二氧化硫教學(xué)設(shè)計(jì).doc

二氧化硫教學(xué)設(shè)計(jì)知識目標(biāo)：使學(xué)生了解二氧化硫的物理性質(zhì)和用途。使學(xué)生掌握二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。使學(xué)生了解二氧化硫?qū)諝獾奈廴炯捌湮：?，提高環(huán)保意識。能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，利用所學(xué)知識獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力。情感目標(biāo)：通過二氧化硫的氧化性和還原性的教學(xué)，對學(xué)生進(jìn)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(diǎn)教育。通過二氧化硫污染的教學(xué)，樹立學(xué)生的環(huán)保意識。教法建議二氧化硫在高中化學(xué)教材中占有特殊重要的位置，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1二氧化硫與當(dāng)今世界的發(fā)展問題、環(huán)境問題有著密切聯(lián)系。在中學(xué)化學(xué)的教學(xué)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(gè)重要的、不可能回避的問題。在教學(xué)中，可以以此為契機(jī)，開展研究，目的是將課堂上或書本中的知識運(yùn)用于實(shí)際，培養(yǎng)信息處理的能力，合作學(xué)習(xí)的能力，分析問題的綜合能力，表達(dá)能力和社會責(zé)任感。具體建議如下：（1）面向全體學(xué)生提出以下問題：二氧化硫造成污染及其防治的化學(xué)原理；本地二氧化硫污染成因分析；防治建議（化學(xué)的、工業(yè)的、社會的角度）。（2）布置任務(wù)文獻(xiàn)收集：學(xué)生查詢有關(guān)資料，資料來源可以使多渠道的，例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、圖書館、教科書、報(bào)刊雜志、廣播電視報(bào)道、空氣質(zhì)量報(bào)告，也可以就此問題進(jìn)行專家訪談等。綜述與分析：對所得資料進(jìn)行分類整理，提煉出主要數(shù)據(jù)、主要觀點(diǎn)或主張；對這些數(shù)據(jù)和觀點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)分析，整理成文獻(xiàn)綜述。在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，出自己的觀點(diǎn)（研究成果），并對其進(jìn)行論證。然后將研究成果以一定的形式表達(dá)出來，可以是論文、小報(bào)、展板、調(diào)查報(bào)告等。（3）按照自愿結(jié)合的原則，將學(xué)生分成若干小組，每個(gè)小組5-7人，選出組長，小組成員要有明確分工。（4）組織表達(dá)與交流活動根據(jù)學(xué)生成果形式，組織全班交流活動。交流以組為單位進(jìn)行，每個(gè)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(xué)生準(zhǔn)備適當(dāng)條件（例如多媒體系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品、相關(guān)軟件等）。教師和其他學(xué)生對匯報(bào)的內(nèi)容、形式、成果做出評價(jià)，評價(jià)以鼓勵和肯定為主。2學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)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(xué)思路上，應(yīng)該從“從個(gè)別到一般”的歸納法，過渡到“從一般到個(gè)別”的演繹法。也就是說二氧化硫的學(xué)習(xí)應(yīng)該成為理論指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)。 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(xué)，應(yīng)該足以支撐學(xué)生對硫元素的總體認(rèn)識。通過二氧化硫和硫酸的教學(xué)，應(yīng)該使學(xué)生建立“硫元素系統(tǒng)”的整體印象。4中學(xué)所學(xué)理論（例如物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論）內(nèi)容淺顯，遠(yuǎn)不足以滿足對元素化合物性質(zhì)的解釋需要。因此在教學(xué)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(fù)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(jià)態(tài)”，與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)是可以被氧化為+6價(jià)，在水溶液中通常以SO42-的形式存在，干態(tài)時(shí)可以以SO3的形式存在；與強(qiáng)還原劑反應(yīng)時(shí)，可以被還原為0價(jià)，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(qiáng)）；漂白性。二氧化硫的漂白機(jī)理與次氯酸有所不同。次氯酸的漂白作用是利用其強(qiáng)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(gè)反應(yīng)通常進(jìn)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(shí)間放置會將二氧化硫重新放出，使被漂白的物質(zhì)恢復(fù)原來的顏色，二氧化硫的漂白作用是一個(gè)可逆的過程。由于次氯酸具有較強(qiáng)的氧化性，容易毀壞被漂白的物質(zhì)，因此在實(shí)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(diǎn)”，應(yīng)用簡單儀器就可以對其進(jìn)行多方面的探索與研究。建議師生一起設(shè)計(jì)一個(gè)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(xué)重點(diǎn)：二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)難點(diǎn)：二氧化硫的漂白作用教學(xué)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?yàn)榇砦?，認(rèn)識了氧族元素的主要化學(xué)性質(zhì)，現(xiàn)在我們要學(xué)習(xí)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(shí)驗(yàn)：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(shí)驗(yàn)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(fù)習(xí)可逆反應(yīng)的概念。討論：二氧化硫溶于水的實(shí)驗(yàn)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(xué)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(xué)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(jià)推斷它應(yīng)具有的化學(xué)性質(zhì)。講述：當(dāng)二氧化硫遇到強(qiáng)還原劑時(shí)，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(shí)驗(yàn)：二氧化硫使碘水褪色。分析：此實(shí)驗(yàn)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(xué)方程式。演示實(shí)驗(yàn)：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(xì)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(gè)人利益，不管他人的身體健康。請同學(xué)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(jì)：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(xué)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(qiáng)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?，F(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(shí)驗(yàn)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(shí)分成三組實(shí)驗(yàn)。（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(dú)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?yàn)樗芘c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(fù)原；氯氣溶于水后生成強(qiáng)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(fù)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(dāng)它們恰好完全反應(yīng)時(shí)，兩種物質(zhì)就會失去原來的漂白作用。而當(dāng)它們當(dāng)中的任何一種物質(zhì)過量時(shí)，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(dāng)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(shí)，溶液褪色，給溶液加熱后溶液的顏色會復(fù)原；當(dāng)氯氣過量時(shí)，也能使品紅溶液褪色，但加熱不能使溶液顏色復(fù)原。四、實(shí)驗(yàn)后的啟示在思考問題時(shí)，一定要對問題有一個(gè)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(xué)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(shí)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(zhǔn)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(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案對你的推測加以驗(yàn)證。說明與實(shí)施方案建議設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在學(xué)習(xí)中常常望文生義，而忽視化學(xué)式背后活生生的“性質(zhì)”，從而違背化學(xué)學(xué)習(xí)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(xué)生的思維的科學(xué)性、全面性。方案設(shè)計(jì)建議：方案一 比較CO2和SO2二者的性質(zhì)（特別是化合價(jià)），推測可能發(fā)生的反應(yīng)，然后用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。方案二 先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后對生成物進(jìn)行檢驗(yàn)，從而得出結(jié)論，在對結(jié)論進(jìn)行討論?；顒咏M織建議：第一步：將學(xué)生分成若干小組，根據(jù)要求進(jìn)行方案設(shè)計(jì)；第二步：每個(gè)小組選出一個(gè)代表匯報(bào)本組所設(shè)計(jì)的方案；第三步：全體師生對方案進(jìn)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(jìn)行操作，并做好記錄；第五步：呈交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，必要時(shí)進(jìn)行全班交流。（2）實(shí)驗(yàn)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(jì)一套實(shí)驗(yàn)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(shí)施方案建議設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)反應(yīng)物、生成物的特點(diǎn)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(jì)全面反映其性質(zhì)的裝置，達(dá)到認(rèn)識和實(shí)際操作的結(jié)合，培養(yǎng)綜合能力。方案設(shè)計(jì)建議：活動組織建議：學(xué)生用畫圖的方法，設(shè)計(jì)裝置；用投影機(jī)將學(xué)生的方案展示出來，師生共同予以評價(jià)；選擇2-3個(gè)方案進(jìn)行實(shí)際操作。各組匯報(bào)方案實(shí)施情況，進(jìn)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(jìn)行加熱。試分析可能發(fā)生的現(xiàn)象。說明與實(shí)施方案建議設(shè)計(jì)意圖：鍛煉思維的邏輯性、縝密性。不同思維水平的學(xué)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(shí)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(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，考慮了品紅的用量問題。好的實(shí)驗(yàn)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(shí)）至恰好褪色；會用數(shù)學(xué)的語言簡捷而嚴(yán)密地表達(dá)反應(yīng)的情況。數(shù)學(xué)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(shí)，品紅顏色可以恢復(fù)；n(SO2)：n(Cl2)=1時(shí)，品紅不會褪色；n(SO2)：n(Cl2)1時(shí)，品紅顏色不會恢復(fù)。因此，本活動具有較好的思維梯度，不同的學(xué)生具有不同的起點(diǎn)和收獲，同時(shí)展現(xiàn)了化學(xué)嚴(yán)密的邏輯品質(zhì)。方案設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)不褪色）?；顒咏M織建議：由于實(shí)驗(yàn)具有一定的難度，同時(shí)也