二氧化硫的性质
苏教版化学1第4专题第一单元
《二氧化硫的性质和作用》教学设计
王海英
(江苏省新海高级中学 江苏 连云港 222006)
一、教学设计
本节课的设计以新课程理念为指导,改变以往对元素化合物知识的学习模式:结构→性质→用途,而是从现实实际和观察到的现象出发,让学生通过观察分析→推测性质→实验验证→得出结论,体现探究式学习方式。本节课以“酸雨”为背景,课前循环播放的优美风景图片与一组环境污染图片的对比,视觉冲击深深触动学生的心灵,接着课堂创设“模拟酸雨”的情境,引发学生的探究欲,并由此引出相关问题,设计展开四个探究活动:①二氧化硫可溶于水且溶液显酸性。②探究SO2的还原性。③探究二氧化硫的氧化产物。④探究二氧化硫的漂白性。这
些场景的创设,有效地激发了学生的学习热情;将知识问题化,通过化学实验、分析化学原理、类比迁移等化学方法使问题得以解决;遵循学生的认知规律,由浅入深,由现象到本质,使教学目标得以达成。
二、教材分析
本课时是苏教版《化学1》专题4第一单元的第一课时。二氧化硫是高中化学学习的重要氧化物之一,是一种既具有氧化性又具有还原性的酸性氧化物,是工业生产硫酸环节中的一种重要的物质,也是学生初步认识环境污染中大气污染的一种主要物质。通过实验手段探究其性质,提高学生学习化学的兴趣、培养学生的探究精神;通过了解二氧化硫对环境的危害,加强学生的环保意识;通过对二氧化硫用途的学习,有助于学生辩证看待事物。
三、教学目标
知识与技能:
(1)了解二氧化硫的作用,了解可逆反应的概念;
(2)掌握二氧化硫的化学性质;
(3)培养学生用新概念重新理解旧知识的能力(可逆反应的概念);培养学生设计实验、动手实验、观察现象,并根据实验现象得出可能的规律的能力。
过程与方法
通过二氧化硫的组成及价态,分析其可能的性质,并设计实验探究,激发学生学习化学的兴趣、探索新知识的欲望,且在实验研究中培养求实,进取的优良品质。
情感态度价值观
通过图片展示环境污染的情景,对学生进行防止环境污染、保护环境的教育,使其意识到自己的义务和责任。
教学重点:二氧化硫的性质 教学难点:实验方案的设计
四、教学过程
1.引入新课
【教师投影】一组美丽的画面
【教师引入】清山秀水惹人醉,如画美景不胜收。美丽的风景需要我们珍惜和保护,否则我们将会看到另一番景象。
【教师投影】一组被酸雨污染的画面
【教师讲解】水质恶化,鱼类死亡;土壤酸化,寸草不生;万木枯死,了无生机;文物雕像,面目全非。
【教师引入】什么样的污染具有如此大的破坏力?这就是被人们称之为“空中死神”的酸雨。
【教师提问】造成酸雨的罪魁祸首是什么呢?
【学生回答】二氧化硫
【教师引入】二氧化硫是一种什么样的物质?它又是如何形成酸雨的呢?本节课我们就来深入探讨二氧化硫的性质和作用。
2.活动1:演示模拟酸雨的实验
【教师引入】为了更好的认识酸雨,了解二氧化硫的性质,我给大家做个模拟酸雨的实验。
【教师演示并讲解】瓶中有一朵红色的鲜花,老师手中
有一朵纸花,这是由蓝色石蕊试纸制成的,将它放入瓶
中,塞上双孔塞,注射器里盛的是水,大球装有事先收
集的二氧化硫,打开活塞,挤大球,关闭活塞,推注射
器,水从下面喷洒而出,就像下雨,整个过程类似酸雨
的形成。
【教师提问】我们观察到哪些现象呢?
【学生回答】小气球先变大后变小,蓝色石蕊纸花变红,红色鲜花褪色等等
【教师提问】通过这些现象你能推测一下SO2可能具有哪些性质呢?
【学生回答】SO2可以溶于水且溶液显酸性, SO2具有漂白性等等
【教师讲解】我们还可以通过哪些实验验证这些性质呢?
3.活动2:验证二氧化硫可溶于水且溶液显酸性
【教师提问】我们通过气球由大到小,推测二氧化硫可以溶于水,你还能设计哪些实验验证二氧化硫可以溶于水呢?小组之间可以相互讨论。
【讨论方案】方案1、收集一矿泉水瓶二氧化硫气体,向里面加水,观察现象。 方案2、收集一试管二氧化硫,倒置水槽中,观察现象
方案3、书上P88[实验1]等等
【学生演示】方案1:将注射器中的水挤入瓶里后,不停摇晃。
【教师演示】方案2
【教师提问】观察到什么现象呢?
【学生回答】方案1:矿泉水瓶变瘪;方案2:试管内水面上升。
【教师引入】说明二氧化硫可溶于水,我们通过蓝色石蕊花变红推测二氧化硫水溶液显酸性,你还能用哪种方法验证二氧化硫溶液显酸性呢?如果用pH测二氧化硫溶液,需要用玻璃棒蘸取里面的溶液,没有溶解的二氧化硫将逸出污染环境,
如何避免呢?下面我们用针筒来探究二氧化硫水溶性及其溶液的酸性,请大家分组实验,完成实验①、②。
【教师投影】①向收集40mLSO2的50mL注射器中, 吸入蒸馏水使液面至刻度线10mL
处,振荡,观察针筒内气体体积的变化。
②向试管中加入2mLSO2溶液,取一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取上述
溶液点在试纸中部,与标准比色卡比较,读出pH。
【学生分组实验】
【学生交流讨论】
【归纳总结】常温常压下,1体积水中大约能溶解40体积二氧化硫,因此二氧化硫易溶于水。pH﹤7,说明二氧化硫水溶液显酸性。
【教师提问】为什么二氧化硫水溶液显酸性呢?
【学生回答】生成H2SO3
【教师提问】你能写出二氧化硫与水反应的方程式吗?
【学生板书】SO2+H2OH2SO3
【教师提问】为什么用可逆符号呢?
【学生回答】亚硫酸不稳定可分解成二氧化硫和水
【教师讲解】亚硫酸是一种弱酸,性质不稳定,易分解。正是由于生成亚硫酸,二氧化硫的水溶液才显酸性,二氧化硫形成的酸雨显酸性的原因是不是也是仅仅有亚硫酸生成呢?现有某地区酸雨样本置于空气中pH随时间变化的一组数据,数据发生这样变化的可能原因是什么呢?
【教师投影】某学习小组同学在一硫酸厂附近采集了酸雨样品,每隔一段时间测
【学生回答】亚硫酸与氧气反应生成强酸硫酸。
【教师提问】请写出反应方程式,请同学口述一下
【学生回答】2H2SO3+ O2=2H2SO4
【教师讲解】由二氧化硫形成的酸雨中就有硫酸生成,因此我们将这种酸雨称之为硫酸型酸雨。
【教师投影】SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+ O2=2H2SO4
【教师讲解】这是形成硫酸型酸雨的一种途径,形成硫酸型酸雨还有其他途径吗?请大家阅读书P89图4-1上面的一段话,写出反应原理。请一位同学口述
【学生回答】 催化剂
2SO2+O22SO3 SO3+ H2O=H2SO4
【教师讲解】这两个反应也是工业上制硫酸的重要反应。
4.活动3:探究二氧化硫的还原性
【教师提问】二氧化硫与氧气反应中,大家能否从氧化还原反应的角度分析,二氧化硫在该反应中起到什么作用呢?
【学生回答】起到还原剂的作用
【教师讲解】硫由+4价升高到+6价,化合价升高,说明二氧化硫具有还原性。
【教师提问】我们可以设计哪些实验证明二氧化硫具有还原性呢?
【学生讨论】二氧化硫与H2O2、KMnO4、FeCl3、氯水、溴水等物质反应
【教师讲解】我们选择其中两个方案,看是否可行,请分组完成以下两个实验。
【教师投影】①向KMnO4溶液中滴加二氧化硫水溶液,观察现象
②向二氧化硫水溶液中滴加几滴3%的H2O2溶液,观察现象
【学生分组实验】
【学生交流讨论】
【归纳总结】高锰酸钾紫红色褪去说明二氧化硫具有还原性,
5.活动4:探究SO2被氧化后的产物
【教师提问】实验2没有明显现象是否说明二氧化硫与双氧水不反应呢?如何设计实验证明两者反应了呢?
【学生回答】滴加氯化钡,再滴加盐酸
【教师提问】产生白色沉淀说明有硫酸根离子生成,这里的硫酸根离子是否一定是二氧化硫与双氧水生成的呢?会不会是二氧化硫水溶液中本生就含有硫酸根离子呢?如何避免干扰呢?
【学生回答】做一下对比试验
【教师投影】①向上述学生实验2反应后的溶液中滴加BaCl2溶液,放置片刻后滴加
稀盐酸,观察现象。②另取一试管,向试管中加入2mL SO2 溶液,滴加BaCl2溶液,放置片刻后滴加稀盐酸,观察现象。
【学生分组实验】
【归纳总结】没有现象说明二氧化硫水溶液中几乎没有硫酸根离子,因此二氧化硫确实与双氧水反应生成了硫酸根离子。
6.活动5:探究SO2的漂白性
【教师引入】在刚才的酸雨模拟实验中,我们看到花褪色,体现SO2的漂白性,我
们如何通过实验进一步探究其漂白性呢?
【教师引入】请大家阅读课本P88实验2,老师提供的步骤与课本上的实验比较有何不同呢?带着这个问题完成实验
【教师投影】①向试管中加入2mLSO2水溶液,逐滴滴加品红溶液,振荡,观察现
象;②在试管口套一个小气球,然后加热试管,观察现象。
【学生分组实验】 【学生交流讨论】
【归纳总结】二氧化硫能使品红褪色,具有漂白性。二氧化硫漂白不稳定,加热后颜色又恢复。
【教师提问】小气球为什么会涨大呢?
【学生回答】小气球涨大说明有气体生成
【教师提问】大家推测可能是什么气体呢?
【学生回答】二氧化硫
【教师提问】怎么检测呢?
【学生回答】冷却后,品红褪色
【教师提问】为什么要加小气球呢?
【学生回答】防止环境污染,可以验证反应生成二氧化硫
【教师提问】通过实验,大家推测二氧化硫漂白品红的原理是什么呢?
【学生回答】二氧化硫和某些有色物质反应生成不稳定的无色物质
【教师提问】为什么要强调某些呢?回忆本节课的实验,SO2不能漂白哪些物质呢?
【学生讨论】不能使石蕊、pH试纸漂白。
【教师讲解】二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色。氯水的漂白与二氧化硫的漂白有何不同呢?
可能用了什么样的漂白剂呢?
【学生回答】二氧化硫
【教师讲解】二氧化硫可以用来漂白纸浆和草帽等编织品。
【教师讲解】现在有人为了追求越白越美丽的心理,将二氧化硫过量使用在食品加工行业。例如:这是天然银耳,这是漂白后的银耳,又白又亮,色相诱人。长期食用对人身体伤害很大,因此我们在选用这样食品时要注意辨别。二氧化硫是否一定不能用在食品加工中呢?
【教师引入】 “葡萄美酒夜光杯”,大家可知道葡萄酒配料中含有二氧化硫,二氧化硫在葡萄酒酿制过程中有何作用呢?根据今天所学的知识大家推测一下
【学生讨论】二氧化硫具有还原性,可以防止酒液老化,起到抗氧化的作用。
【教师补充】除此之外,二氧化硫还可以杀死葡萄皮表面的杂菌。
【教师讲解】集杀菌、抗氧化、防腐等多功能于一身,使得二氧化硫在酿葡萄酒和保存干果等行业有着重要的应用,但是,二氧化硫用量必须严格控制在国家规定的范围内。
7.课堂小结
【教师提问】通过上面我们共同的探讨,大家如何看待二氧化硫对生产生活的影响呢?
【学生讨论】危害:形成酸雨;造成大气污染;危害人体健康
用途:制造硫酸;漂白纸浆、草帽等;杀菌、抗氧化、防腐
不合理利用化学物质会危害人类,合理利用化学物质可以造福人类
任何事物都具有两面性,看问题应一分为二
8.布置作业
【教师引入】酸雨让花容失色,枝叶凋零,我们可以为之做什么呢?
【教师讲解】1.到图书馆查资料或通过上网查找①空气中SO2的来源②目前酸雨的
污染现状③防治酸雨的办法结合自己的想法写一篇与酸雨有关的小论文。
2.上网查阅资料,对SO2的性质做进一步探究,除了我们上述讨论的性质外,
SO2还可能具有什么性质?
五、教学反思
这是本人在2009年江苏省化学优质课比赛中的参赛课,本节课经过市化学教研员和本校多位教师的指点打磨,设计思路非常巧妙,受到了听课专家的好评。本节课通过学生设计实验,验证二氧化硫的主要性质,教学环节环环相扣,充分体现了知识的内在联系。问题设置合理,诱思味道较浓,使学生对结构决定性质有了更深刻的认识。亲身体验使学生整节课都沉浸在探究中,体现了教学以学生为主体,教师作引导的功能。