化生成 即硫酸溶液酸性增强溶液的 减小故 正确盐 与盐 分别为硫酸氢盐和亚硫酸盐硫酸氢根电离出的 可以与亚硫酸根反应故 正确铜与浓硫酸共热产生的气体为 通入 溶液中先与水反应生成亚硫酸再与氧气、反应生成硫酸钡沉淀故 错误.命题角度二:自然界中硫元素的转化例题 部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图 所示.下列推断不合理的是().的浓溶液与 可生成.通入紫色石蕊试液中溶液先变红后褪色.可用 的浓溶液来干燥.既可被氧化也可被还原解析 选.根据题意分析可知题图是硫的、四种价态的转化其中 为 为 为 为 据此分析回答问题.的浓溶液是浓硫酸具有强氧化性 是硫化氢具有还原性二者反应的化学方程式为 (浓)可生成 故 正确.通入紫色石蕊试液中二氧化硫和水反应生成亚硫酸溶液变红不褪色故 错误.可用 的浓溶液浓硫酸来干燥故 正确.可为亚硫酸盐硫元素化合价为 价既可被氧化又可被还原故 正确.命题角度三:实验中硫元素的转化例题 硫元素的几种化合物存在下列转化关 年 月 日 第 期化学版:/.系下列判断错误的是().浓 溶液溶液稀硫酸.反应中生成的 具有漂白性可与品红发生化合反应使其褪色.反应中当消耗 稀硫酸时电子转移.可以用 清洗做过实验后附着在试管壁上的硫.反应生成 的原子利用率不是 解析 选.反应中生成的 可结合品红化合成不稳定的无色物质从而具有漂白性故 正确.反应的化学方程式为 消耗 时反应中电子转移 故 错误.硫单质易溶于二硫化碳溶液可以用 清洗做过实验后附着在试管壁上的硫故 正确.反应生成 的反应为 原子利用率不是 故 正确.加固训练核心元素的化合价及类别是研究物质性质的两个重要视角.硫及其化合物的分类与相应硫元素的化合价关系如图 所示.下列说法错误的是().适量的 可作为葡萄酒的添加剂.常温下 与 的浓溶液反应可生成 或.将 通入紫色石蕊溶液中溶液先变红后褪色.在自然界中部分的 会转化成 最后转化为 或 解析 选.由图可知 为 价 的氢化物为 为单质 为 为 价 的氧化物 为 为 价 的氧化物 为、分别为 价、价含氧酸则、分别为、分别为 价、价 的正盐如亚硫酸钠、硫酸钠等以此来解答.为 具有还原性可作抗氧化剂则适量的 可作为葡萄酒的添加剂故 正确常温下 与浓硫酸发生氧化还原反应过量时生成 浓 过量时生成 故 正确 为 为酸性氧化物将 通入紫色石蕊溶液中溶液变红故 错误自然界中部分的 在飘尘的作用下会催化氧化转化成 最后转化为硫酸或硫酸盐故 正确.问题 请总结出物质转化的一般思路设计意图构建和应用二维图的过程实质是培养学生元素观、分类观、转化观等的过程让学生基于自己原有的认知基础深入思考外显思维建立一种有序的思维方式和思维习惯形成研究无机物的基本思路.运用二维图分析新物质解决新问题问题是硫的一种化合物请分析 元素的化合价并将其放在“价 类二维图”中根据物质的通性和价态的变化情况猜测 的性质.设计意图 高考通常都是陌生物质的情境学生能通过“价 类二维图”巩固旧知识的同时也必须学会利用“价 类二维图”分析新知识把新旧知识统合在一起.在解决问题的过程中学生既感受到了“价 类二维图”的价值达到落实已学知识“形成独立、自主探究意识”“通过学习具备较强的分析、解释和解决简单实际问题的能力”等新课标的目标.反思在元素化合物复习课中应用“价 类二维图”能够基于学生已有的知识水平让学生在完成二维图的过程中发现自己的知识漏洞从而去及时补救最后总结提炼出学习元素化合物的一般方法和思路从而提升了学生解决新问题的能力培养了学生的核心素养.参考文献:贾喜珍.如何把价类二维图转化为学生复习元素化合物知识的思路 以硫及化合物知识的复习为例.新课程(下)():.任宝华.复习课中使用“元素价 类二维图”的误区及教学改进建议.化学教育():.郑经历.基于“元素价 类二维图”的教学 以硫的转化为例.读写算():.宗汉.基于“价类用”三维图的元素化合物单元复习.中小学教材教学():.(收稿日期:)