问题教学法在硫酸教学中的应用

周洋

（江苏省南通市通州区石港中学 江苏南通 226351）

学贵有疑，没有问题就不存在进步。所谓问题教学法就是教师能够在课堂教学中通过一系列的问题来引导学习过程的进行，指导学生能够自主学习，教师进行学法指导，培养学生的学习能力、创新精神以及解决实际问题的能力。教师提有一些具有较强思考价值的问题，或者提有具有探究性且能激发学生学习兴趣和探究欲望的问题,这些问题具有强烈的指向性，让学生快速切入主题，提高学生学习的效率。

1.复习旧知，进行问题初想

问题1：下列说法正确的是：

A.稀硫酸具有氧化性     B.浓硫酸可以干燥氨气

C.稀硫酸能使酚酞变红   D.稀硫酸能除去Al₂O₃中混有的Fe₂O₃

该问题的目的在于教师提出一些新知与旧知的关系问题，了解学生的原有经验和建构状况。问题中让学生明确稀硫酸也具有氧化性，不过氧化性在于H⁺上，不具有强氧化性，不能与铜发生反应,同时复习稀硫酸与指示剂的作用和与碱性氧化物的反应，说明具有酸的通性。

2.合作探究，进行问题深化

教师与学生共同合作一起演示完成蔗糖与浓硫酸发生的“黑面包”实验。在蔗糖中加入少量水，浓硫酸沿着玻璃棒加入蔗糖中，让学生不停搅拌，要求所有学生认真观察，教师提出引领性的问题来深入研究该反应。

问题2：观察到哪些现象？体积膨胀说明哪些问题？刺激性气味的可能是什么气体？气体是否只有二氧化硫？还可能含有什么气体？

知识的学习是学生在情境中主动建构的，教师创设学生能主动参与学习活动的精彩实验情境，教师提出问题可以让学生提高实验过程中的注意力，主动从实验中去寻找有效信息，在回答问题中使学生获得自己个体意义的建构。学生观察到蔗糖不断膨胀，变成一个“黑面包”，非常兴奋，大大激发了学习兴趣。“黑面包”疏松多孔同时闻到刺激性气味，可以说明在产生气体，根据气味、反应物组成以及氧化还原反应原理可以初步知道气体中含有二氧化硫；有化合价降低就必定有化合价升高，碳元素化合价升高，可能含有二氧化碳；由于碳单质化学性质不活泼，且+6价硫元素化合价降低到+4价，说明浓硫酸具有强氧化性。

问题3：请学生根据所学知识，选择合理的化学试剂来设计证明可能的产物：SO₂、CO₂、H₂O。

需要学生掌握这三种物质的检验方法，而且需要知道三种物质的检验顺序，得出无水硫酸铜、品红、酸性高锰酸钾、品红和澄清石灰水。根据实验证据写出反应方程式。

3．比较探究，突破知识难点

带有问题的合作探究既满足了学生探索与发现的精神需求，又充分强调了学生的参与性，注重了学生对问题的自我认知与感受，促进了学生知识的自我建构。

问题4：提供实验试剂和实验仪器：浓硫酸、稀硫酸、铜丝、品红溶液、蒸馏水、试管、导管、橡胶塞、酒精灯、棉花、固定装置。学生设计实验来比较浓硫酸和稀硫酸的氧化性强弱，预想产物并进行产物验证。

学生先自我设计实验，相互进行评价，教师带领学生优选实验装置；学生预想浓硫酸具有强氧化性，可能与铜发生反应，产生硫酸铜和二氧化硫，若品红溶液褪色证明生成二氧化硫，溶液稀释变蓝证明有Cu²⁺。生成稀硫酸和浓硫酸分别同时与金属铜加热，观察二者差异。通过该问题可以培养学生合理猜想、设计实验、互相评价和实验验证的能力。

4.思维碰撞，掌握物质特性

问题5：思考活泼金属锌、铁、铝遇到浓硫酸结果如何？

根据说学知识，学生知道浓硫酸具有强氧化性，分析出铁遇到活泼金属不会得到氢气，应该产生二氧化硫，锌转化为硫酸锌，铁被氧化为高价获得硫酸铁，铝转化为硫酸铝。从铜跟浓硫酸反应到一般金属与浓硫酸反应，得出金属与浓硫酸反应的一般规律。教师进行现场验证，拿出金属铁片、铝片加入到浓硫酸中，发现二者静静地躺在浓硫酸中好像没有变化。学生觉得出于他们的意料，觉得很奇怪，铁、铝很容易跟稀硫酸发生反应产生氢气，怎么遇到强氧化性的浓硫酸就好像不反应了呢？此时产生思维碰撞。教师请学生查阅资料，其实二者都已经跟浓硫酸发生了反应，产生了致密的氧化物薄膜，发生了钝化现象，如果加热，氧化膜受到破坏，进一步与内部金属继续反应，从一般情况到特殊情况，学生自然而然就掌握了硫酸这一特性。

5．发散问题，实现螺旋提升

问题6：提供试剂：胆矾晶体、蔗糖固体、氯化钠固体、铜片、锌片、木炭、铝片、白纸、蓝色石蕊试纸、浓盐酸、蒸馏水（或其它试剂），有两瓶失去标签的浓硫酸和稀硫酸，你能用多少种方法鉴别它们？

学生小组讨论，七嘴八舌，使用了很多种方法，将前面所学的浓硫酸的强氧化性、脱水性、吸水性等知识用了上去，甚至浓硫酸的物理性质密度以及稀释放热也被利用来进行鉴别。发散性问题的答案并不唯一，这些答案的难度也具有不同的梯度，不同层次的学生都可以找到适合自己的方法，有展示自我的机会，使学习的信心大大增加；同时不同的个体又不太可能将所用的方法都想到，所以需要集体的智慧，每一个人都能够有所收获；发散性问题还有利于将刚刚所学的知识进行整合，让学生全方位地运用知识，并使知识实现内化；发散性的问题还有利于教师发现哪种方法学生不太熟悉，找到课堂教学的薄弱之处，便于后续教学中加以强化。

6.学以致用，解决实际问题

问题7：100 mL18.5 mol/L硫酸与一定量的锌粒充分反应后，锌粒完全溶解，同时产生标准状况下的气体A 33.6 L。将反应后所得溶液稀释至1L，测得溶液中c(H⁺)=0.1 mol/L。

    ⑴气体A的成分可能是什么？A中各组成成分的体积之比是多少？

⑵反应中转移电子的物质的量是多少？

⑶消耗金属锌的质量是多少？

根据溶液中c(H⁺)=0.1 mol/L ，所以硫酸剩余0.1L×18.5 mol/L-0.05mol=1.8mol，如果全部发生Zn+2H₂SO₄＝SO₂↑+ ZnSO₄ +2 H₂O，气体的物质的量应该为0.9mol，实际上气体的物质的量为33.6L÷22.4L/mol=1.5mol，说明随着反应的进行，浓硫酸逐渐变成稀硫酸，发生：Zn+H₂SO₄＝H₂↑+ ZnSO₄，可知气体A的成分是H₂和SO₂混合气体。根据方程式可知两气体的体积比为 4:1，每生成1mol气体均转移2mol电子，所以反应中转移电子的物质的量是1.5mol×2=3mol，根据得失电子守恒可知消耗锌的质量是1.5mol×65g/mol=97.5g。

7．小结反思，总结研究方法

问题8：谈一谈从知识方面学到了什么？在化学研究方法方面学到了什么？

学生自我总结所学硫酸知识：学习了浓硫酸的脱水性、强氧化性。从硫酸知识学习中理解了量变引起质变的哲学原理；研究物质的方法有对比法、理论推理法、实验探究与评价等。

总之，教师在课前将教材和学情进行充分分析，预设合理的问题链，充分发挥问题教学法的作用，让学生通过假设推理、实验验证、获得结论，自主建构教学为完美的知识体系。

《中学化学》    2013年7月   作者  周洋