二氧化硫的性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)

游航

【教材分析】

本節(jié)課的教材依據(jù)是人教版高一年級(jí)必修一第四章第三節(jié)，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了氯、溴、碘、硅、鈉、鎂、鋁、鐵、銅及其化合物等元素化合物知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介紹硫及其化合物。這是對(duì)高中化學(xué)必修階段無機(jī)化合物知識(shí)體系的進(jìn)一步完善，同時(shí)也將為本專題后續(xù)章節(jié)“硫酸的制備”“硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化”等相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下伏筆，為“化學(xué)2”及后續(xù)選修課的學(xué)習(xí)提供必要的基礎(chǔ)。因此它在教材中具有承上啟下的作用，是高中階段元素化合物知識(shí)體系的一個(gè)重點(diǎn)，也是知識(shí)過渡的一座橋梁。

本節(jié)課的教學(xué)主要是引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究、實(shí)驗(yàn)操作、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，讓學(xué)生掌握二氧化硫的性質(zhì)，了解二氧化硫?qū)諝獾奈廴?、酸雨的防治，使學(xué)生樹立環(huán)保意識(shí)。

在上課過程中，教師要注重與學(xué)生的溝通和交流，讓課堂成為學(xué)生自主設(shè)計(jì)和自主學(xué)習(xí)、自主探究的環(huán)境。本節(jié)課主體采用“搜集相關(guān)知識(shí)—實(shí)驗(yàn)操作—分析討論—得出結(jié)論”的學(xué)習(xí)方法，在實(shí)驗(yàn)探究中學(xué)習(xí)二氧化硫的性質(zhì)和應(yīng)用。

【學(xué)情分析】

（1）本節(jié)課以“空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)”“食品安全”為背景，它是當(dāng)今的社會(huì)熱點(diǎn)問題之一，也與學(xué)生的生命健康息息相關(guān)，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。

（2）前面對(duì)氧化還原反應(yīng)、部分元素化合物知識(shí)體系等知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)二氧化硫知識(shí)的學(xué)習(xí)起到了鋪墊和支持的作用。

（3）學(xué)生對(duì)做實(shí)驗(yàn)比較感興趣，但缺乏正確的科學(xué)探究方法。因此，必須在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中加以培養(yǎng)。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能：

①認(rèn)識(shí)二氧化硫的主要性質(zhì)和作用。

②了解二氧化硫?qū)諝獾奈廴?，知道硫酸型酸雨的形成原因和防治二氧化硫所?dǎo)致的空氣污染的方法。

2.過程與方法：

①通過對(duì)二氧化硫性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)一步學(xué)習(xí)基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和思維的邏輯性。

②借助于生產(chǎn)實(shí)際和環(huán)境保護(hù)等社會(huì)熱點(diǎn)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)了促進(jìn)學(xué)生改變學(xué)習(xí)方法的情景，在活動(dòng)中獲取知識(shí)。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

①使學(xué)生了解二氧化硫引起酸雨等環(huán)境污染的社會(huì)問題，樹立強(qiáng)烈的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和健康意識(shí)。

②使學(xué)生了解二氧化硫在食品加工等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類生活的密切聯(lián)系，體驗(yàn)學(xué)科價(jià)值。

③培養(yǎng)學(xué)生辯證認(rèn)識(shí)事物兩面性的哲學(xué)觀點(diǎn)。

【教學(xué)重點(diǎn)】二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)以及硫酸型酸雨的形成過程。

【教學(xué)難點(diǎn)】二氧化硫的還原性，還原性與漂白性的區(qū)別。

【教學(xué)過程】創(chuàng)設(shè)情境引入：

1.通過多媒體網(wǎng)絡(luò)展示南昌市當(dāng)日空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)，查查二氧化硫的指數(shù)。

2.通過記者在福建、桂林和北京的一些市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，一些看起來非常白而又鮮亮誘人的銀耳竟是用國家明令禁止使用的“硫黃”熏蒸而成。

二氧化硫是食物的“化妝品”，對(duì)食品有漂白和防腐作用，使用二氧化硫能夠達(dá)到使產(chǎn)品外觀光亮、潔白的效果，有刺激性氣味，超量食用會(huì)對(duì)人體的肝、腎臟等有嚴(yán)重?fù)p傷，并有致癌作用。

獲取信息：從以上可獲得二氧化硫的哪些物理性質(zhì)？

學(xué)生歸納：一、二氧化硫物理性質(zhì)

無色、有刺激性氣味的、有毒氣體

呈現(xiàn)資料：易液化（bp：-10℃），易溶于水（1體積水溶解40體積二氧化硫），密度比空氣大。

實(shí)驗(yàn)探究一：展示用廢棄的小礦泉水瓶收集的二氧化硫氣體（瓶口朝上），向礦泉水瓶中加入五分之一的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩。觀察現(xiàn)象并分析。

問題：礦泉水瓶為什么扁了？

分析原因：二氧化硫易溶于水→瓶中二氧化硫溶于加入的水中→瓶中氣壓下降小于外界氣壓→礦泉水瓶被大氣壓壓扁了。

結(jié)論：二氧化硫密度比空氣大，易溶于水。

問題：二氧化硫溶于水后是否與水發(fā)生反應(yīng)？

實(shí)驗(yàn)探究二：取2ml二氧化硫水溶液于試管中，先測(cè)定pH值再滴加石蕊試液。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析原因。

現(xiàn)象：二氧化硫水溶液pH值小于7。石蕊試液變紅。

結(jié)論：二氧化硫水溶液顯酸性。

問題：二氧化硫溶于水后是否與水發(fā)生反應(yīng)？

討論導(dǎo)出：二、二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

1.與水反應(yīng)

H2SO3 HSO3-+H+

教師講解：石蕊試液變紅的原因是由于亞硫酸的電離，并寫好電離方程式說明二氧化硫是中強(qiáng)酸，亞硫酸不穩(wěn)定同時(shí)分解出二氧化硫和水。讓學(xué)生對(duì)可逆反應(yīng)的概念理解好。并要聯(lián)系到酸雨的酸性變強(qiáng)的原因做解釋：被氧氣氧化成硫酸（2SO2+2H2O+O2=2H2SO4）。

問題：像二氧化硫這樣能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸的氧化物我們稱它什么氧化物？

結(jié)論：2.酸性氧化物

實(shí)驗(yàn)探究三：向試管中加入2mL的二氧化硫水溶液，滴加品紅溶液，振蕩，然后加熱試管。觀察現(xiàn)象并分析。

討論導(dǎo)出：二氧化硫使品紅褪色，具有漂白性。褪色后的溶液加熱又變紅，說明其漂白不穩(wěn)定、可逆。

3.漂白性

回憶思考：我們還學(xué)過哪些物質(zhì)具有漂白性？

交流討論：有氯水中的次氯酸，Na2O2、H2O2、O3、活性炭等。

演示實(shí)驗(yàn)：在兩份氯水中分別滴入品紅和石蕊，再加熱溶液。

現(xiàn)象：溶液均褪色，加熱不變紅。

分析原理：次氯酸等強(qiáng)氧化劑是將有機(jī)色素氧化而褪色，一旦氧化很難復(fù)原，具有不可逆性。而二氧化硫是與某些有機(jī)色素化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，加熱或久置會(huì)分解恢復(fù)原來的顏色?；钚蕴坷梦阶饔闷资俏锢碜兓?，具有不穩(wěn)定性。

生活常識(shí)：生活中見到的課本、報(bào)紙、草帽、織物等，過了幾年會(huì)變黃，就是由于在其加工時(shí)用二氧化硫漂白過。

生活探究：生活中削皮的馬鈴薯、荸薺露置于空氣中很快變色，但若浸泡在水中就不易變色。這是為什么？

菜市場(chǎng)商販削皮的馬鈴薯、荸薺不泡在水中，卻能放上一整天不變色，這又是為什么？

交流分析：浸泡在水中可減少它們與空氣接觸的面積，抑制其氧化變色。商販可能是利用二氧化硫溶液浸泡抑制其氧化。

問題：二氧化硫溶液浸泡能抑制氧化，說明其有什么性質(zhì)？

推斷假設(shè)：4.還原性

交流討論：驗(yàn)證其還原性應(yīng)選擇合適的氧化劑，并發(fā)生有明顯現(xiàn)象的氧化還原反應(yīng)，如，顏色變化等。

設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)四：

方案1：二氧化硫水溶液能否使具有強(qiáng)氧化性紫紅色的高錳酸鉀溶液褪色？

方案2：二氧化硫水溶液能否使溴水溶液褪色？

方案3：二氧化硫水溶液，滴加氯化鋇溶液，再滴加0.5ml3%的過氧化氫溶液，振蕩，放置片刻后滴加稀鹽酸。

分組實(shí)驗(yàn)：全班同學(xué)分工完成3個(gè)實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象，并匯報(bào)交流，導(dǎo)出結(jié)論。

現(xiàn)象及結(jié)論：

1.紫紅色褪去，二氧化硫被氧化。

5SO2+2H2O+2MnO4-=4H++5SO42-+2Mn2+

2.溴水褪色，二氧化硫被氧化。

SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-

3.先無沉淀，后出現(xiàn)白色沉淀，二氧化硫與氯化鋇不反應(yīng)，但能被過氧化氫氧化成硫酸根。

SO2+H2O2=SO42-+2H+

教師引導(dǎo)分析：二氧化硫使高錳酸鉀和溴水褪色的原因是漂白嗎？

講解：硫顯+4價(jià)，處于硫元素的中間價(jià)態(tài)，即可升高又可降低。遇強(qiáng)氧化劑可從+4價(jià)升高到+6價(jià)，生成硫酸根離子。其他的高價(jià)有色離子被還原成無色離子，在講可以降低的時(shí)候可以補(bǔ)充與硫化氫的方程式。

過渡：幻燈片展示鞭炮燃燒、工廠排放的廢氣、汽車尾氣、二氧化硫?qū)τ衩兹~的危害、酸雨危害的漫畫、石雕像的面目全非、正常與被酸化的湖泊和森林對(duì)比、二氧化硫在空氣中達(dá)到一定濃度對(duì)人體的影響等圖片。

解釋啟發(fā)：其實(shí)+4價(jià)的硫都有還原性，像亞硫酸，在空氣中很容易被氧氣氧化，生成硫酸，這樣就形成了硫酸型酸雨。那么你能為減少二氧化硫污染做些什么？你能提出哪些合理化建議？

啟迪：酸雨形成之后就對(duì)人類造成了危害，但是辯證唯物主義告訴我們，事物總是有其兩面性的。二氧化硫也一樣，盡管它有種種不是，但功過三七分，它對(duì)人類還是有一定作用的，你知道它有哪些作用嗎？

幻燈片放映：二氧化硫的作用。

總結(jié)：所以我們要用一分為二的觀點(diǎn)來看待事物，要盡量利用它的優(yōu)點(diǎn)，盡量避免和防治它的缺點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。

【教學(xué)反思】

1.本課以二氧化硫水溶液代替了二氧化硫氣體，操作簡(jiǎn)便易行。雖然二者不完全等同，但以水為載體認(rèn)識(shí)二氧化硫的性質(zhì)還是合適的、科學(xué)的。

2.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)“生活從化學(xué)中來，化學(xué)到生活去”的理念。本課教學(xué)中，教師巧妙創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，體現(xiàn)課改新理念，從食品安全出發(fā)，引到二氧化硫的性質(zhì)，運(yùn)用生活、實(shí)驗(yàn)與理論探究同步的模式，使學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不至于太急促，又可以盡量多地完成實(shí)驗(yàn)，充分體現(xiàn)了通過實(shí)驗(yàn)來探究或驗(yàn)證的效果。而不僅僅單純以酸雨作為教學(xué)的背景，是為了打破教學(xué)常規(guī)，突破固有模式的束縛，給予學(xué)生更多的信息，這正是本節(jié)教學(xué)的特點(diǎn)及亮點(diǎn)。

3.實(shí)驗(yàn)處理與理論推理探究的效果。因?yàn)閱渭兊姆纸M實(shí)驗(yàn)通常讓學(xué)生感覺有些單調(diào)，而且想在有限的課堂內(nèi)多完成幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，突出實(shí)驗(yàn)探究的效果，也讓學(xué)生真正從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論，所以既安排了學(xué)生實(shí)驗(yàn)又安排了演示實(shí)驗(yàn)。

4.讓學(xué)生去經(jīng)歷、去體驗(yàn)、去感悟、去發(fā)現(xiàn)。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。

（作者單位：江西都昌縣任遠(yuǎn)中學(xué)）