二氧化硫教學設(shè)計.doc

二氧化硫教學設(shè)計知識目標：使學生了解二氧化硫的物理性質(zhì)和用途。使學生掌握二氧化硫的化學性質(zhì)。使學生了解二氧化硫?qū)諝獾奈廴炯捌湮：Γ岣攮h(huán)保意識。能力目標：培養(yǎng)學生觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果的能力。培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，利用所學知識獨立完成實驗的能力。情感目標：通過二氧化硫的氧化性和還原性的教學，對學生進行結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、矛盾的主要方面和次要方面等辯證唯物主義觀點教育。通過二氧化硫污染的教學，樹立學生的環(huán)保意識。教法建議二氧化硫在高中化學教材中占有特殊重要的位置，主要表現(xiàn)在以下幾點：1二氧化硫與當今世界的發(fā)展問題、環(huán)境問題有著密切聯(lián)系。在中學化學的教學內(nèi)容里，二氧化硫的性質(zhì)及其與人類生活的關(guān)系是一個重要的、不可能回避的問題。在教學中，可以以此為契機，開展研究，目的是將課堂上或書本中的知識運用于實際，培養(yǎng)信息處理的能力，合作學習的能力，分析問題的綜合能力，表達能力和社會責任感。具體建議如下：（1）面向全體學生提出以下問題：二氧化硫造成污染及其防治的化學原理；本地二氧化硫污染成因分析；防治建議（化學的、工業(yè)的、社會的角度）。（2）布置任務(wù)文獻收集：學生查詢有關(guān)資料，資料來源可以使多渠道的，例如計算機網(wǎng)絡(luò)、圖書館、教科書、報刊雜志、廣播電視報道、空氣質(zhì)量報告，也可以就此問題進行專家訪談等。綜述與分析：對所得資料進行分類整理，提煉出主要數(shù)據(jù)、主要觀點或主張；對這些數(shù)據(jù)和觀點進行科學分析，整理成文獻綜述。在文獻研究的基礎(chǔ)上，出自己的觀點（研究成果），并對其進行論證。然后將研究成果以一定的形式表達出來，可以是論文、小報、展板、調(diào)查報告等。（3）按照自愿結(jié)合的原則，將學生分成若干小組，每個小組5-7人，選出組長，小組成員要有明確分工。（4）組織表達與交流活動根據(jù)學生成果形式，組織全班交流活動。交流以組為單位進行，每個小組選出代表，向全體師生介紹研究過程與成果。如果條件允許的話，應(yīng)為學生準備適當條件（例如多媒體系統(tǒng)、實驗儀器與藥品、相關(guān)軟件等）。教師和其他學生對匯報的內(nèi)容、形式、成果做出評價，評價以鼓勵和肯定為主。2學生已經(jīng)學習了典型的金屬元素堿金屬和典型的非金屬元素鹵素。在教學思路上，應(yīng)該從“從個別到一般”的歸納法，過渡到“從一般到個別”的演繹法。也就是說二氧化硫的學習應(yīng)該成為理論指導下的學習。 3在本章教材內(nèi)容里，關(guān)于硫元素的化合物只介紹兩種二氧化硫、硫酸。這兩種物質(zhì)的教學，應(yīng)該足以支撐學生對硫元素的總體認識。通過二氧化硫和硫酸的教學，應(yīng)該使學生建立“硫元素系統(tǒng)”的整體印象。4中學所學理論（例如物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論）內(nèi)容淺顯，遠不足以滿足對元素化合物性質(zhì)的解釋需要。因此在教學中應(yīng)該注意規(guī)律的應(yīng)用，例如氧化還原反應(yīng)規(guī)律、復分解反應(yīng)規(guī)律、物質(zhì)的分類與通性等等。對二氧化硫而言：從物質(zhì)分類的角度來分析，二氧化硫試酸性氧化物，具有酸性氧化物的性質(zhì)：SO2+2NaOHNa2SO3+H2O；CaO+SO2CaSO3；H2O+SO2H2SO3。從氧化還原的角度來分析，二氧化硫中的硫元素處于“中間價態(tài)”，與強氧化劑反應(yīng)是可以被氧化為+6價，在水溶液中通常以SO42-的形式存在，干態(tài)時可以以SO3的形式存在；與強還原劑反應(yīng)時，可以被還原為0價，通常以單質(zhì)的形式存在。從物質(zhì)的特殊性角度來分析，二氧化硫具有以下性質(zhì)：毒性（其毒性不如硫化氫強）；漂白性。二氧化硫的漂白機理與次氯酸有所不同。次氯酸的漂白作用是利用其強烈的氧化性，將有色物質(zhì)的分子破壞掉，變?yōu)闊o色的物質(zhì)。這個反應(yīng)通常進行的比較完全，且為不可逆過程；二氧化硫的漂白作用是二氧化硫、水和有色物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)生成無色物質(zhì)，一般來說這種無色物質(zhì)不穩(wěn)定，受熱或者長時間放置會將二氧化硫重新放出，使被漂白的物質(zhì)恢復原來的顏色，二氧化硫的漂白作用是一個可逆的過程。由于次氯酸具有較強的氧化性，容易毀壞被漂白的物質(zhì)，因此在實際生活中，二氧化硫的漂白作用比次氯酸應(yīng)用的場合多。5二氧化硫具有多方面多層次的性質(zhì)，是知識系統(tǒng)和鏈條中的“關(guān)節(jié)點”，應(yīng)用簡單儀器就可以對其進行多方面的探索與研究。建議師生一起設(shè)計一個聯(lián)合裝置，一次性地展現(xiàn)二氧化硫的主要性質(zhì)（酸性、氧化性、還原性、漂白性）并防止污染教室內(nèi)的空氣。下述裝置供參考：教學重點：二氧化硫的化學性質(zhì)難點：二氧化硫的漂白作用教學過程：引入：我們知道硫在氧族中燃燒能夠生成一種有刺激性氣味氣體二氧化硫。播放視頻：硫在氧氣中燃燒。引言：我們以硫為代表物，認識了氧族元素的主要化學性質(zhì)，現(xiàn)在我們要學習硫的重要氧化物之一二氧化硫的性質(zhì)、用途和危害。講述：物理性質(zhì)展示：聞氣體氣味正確方法的圖片演示實驗：二氧化硫溶于水（此處若無演示條件，也可以播放視頻文件）討論：根據(jù)二氧化硫的物質(zhì)分類判斷它是酸性氧化物，因此具有酸性氧化物的通性。分析：二氧化硫與水反應(yīng)的實驗現(xiàn)象，既說明它能溶于水，又說明它和水反應(yīng)生成了酸。在此可以復習可逆反應(yīng)的概念。討論：二氧化硫溶于水的實驗中為什么開始水面沒有順利上升？振蕩后水面很快上升？（在液面上形成飽和亞硫酸溶液，阻止SO2的吸收。）要求：學生寫出證明二氧化硫是酸性氧化物的有關(guān)反應(yīng)的化學方程式。簡介：亞硫酸討論：根據(jù)二氧化硫中硫元素的化合價推斷它應(yīng)具有的化學性質(zhì)。講述：當二氧化硫遇到強還原劑時，表現(xiàn)出氧化性。例如：二氧化硫和硫化氫反應(yīng)可以生成硫和水。過渡：二氧化硫主要表現(xiàn)出還原性。講述：二氧化硫和氧氣的反應(yīng)增加演示實驗：二氧化硫使碘水褪色。分析：此實驗說明了什么？由此推斷二氧化硫能否使高錳酸鉀溶液褪色，使氯水、溴水褪色？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式。演示實驗：二氧化硫使品紅溶液褪色。分析：二氧化硫的漂白原理并與氯氣等作對比，小結(jié)具有漂白性的物質(zhì)。討論：根據(jù)二氧化硫的性質(zhì)推斷它的用途。過渡：二氧化硫在工業(yè)上可以作漂白劑，還能殺滅霉菌和細菌，作食物和干果的防腐劑。但是也有不法之徒利用二氧化硫的性質(zhì)，讓饅頭、銀耳變得更白，只顧個人利益，不管他人的身體健康。請同學們今后要注意。此外，二氧化硫還是污染大氣的主要有害物質(zhì)之一。講述：二氧化硫的污染。酸雨的概念和危害。展示圖片、播放有關(guān)酸雨的錄像。小結(jié)：作業(yè)：板書設(shè)計：第二節(jié) 二氧化硫一、二氧化硫的性質(zhì)1物理性質(zhì)無色、有毒、刺激性氣味的氣體；易液化、易溶于水（1 ：40）2化學性質(zhì)（1）具有酸性氧化物的通性SO2 + H2O H2SO3SO2 + CaO = CaSO3SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2OSO2 + NaOH = NaHSO3SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3+ H2OCaSO3SO2H2OCa(HSO3)2（2）二氧化硫的氧化還原反應(yīng)弱氧化性：2 H2S + SO2 = 3 S+ 2 H2O（介紹）較強的還原性：如SO2能使氯水、溴水、KMnO4溶液褪色。 2SO2O2 2SO3SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2 HBr（3）漂白性3用途二、二氧化硫的污染酸雨探究活動二氧化硫的漂白性一、探究活動的題目氯氣和二氧化硫都具有漂白性。現(xiàn)將氯氣和二氧化硫氣體以一定的比例混合后通入品紅溶液，則溶液是否褪色？通入后再給溶液加熱有何現(xiàn)象？二、實驗探究1先往盛有品紅溶液的試管中通入二氧化硫氣體，觀察現(xiàn)象，說明原理。然后給試管加熱，觀察現(xiàn)象，說明理由。2向另一支盛有品紅溶液的試管中通入氯氣，觀察現(xiàn)象，說明原理。然后給試管加熱，觀察現(xiàn)象，說明理由。3向第三支盛有品紅溶液的試管中通入二氧化硫和氯氣的混合氣。注意此時分成三組實驗。（1）第一組：控制氯氣和二氧化硫氣體的比例為1 ：1，觀察現(xiàn)象，說明原理。然后給溶液加熱有何現(xiàn)象？（2）第二組：二氧化硫過量，觀察現(xiàn)象，說明原理。然后給溶液加熱有何現(xiàn)象？（3）第三組：氯氣過量，觀察現(xiàn)象，說明原理。然后給溶液加熱有何現(xiàn)象？三、分析原理氯氣和二氧化硫單獨與品紅溶液反應(yīng)，均會使之褪色，其中二氧化硫的漂白作用是因為它能與有色物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。這種物質(zhì)在加熱的條件下即可重新釋放出二氧化硫氣體，使溶液顏色復原；氯氣溶于水后生成強氧化劑次氯酸，它能使有色物質(zhì)因被氧化而褪色，加熱也不能使顏色復原。但這兩種氣體在溶液中會發(fā)生反應(yīng)：SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2 HCl因此，當它們恰好完全反應(yīng)時，兩種物質(zhì)就會失去原來的漂白作用。而當它們當中的任何一種物質(zhì)過量時，反應(yīng)后的溶液就會反映出這種過量物質(zhì)的性質(zhì)。因此，當兩種氣體以物質(zhì)的量比為1：1通入溶液中，不會使品紅溶液褪色；而二氧化硫過量時，溶液褪色，給溶液加熱后溶液的顏色會復原；當氯氣過量時，也能使品紅溶液褪色，但加熱不能使溶液顏色復原。四、實驗后的啟示在思考問題時，一定要對問題有一個比較全面的分析，切忌顧此失彼，掛一漏萬；如果只注意兩種物質(zhì)都具有漂白性，則會忽視這兩種物質(zhì)之間會發(fā)生化學反應(yīng)；如果只注意到兩者之間的反應(yīng)，就會忽視某一種物質(zhì)過量時的情況。不過所有這一切都必須建立在對這兩種物質(zhì)漂白原理這一基礎(chǔ)知識準確掌握的基礎(chǔ)上。過氧化鈉跟二氧化硫反應(yīng)（1）已知過氧化鈉跟二氧化碳的反應(yīng)，試根據(jù)二氧化硫的有關(guān)性質(zhì)，推測過氧化鈉跟二氧化硫反應(yīng)的情況，并設(shè)計簡單的實驗方案對你的推測加以驗證。說明與實施方案建議設(shè)計意圖：學生在學習中常常望文生義，而忽視化學式背后活生生的“性質(zhì)”，從而違背化學學習的規(guī)律。本活動通過“形似”的CO2和SO2的性質(zhì)對比，揭示二氧化硫的性質(zhì)本質(zhì)，鍛煉學生的思維的科學性、全面性。方案設(shè)計建議：方案一 比較CO2和SO2二者的性質(zhì)（特別是化合價），推測可能發(fā)生的反應(yīng)，然后用實驗加以驗證。方案二 先進行實驗，然后對生成物進行檢驗，從而得出結(jié)論，在對結(jié)論進行討論。活動組織建議：第一步：將學生分成若干小組，根據(jù)要求進行方案設(shè)計；第二步：每個小組選出一個代表匯報本組所設(shè)計的方案；第三步：全體師生對方案進行質(zhì)詢和評議；第四步：修改或完善方案后以小組為單位，按方案進行操作，并做好記錄；第五步：呈交實驗報告，必要時進行全班交流。（2）實驗室通常用亞硫酸鈉跟硫酸的反應(yīng)來制備二氧化硫。請你設(shè)計一套實驗裝置，用以說明二氧化硫的酸性、還原性、氧化性和漂白性。說明與實施方案建議設(shè)計意圖：根據(jù)反應(yīng)物、生成物的特點和反應(yīng)條件確定制備氣的所用的裝置；在綜合考慮二氧化硫性質(zhì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計全面反映其性質(zhì)的裝置，達到認識和實際操作的結(jié)合，培養(yǎng)綜合能力。方案設(shè)計建議：活動組織建議：學生用畫圖的方法，設(shè)計裝置；用投影機將學生的方案展示出來，師生共同予以評價；選擇2-3個方案進行實際操作。各組匯報方案實施情況，進行小結(jié)。（3）將二氧化硫和氯氣共同作用于品紅溶液后，在對其進行加熱。試分析可能發(fā)生的現(xiàn)象。說明與實施方案建議設(shè)計意圖：鍛煉思維的邏輯性、縝密性。不同思維水平的學生會有不同的思維檔次：知道二氧化硫和氯氣均有漂白性；記得二氧化硫和氯氣（氯水）可以發(fā)生反應(yīng)是漂白功能喪失；知道二氧化硫具有還原性，氯氣（或氯水）具有氧化性，二者相遇會發(fā)生反應(yīng)，生成的鹽酸和稀硫酸不具有漂白性；注意到二氧化硫跟氯氣（氯水）反應(yīng)時量的關(guān)系，如果有一種物質(zhì)過量，則反應(yīng)后會顯示過量的物質(zhì)的性質(zhì)；在設(shè)計實驗時，考慮了品紅的用量問題。好的實驗程序是將兩種漂白劑混合，再通入（或滴入）品紅溶液，（若漂白劑物質(zhì)的量之比不是1：1時）至恰好褪色；會用數(shù)學的語言簡捷而嚴密地表達反應(yīng)的情況。數(shù)學模型示例：在漂白劑先混合，在作用于品紅溶液，并恰至剛好褪色的情況下：n(SO2)：n(Cl2)1時，品紅顏色可以恢復；n(SO2)：n(Cl2)=1時，品紅不會褪色；n(SO2)：n(Cl2)1時，品紅顏色不會恢復。因此，本活動具有較好的思維梯度，不同的學生具有不同的起點和收獲，同時展現(xiàn)了化學嚴密的邏輯品質(zhì)。方案設(shè)計建議：方案一：二氧化硫和氯氣先混合再通入瓶紅溶液，至恰好褪色（1：1時不褪色）。方案二：二氧化硫和氯氣先分別同入適量水中，再用膠頭滴管滴入品紅溶液，至恰好褪色（1：1時不褪色）?；顒咏M織建議：由于實驗具有一定的難度，同時也