從生活中感悟化學(xué)

1、從生活中感悟化學(xué) 二氧化硫的性質(zhì)教學(xué)設(shè)計及案例南京市金陵中學(xué) 李 惠 娟 210005設(shè)計思想與教學(xué)目標(biāo)酸性氧化物硫酸工業(yè)食品安全環(huán)境保護氧化性還原性二氧化硫二氧化硫是高中化學(xué)中眾多元素化合物的典型代表物。它因集多種角色于一身，融多向折射于一體（見右圖），使其成為中學(xué)教學(xué)的重點，也是老師教學(xué)設(shè)計的“寵兒”。本節(jié)課教學(xué)設(shè)計的特點是拋開常見教學(xué)設(shè)計中的傳統(tǒng)思想和固有模式的束縛，如眾所周知的酸雨問題，而是從關(guān)注與人人生存關(guān)系最為密切的食品安全及加工這一社會熱點問題入手，注重最貼近學(xué)生的問題和感興趣的事物出發(fā)創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生對生活中的現(xiàn)象進行探究的興趣和愿望，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的化學(xué)知識與解決生活、

2、社會等實際問題結(jié)合起來。一方面讓學(xué)生通過實驗探究歸納出SO2的性質(zhì)，認(rèn)識SO2的性質(zhì)在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用，體驗科學(xué)研究的過程、方法；另一方面引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的食品安全意識、法制意識，幫助學(xué)生在未來做一個負(fù)有責(zé)任心的公民；讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)物質(zhì)在造福人類、推動人類社會物質(zhì)文明發(fā)展中所起的作用，并形成化學(xué)物質(zhì)的不合理應(yīng)用也會引起損害生命健康、環(huán)境污染等社會問題的觀點，逐步樹立合理應(yīng)用化學(xué)物質(zhì)的科學(xué)觀。教學(xué)設(shè)計及過程【情景導(dǎo)入】 二氧化硫已成為現(xiàn)在食品安全的大敵【設(shè)問選擇】 假如同學(xué)們?nèi)ナ袌鲑徺I銀耳，你將會選擇下列圖中的哪一種？圖片展示 ：兩種外貌截然不同的銀耳：第一種色澤暗淡、性狀干枯；第二種個體

3、豐滿、顏色潤白?！居懻摻涣鳌客瑢W(xué)們大多喜歡第二種，原因是它賣相好，誘人喜愛。也有少數(shù)同學(xué)表示猶豫，理由是第二種可能是經(jīng)漂白美化過的?！举|(zhì)疑探究】不法分子是如何進行食品“美白的”？央視生活報道：銀耳竟用硫磺熏 致癌物超標(biāo)百倍 銀耳有“菌中之冠”的美稱！不少人把它看作是營養(yǎng)滋補佳品。然而不法生產(chǎn)者為了把銀耳變白，用硫磺加以薰蒸，滿足了消費者銀耳越白越好的錯誤心理。據(jù)悉，近日有關(guān)部門在上海、北京、福建市場幾十種銀耳商品進行檢查，無一合格，殘留二氧化硫嚴(yán)重超標(biāo)。 二氧化硫已成為食品安全的頭號元兇它被不法生產(chǎn)者用作腌制蔬菜中的防腐劑、米面食品中的美白劑、脫皮蔬果中的抗氧化劑、香蕉龍眼的催熟劑圖在塑料帳篷

4、中用硫磺熏銀耳【新聞連線】 設(shè)計意圖：“民以食為天”，而現(xiàn)實中我們的食品安全問題令人觸目驚心！教學(xué)的中心即是生活,在實際生活中去選定某些典型真實的事例,設(shè)計出能對學(xué)生的知識、情感、意識產(chǎn)生強烈刺激或構(gòu)成挑戰(zhàn)的問題, 不僅激起學(xué)生的求知欲望，更重要的是加強法制意識和社會責(zé)任感的教育，使教學(xué)具有鮮活的生命力?！厩榫澳M】探究硫燃燒的產(chǎn)物二氧化硫能具有漂白性嗎？操作：在鐘罩中預(yù)先放有新鮮的紅花、綠葉、果皮（青香蕉）等各少許，用燃燒匙進行硫的燃燒實驗?，F(xiàn)象：一段時間后紅花、綠葉、香蕉皮的顏色逐漸變黃、變白。結(jié)論：二氧化硫具有漂白性。設(shè)計意圖：“耳聽為虛，眼見為實”，媒體新聞消息是間接得來的，而情景模擬

5、能使學(xué)生親眼目睹，親身感受，更具有真實感和說服力。【生活應(yīng)用】二氧化硫為何成為質(zhì)檢、衛(wèi)生部門追查的食品安全的頭號元兇？老百姓購買這類食品時如何盡可能擦亮眼睛，讓我們的餐桌越來越安全？【資料卡片2】專家提醒：天然的銀耳從色澤上看，顏色是很自然的淡黃色的；從形狀上看，好的銀耳形形是完整的，泡過以后不蔫不軟；從氣味上看，好銀耳的氣味應(yīng)該是自然芳香。如果顏色很白、能聞到刺激性的氣味或?qū)ι嘤写碳せ蚶钡母杏X，就可能是經(jīng)過硫磺熏蒸的?！举Y料卡片1】二氧化硫是食物的“化妝品”，目前食品不合格多半因為SO2。二氧化硫遇水會形成亞硫酸，而亞硫酸及其鹽可引起人們支氣管痙攣，并會在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成致癌物質(zhì)亞硝胺。如果食品

6、中二氧化硫殘留量超標(biāo)，長期食用這類食品，對人體的肝、腎臟等有嚴(yán)重?fù)p害，并有致癌作用?！静蹲叫畔ⅰ繌纳鲜鰧嶒灪唾Y料卡片1、2中你能獲取二氧化硫的哪些物理性質(zhì)？設(shè)計意圖:從提供資料卡片的方式不僅讓學(xué)生了解食品中二氧化硫殘留量超標(biāo)對人體健康的損害，學(xué)會簡單判別銀耳等食品優(yōu)劣的方法，積累生活經(jīng)驗，以免受騙上當(dāng)，而且從生活視角巧妙進入化學(xué)視角，自然引出二氧化硫的物理性質(zhì)?！練w納補充】一、二氧化硫的物理性質(zhì)二氧化硫氣體無色、易溶于水、有刺激性的氣味、易液化、密度比空氣大?！緦嶒炋骄俊慷趸驓怏w的溶解性及其水溶液的酸性、漂白性。演示： 把盛滿SO2 氣體的試管倒立于水中。 至液面穩(wěn)定后，堵住管口，移出水面

7、。 將試管中液體分成二份，一份用pH測定，并滴入紫色石蕊試液、另一份滴入品紅試液?，F(xiàn)象：中管內(nèi)液面的上升，中溶液pH7，石蕊試液變紅，品紅試液褪色。結(jié)論：二氧化硫的水溶液顯酸性；能使品紅試液褪色，但不能使石蕊試液褪色。 【討論導(dǎo)出】二、二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)1與水的反應(yīng)SO2 H2O H2SO3 （分析可逆反應(yīng)特征） （亞硫酸：中強弱酸，不穩(wěn)定，只能存在于水溶液中）性質(zhì)2二氧化硫的漂白性SO2某些有機色質(zhì)(含水)褪色 復(fù)原 【回憶思考】 我們已學(xué)過還有哪些物質(zhì)具有漂白脫色作用？【交流共享】 有Cl2、HClO、Na2O2、H2O2、O3、活性炭等【實驗探究】二氧化硫的漂白性與氯氣的漂白性相同嗎

8、？設(shè)計方案、實驗操作、觀察現(xiàn)象、推斷結(jié)論： 實 驗現(xiàn) 象結(jié)論在二份濃氯水中分別滴入石蕊和品紅試液。溶液均褪色氯水漂白范圍較二氧化硫廣在盛有已通SO2漂白的品紅溶液（無色）的小試管上部放一小塊紅色花瓣，加熱試管。溶液變紅而花瓣變白二氧化硫的漂白性不穩(wěn)定，加熱易復(fù)原，有一定可逆性在已使品紅試液褪色的氯水試管的小試管上部放一小塊紅色花瓣，加熱試管。溶液不變紅且花瓣也不變白氯水的漂白性穩(wěn)定，加熱不復(fù)原【分析原理】Cl2等氧化劑是將有機色素氧化而褪色，一旦氧化，很難復(fù)原，具有不可逆性。而SO2是與某些有機色素化合生成無色的不穩(wěn)定的化合物，加熱或久置分解而恢復(fù)原來的顏色，所以SO2的漂白性不穩(wěn)定?！举Y料支

9、持】二氧化硫的漂白原理：SO2溶解于水成亞硫酸，亞硫酸跟有色的有機物質(zhì)直接結(jié)合而成無色化合物。品紅的結(jié)構(gòu)里有一個發(fā)色團，該發(fā)色團遇到亞硫酸后，生成不穩(wěn)定的無色化合物，改變了發(fā)色團的結(jié)構(gòu)。這種無色化合物不穩(wěn)定，遇熱時，又分解為發(fā)色團?！窘M織討論】比較SO2和 Cl2水溶液的漂白性SO2Cl2漂白原因漂白效果漂白范圍對紫色石蕊的作用對品紅的作用兩氣體混合對漂白的影響【發(fā)散歸納】試從漂白原理對SO2、Cl2、Na2O2、HClO、O3、H2O2、活性炭漂白脫色進行分類。物 質(zhì)漂白機理反應(yīng)本質(zhì)脫色特點SO2 化合反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)不穩(wěn)定、可逆Cl2、Na2O2、HClO、O3、H2O2氧化反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定、

10、不可逆活性炭吸附作用物理變化不穩(wěn)定【生活應(yīng)用】我們生活中經(jīng)常見到的課本、報紙、草帽、織物等，嶄新的時候非常白凈，為什么過幾年就會變黃？你預(yù)測可能是用哪種漂白劑？【判斷解釋】可能用二氧化硫的漂白，它具有不穩(wěn)定性。設(shè)計意圖:通過實驗奇特的現(xiàn)象去激發(fā)學(xué)生思考SO2漂白與Cl2漂白的不同，發(fā)散比較二氧化硫的漂白性機理與HClO、Na2O2等不同，不僅學(xué)會分類思考問題，尋求資料獲得支持，而且明白分析現(xiàn)象要從其本質(zhì)、原理去考慮，要認(rèn)識事物的全面性。【生活探究】日常生活中我們經(jīng)常見到削皮的土豆、荸薺等露置于空氣中很快變色，但家庭主婦常把它去皮后浸泡于水中，土豆等就不易變色，這是為什么？菜場里小販們削皮土豆并

11、不泡在水中，但能放上半天甚至一整天，這又是為什么？【猜想交流】去皮土豆等浸泡于水中可減少與空氣的接觸，可抑制其氧化變色。脫皮蔬果：二氧化硫 = 抗氧化劑據(jù)了解，目前市場上用二氧化硫溶液浸泡脫皮蔬菜的現(xiàn)象相當(dāng)普遍。“不浸泡的話，蔬菜一般幾小時就變得顏色暗淡不新鮮。經(jīng)營者為了能使產(chǎn)品賣相好看，采用這種方法不僅能抑制氧化，還能使食物表面光潔、顏色潤白，且很少有疤痕?！眻?zhí)法人員透露，幾乎90%的脫皮蔬菜二氧化硫超標(biāo)?！拘侣劸€索】 【引發(fā)思考】二氧化硫能能抑制氧化，說明它具有怎樣的性質(zhì)？【推斷假設(shè)】性質(zhì)3二氧化硫的還原性【探索論證】二氧化硫具有還原性嗎？可設(shè)計哪些方案？如何選擇試劑？【交流討論】核心關(guān)鍵

12、：選擇合適的氧化劑，發(fā)生現(xiàn)象明顯的氧化還原反應(yīng)，如顏色變化等。方案1：二氧化硫能否使KMnO4 溶液褪色。方案2：二氧化硫能否使氯水、溴水溶液褪色。方案3：二氧化硫能否使FeCl3溶液褪色,并可加入BaCl2溶液進一步檢驗。方案4：二氧化硫水溶液，滴加氯化鋇溶液，再滴加過氧化氫溶液，振蕩?！痉纸M實驗】全班分工，完成四個實驗，記錄現(xiàn)象，并匯報交流，導(dǎo)出結(jié)論：實驗現(xiàn)象結(jié)論實驗1紫紅色褪去SO2能被KMnO4 溶液氧化實驗2淺黃綠色或淺棕黃色褪去SO2能被氯水、溴水氧化實驗3黃色褪去，加入BaCl2后出現(xiàn)白色沉淀SO2能被FeCl3溶液氧化成SO42-，SO42-與Ba2+生成BaSO4實驗4先無沉

13、淀，后出現(xiàn)白色沉淀SO2 與BaCl2不反應(yīng)，但能被H2O2氧化氧化成SO42-?！疽龑?dǎo)思考】 如何論證二氧化硫使KMnO4 等溶液褪色不是漂白褪色？ 為什么二氧化硫具有還原性？它可能有氧化性嗎？ SO2 與BaCl2不反應(yīng)，能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)嗎？為什么？【交流探討】 利用二氧化硫漂白的不穩(wěn)定性，將褪色后溶液加熱若不復(fù)原，則說明之。 從S元素化合價進性分析。+4價S處于S元素的中間價態(tài)，既可升高又可降低。 二氧化硫是一種酸性氧化物【歸納推斷】性質(zhì)4二氧化硫的氧化性 如： 2H2S + SO2 = 3S+2H2O 性質(zhì)5具有酸性氧化物的通性與堿溶液反應(yīng)： Ba(OH)2 + SO2 =

14、BaSO3 + H2OCa(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O 與堿性氧化物的反應(yīng)： SO2 CaO CaSO3 與某些鹽的反應(yīng)：Na2CO3 SO2 Na2SO3 CO2NaHCO3 SO2 NaHSO3 CO2酸性：H2SO3 H2CO3設(shè)計意圖:從生活中脫皮蔬果的保存問題入手，巧妙引出二氧化硫的還原性。鼓勵學(xué)生設(shè)計不同方案，支持學(xué)生的自我體現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會表達(dá)自己、傾聽他人意見、反思個人知識結(jié)構(gòu)和思維方式的意識和能力。對學(xué)生提供的方案進行評析，并選擇典型方案進行分工合作，實驗論證，提高課堂效率。引導(dǎo)從化學(xué)視角（化合價）來分析二氧化硫具有的還原性、氧化性，并進一步融合酸性氧化

15、物性質(zhì)的應(yīng)用?！旧钐骄俊客ǔＪ褂玫幕鸩耦^上的易燃物中含有硫，設(shè)計怎樣的方案進行實驗論證？【討論聚焦】設(shè)計怎樣的裝置能將火柴頭燃燒的氣體盡可能進入到反應(yīng)液中？怎樣選擇合適的試劑？【設(shè)計方案】從生活中獲得啟迪，聯(lián)想家用廚房中的排油煙機、生活中的注射器等。將多根火柴放在如右圖所示的實驗裝置中的漏斗下面，用點燃幾根火柴，慢慢拉動注射器活塞抽氣，讓火柴燃燒產(chǎn)生的氣體通過反應(yīng)液。選擇合適的試劑：稀品紅溶液（或者稀溴水、稀KMnO4溶液等）。【引誘質(zhì)疑】在上述方案中能否使用飽和石灰水來？為什么？【探討分析】火柴燃燒產(chǎn)生同時產(chǎn)生SO2 、CO2 ，都能使飽和石灰水變混濁，故不能?！颈容^歸納】SO2 、CO2

16、 的性質(zhì)（略）【思考問題】1如何鑒別CO2和SO2？2如何驗證CO2氣體中是否含SO2？如何驗證中SO2氣體是否含CO2？3如何除去CO2中的SO2？設(shè)計意圖：美國教育專家格蘭特威金斯說過：“知識必須在解決問題的過程中得到運用或在運用中發(fā)現(xiàn)新的問題，從而激發(fā)學(xué)生的探究興趣，才能顯示出其重要性。”以一個有趣的生活小探究揭示出SO2 、CO2“你中有我、我中有你”的相互關(guān)系?！就卣箍偨Y(jié)】二氧化硫在生活、生產(chǎn)中的功過（略）【啟迪升華】觀看下列二張圖片，思考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？圖 我國酸雨和二氧化硫每年造成的經(jīng)濟損失 圖 升高煙囪，是為了給圣誕老人出難題嗎？設(shè)計意圖

17、：我國酸雨的產(chǎn)生、危害以一幅簡明的情景示意圖呈現(xiàn)，一目了然。各國煙囪的競相升高，“是為了給圣誕老人出難題嗎？”的圖示標(biāo)題頗具諷刺、幽默之感，“我們能做什么？我們應(yīng)做什么？”發(fā)人深省，意味深遠(yuǎn)。教學(xué)后思1情境教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生“從生活走向化學(xué)，從化學(xué)走向社會” 作為一個中學(xué)生，也許他可以不去關(guān)注生產(chǎn)及社會等重大問題，但他一定不會不關(guān)注自己切切實實的生存問題，而食品安全恰恰與每個人的生命健康息息相關(guān)。在本節(jié)課堂里，學(xué)生對二氧化硫已成為食品安全的頭號元兇的事實表現(xiàn)出極其的震驚，這自然激發(fā)他們?nèi)ニ伎己吞骄繛槭裁炊趸蚰鼙徊环ǚ肿佑米鞫喾N食品的防腐劑、美白劑、抗氧化劑、催熟劑，從學(xué)科與生活的結(jié)合點、學(xué)科與社會的結(jié)合點入手，利用問題探究、認(rèn)知矛盾來創(chuàng)設(shè)教學(xué)一系列真實情境，教學(xué)情境設(shè)計注意情境作用的全程性，努力在整個學(xué)習(xí)過程中都能激發(fā)、推動、維持、強化和調(diào)整學(xué)生的認(rèn)知活動、情感活動和實踐活動等。讓學(xué)生在自發(fā)關(guān)注民生的同時，自然能感受到學(xué)習(xí)化學(xué)的意義，體現(xiàn)科學(xué)服務(wù)于社會和生活的理念，最終達(dá)成“從生活走向化學(xué)，從化