5.1“证据推理与模型认知”素养下二氧化硫还原性与氧化性的实验探究课件高一下学期化学人教版

uio.“证据推理与模型认知”素养下

二氧化硫还原性与氧化性的实验探究1.实验教学背景3.实验教学过程4.教学反思评价目录2.实验教学设计内容背景学情分析教学目标重点难点承前：学习了分类法和钠元素、氯元素、铁元素及其化合物等元素化合物知识，知道从价类二维角度去分析物质性质启后：建立认识二氧化硫的性质模型，为硫元素完整的价态转化模型的建立奠定了基础1.实验教学背景人教版（2019）必修第二册第五章第一节内容背景学情分析教学目标重点难点学生能从价类二维角度预测SO2性质，设计实验方案验证，根据实验现象分析推理，建构SO2性质模型的能力。心理层面：对化学实验、化学现象兴趣浓厚，有较强的探索求知欲。能力层面：具备一定的观察分析能力，初步掌握了实验探究的基本程序，初步具备了设计实验方案的能力和一定的实验操作能力。

知识层面：目前学生建立了物质分类观，储备了氧化还原、离子反

应等理论知识，钠、氯、铁元素及化合物知识的学习丰富了元素化合物知识的学习方法高一学段的学生教、学、评一体化教学目标评价目标通过性质预测和实验设计，诊断并发展学生物质性质和元素价态的认识关系。（物质水平、微粒水平）通过数字化实验数据分析，发展学生实验探究水平。（定性水平、定量水平）通过建立SO2的性质和价态转化模型，发展学生认识思路的结构化水平。（视角水平、内涵水平）能从物质类别、元素价态角度，预测SO2的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象，发展科学探究与创新意识的化学学科核心素养。结合通过实验探究，能了解SO2的还原性和氧化性，发展证据意识和模型认知的化学学科核心素养。教学重点教学难点2.实验教学设计问题提出教学策略酸性氧化物水溶液呈酸性漂白性实验2.实验教学设计问题提出教学策略缺乏实验说明SO2的还原性和氧化性、制取实验（教材中）性质模型“教育就是人们遗忘了所有学校灌输的知识后，仍能留存的东西”性质预测科学探究交流协作设计实验实验探究、类比分析、数字化实验“思想方法”SO2的还原性与氧化性问题提出教学策略POE教学策略（预测-观察-解释）,解决实际问题促进模型建构环节活动内容知识能力核心素养价态角度性质预测预测性质、氧化还原与元素价态转化应用元素价态思维模型探究一：SO2与KMnO4的反应建立SO2价态转化模型、微型实验改进实验组装与操作、现象解释发展证据推理、科学探究意识探究二：SO2与H2O2的反应检验反应发生的方法、数据分析、离子检验探究三：SO2与H2S的反应类比Fe价态转化模型、数据分析、现象解释SO2性质与制备方法发展模型认知的核心素养、创新意识、绿色化学实验教学思路3.实验教学过程1.问题设置

自主探究2.由表及里

突破重点3.建构模型

微型改进性质预测的角度SO2性质预

测物质角度价态角度酸性氧化物：能与碱反应、与水反应生成酸S中间价态：具有还原性、氧化性价类二维角度环节一问题设置

自主探究SO2基于证据提出假设SO2的中S+4价易被氧化，具有还原性设计实验：SO2通入酸性KMnO4溶液中观察现象环节二由表及里

突破重点基于证据提出假设证实证伪建

立

要

素

间

逻

辑

关

系解释现象揭示本质符号表征Yes证实证伪No符号表征解释现象揭示本质建

立

要

素

间

逻

辑

关

系证实证伪环节二由表及里

突破重点基于证据提出假设证实证伪建

立

要

素

间

逻

辑

关

系解释现象揭示本质符号表征YesNoYes基于证据提出假设SO2具除了能被酸性高锰酸钾溶液氧化，能被H2O2氧化吗？设计实验：SO2通入H2O2溶液中观察是否反应环节二由表及里

突破重点基于证据提出假设2证实证伪建

立

要

素

间

逻

辑

关

系解释现象揭示本质符号表征Yes证实证伪No基于证据提出假设环节二由表及里

突破重点基于证据提出假设2证实证伪建

立

要

素

间

逻

辑

关

系解释现象揭示本质Yes证实证伪No设计对照实验：60mLSO2通入100mL3%H2O2（pH为6.4）测pH变化60mLSO2通入100mL蒸馏水（pH用盐酸调整为6.4）测pH变化符号表征根据前实验知道SO2可能被H2O2氧化产生硫酸，

而SO2与H2O反应生成亚硫酸，学生提出检验溶液酸碱性测pH变化实验，药品和仪器创新改进介绍基于证据再提假设2环节二由表及里

突破重点证实证伪建

立

要

素

间

逻

辑

关

系解释现象揭示本质YesNo设计对照实验：60mLSO2通入100mL3%H2O2（pH为6.4）测pH变化60mLSO2通入100mL蒸馏水（pH用盐酸调整为6.4）测pH变化建

立

要

素

间

逻

辑

关

系Yes证实证伪符号表征解释现象揭示本质建

立

要

素

间

逻

辑

关

系证实证伪环节二由表及里

突破重点基于证据出提假设2解释现象揭示本质YesNo检验溶液中是否含有硫酸根符号表征补充论据1实验

探究实验结论：SO2与H2O2反应生成物呈酸性物质，且比亚硫酸酸性更强解释现象揭示本质建

立

要

素

间

逻

辑

关

系证实证伪基于证据提出假设2解释现象揭示本质YesNo符号表征环节二由表及里

突破重点补充论据1实验

探究

解释现象揭示本质建

立

要

素

间

逻

辑

关

系证实证伪基于证据提出假设YesNo符号表征测量溶液前后的电导率变化环节二由表及里

突破重点补充论据2实验

探究解释现象揭示本质建

立

要

素

间

逻

辑

关

系证实证伪基于证据提出假设YesNo符号表征解释现象揭示本质符号表征环节二由表及里

突破重点补充论据2实验

探究实验结论：SO2与H2O2反应生成导电性较强的物质二氧化硫通入双氧水中生成硫酸，而二氧化硫通入水中生成水中生成亚硫酸，为什么前者的导电率和和后者差不多，甚至前者的导电率更低一些？溶液的导电性与哪些因素有关呢？认知冲突：留给课后探究收集证据，得出结论

结论：SO2与H2O2反应生成硫酸，二氧化硫具有还原性环节二由表及里

突破重点基于证据提出假设证实证伪建

立

要

素

间

逻

辑

关

系解释现象揭示本质YesNoSO2的中S+4价，还有低价态：0价、-2价，易被还原具有氧化性基于证据提出假设3设计实验：SO2与H2S的反应符号表征SO2的氧化性探究实验环节二由表及里

突破重点记录实验过程及压强变化情况基于证据提出假设3证实证伪建

立

要

素

间

逻

辑

关

系解释现象揭示本质YesNo符号表征证实证伪Yes建

立

要

素

间

逻

辑

关

系基于证据提出假设3证实证伪建

立

要

素

间

逻

辑

关

系解释现象揭示本质YesNo符号表征解释现象揭示本质符号表征证据一：SO2与H2S有硫单质生成证据二：SO2与H2S反应压强减小结论：二氧化硫有氧化性SO2还原性与氧化性探究过程环节三建构模型

微型改进明确研究内容价类二维预测性质探究重点性质结合所学讨论方案确定探究方案实验探究解释分析确定物质性质完善性质模型多角度探究现象数据分析SO2性质与价态转化模型被KMnO4、H2O2氧化被H2S还原环节三建构模型

微型改进课后：微型化实验改进环节三建构模型

微型改进实验装置上的创新4.教学反思评价用输液袋收集SO2气体：安全环保，避免SO2泄露；储存SO2，方便实验随用随取；推广性，推广到其他有毒气体的收集。……参考

唐光明实验改进自制三孔胶塞，两端插入输液管（长进短出），右边输液管用活塞控制避免SO2泄露，左边输液管连接注射器，起到平衡圆底烧杯内气压的作用。课后实验创新设计：打包盒营造密闭环境，实现SO2的制备与性质检验一体化，微型药品用量少，绿色化数字化实验：直观感受到数据变化过程，帮助分析粒子微观行为，结合宏观现象，实现宏微结合、现象数据结合，突破重难点基于证据提出假设证实证伪建

立

要

素

间

逻

辑

关

系解释现象揭示本质符号表征Yes4.教学反思评价落实“证据推理与模型认知”核心