关键词:二氧化硫;教学设计;氧化物
作者简介:杨玉荣,任教于河南陕县第二高级中学,中学一级教师。有多篇论文在省市级论文评选中获奖,在河南省优质课赛讲中荣获二等奖。
一、课题
普通高中课程标准实验教科书《化学(必修)》人教版第四章第三节。
二、教材分析
二氧化硫是本章学习中重要的氧化物,是工业生产硫酸环节中的一种重要的反应物质,也是学生初步认识环境污染中大气污染的一种主要物质。课本通过实验手段探究其物理性质、化学性质,对提高学生学习化学的兴趣、培养探究精神具有重要意义。通过对其物理性质、化学性质的了解掌握,树立较强的环保意识。
三、设计理念
在教学设计中将所学知识分解为一个个独立而又相连的模块,将这些相对独立的单元通过问题的设计巧妙地串联起来,通过对问题的提出、思考、探究来获得认识问题、解决问题的方法;充分利用丰富的教学语言、形体语言使学生沉浸在教师创设的教学情景中,全身心地投入。比如实验的改进和增加,思考时允许同学之间小声讨论等等。
四、教学目标分析
1.在知识方面,根据学生的认知水平和认识能力,不任意拔高,也不随意增加内容。
2.在技能培养方面,培养学生的归纳总结能力(可逆反应的概念),注意培养学生设
计实验、动手实验、观察现象、分析问题的能力。
3.在情感态度方面,培养学生的科学探究态度,认真仔细、实事求是的作风,通过二氧化硫对环境造成的危害,让学生树立环保意识和责任意识。
五、教学重点和难点
二氧化硫的化学性质;研究某物质的方法;二氧化硫的氧化性和还原性;可逆反应的概念。
六、教学过程设计及分析
引言:据统计,世界上的古建筑在20世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重,有的已经面目全非。造成这场灾难的元凶是什么呢?它就是酸雨。酸雨的形成就与我们今天要学习的二氧化硫有关(创设情景,激发情意)。
(一)二氧化硫的物理性质(了解)
提问:我们讨论物质的物理性质一般从哪几个方面考虑?(分给学生每人一试管二氧化硫)
学生:(思考后回答)从物质的颜色、状态、气味、密度、溶解性等。学生观察已经收集在试管中的二氧化硫,两个学生闻它的气味?(注意操作方法)
引导:(1)为什么只让两位同学闻气味?(2)那么二氧化硫在常温常压下的溶解性如何?怎样通过实验说明?
教师:二氧化硫是一种比空气重的有毒气体。
学生实验1:将装满二氧化硫气体的试管倒立在水槽中(注意观察试管内水面的变化,做好后用橡皮塞塞住备用)
思考:(1)怎样将装满二氧化硫气体的试管倒立在水槽中而又不至于气体逸散?(2)试管中水面上升包含着哪些物理、化学现象?
现象:水面上升并迅速充满试管。
讨论:师生共同得到如下结论:SO2易溶于水,1:40
由学生解释本实验里包含的物理、化学现象,并且能延伸到某些气体不易溶于水,但能跟溶液(酸、碱性)反应也会导致液面升高的现象。(创设情景,探索问题,以诱达思)
(二)二氧化硫的化学性质
问题:SO2是酸性氧化物吗?怎样证明?
讨论:SO2是非金属氧化物,可能是酸性氧化物。看其水溶液能否使紫色石蕊试液变红。
学生实验2:向SO2的水溶液中滴入紫色石蕊试液,并加热。
师生共同得到如下结论:SO2是酸性氧化物,SO2+H2O=H2SO3
信息传递:H2SO3=SO2+H2O
提问:观察上面两个反应的反应物和生成物有何特点?
归纳:可逆反应的概念(见课本72页)
教师:下面我们来研究气体接触有色物质会发生什么现象?
学生实验3:向SO2的水溶液中投入红色花瓣,观察花瓣颜色变化。
师生共同得到如下结论:SO2可以使某些有色物质褪色。
学生实验4:向品红溶液(2ml)中逐滴加入饱和SO2水溶液,并且边加边振荡。观察品红颜色的变化。
教师指导学生完成实验的观察操作,并由实验得到二氧化硫具有漂白性的结论。将褪色的品红溶液的试管口套上一个小气球,加热试管至液体沸腾,观察溶液颜色变化。(套上小气球起了什么作用?)
教师:刚才褪色的品红溶液加热至沸后又恢复原来的颜色,说明了什么问题?引导学生阅读课本相关内容。
析疑(师生共同参与):SO2的漂白原理是通过与有色物质化合生成无色不稳定物质的过程,它跟HClO,Na2O2,O3,H2O2的漂白原理不同。漂白后的物质易分解恢复原来有色物质的颜色,并且不是对所有有色物质均有漂白作用(如紫色石蕊通入SO2变红色,但红色不会褪去)。
得到二氧化硫的用途:漂白剂、消毒杀菌,用在食品上时需要严格控制使用剂量,如一些过于白净的面粉、馒头(有的还有刺鼻气味)是商家不规范使用的结果。往往会对人体带来危害(教师的诱导作用体现在学生从形象思维发展到抽象思维,最终获得认识问题、解决问题的方法)。
(三)二氧化硫的氧化性和还原性
问题:(1)请画出硫原子结构示意图,并据此分析硫元素的最高正价,最低负价。
(2)SO2中的硫显示+4价,从氧化还原反应角度判断它具有什么样的性质?(激发学生思考,培养学生的想象力、创造力)
分析:S+6、S+4、S0、S-2
教师:那么,我们有没有办法,通过实验的方法来证实+4价硫在化学反应中发生价态的转化呢?下面我们来做两个实验(激发兴趣,引发探究,动手动脑,全员参与)。
学生讨论得出方案:氧化性:SO2和H2S的反应;还原性:(1)2mlKMnO4溶液中逐滴滴加饱和二氧化硫水溶液,振荡、观察。(2)向2ml溴水溶液中逐滴滴加饱和二氧化硫水溶液,振荡、观察。
教师:通过两个实验观察现象引导学生分析下面的变化:
(1)KMnO4——Mn2+(褪色,被还原)
SO2+H2O——H2SO4(被氧化)
(2)Br2——2Br-(褪色,被还原)
SO2+H2O——H2SO4(被氧化)
要求学生写出二氧化硫跟溴水反应的化学方程式:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
上述实验发生的反应证实了SO2具有还原性,其实还有像Cl2,O2等均能氧化SO2。
(四)本课小结(师生共同回顾)
SO2的物理性质:色、态、味、毒、溶。
SO2的化学性质:(1)酸性氧化物,跟水反应生弱酸H2SO3;(2)具有漂白性,消毒杀菌;(3)既有氧化性,又有还原性,能跟KMnO4,Cl2,Br2,O2等氧化剂及H2S等还原剂反应。
(五)随堂检测:(投影)
1.下列气体能做喷泉实验的有()。
A.N2B.HClC.HeD.SO2
2.既有氧化性,又有还原性的气体是()。
(1)O2;(2)SO2;(3)CO2;(4)SO3;(5)Cl2;(6)F2
A.(1)(4)B.(2)(5)
C.(2)(6)D.(3)(6)
3.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体有()。
A.Cl2B.HClC.SO2D.H2S
4.有一混合气体可能有H2S、SO2、CO2、H2中的几种组成。此混合气体通入硫酸铜溶液中会产生黑色沉淀;另取混合气体通入澄清石灰水,生成白色沉淀,则此混合气体中一定含有______,一定不含有_______,可能含有_______。
(六)课后反思
本次教学环环相扣,充分体现了知识的内在联系。问题设置合理,诱思味道较浓,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。因容量密度大,学生思考时间稍少,一些问题未作更深入的探究,学生还受到控制,思维还未得到充分的发挥。
作者单位:河南陕县第二高级中学
邮政编码:472123
TeachingDesignforSulfurDioxide
YangYurong
Abstract:Sulfurdioxideisimportantoxide.Itisofimportantsignificancetostudyphysicalpropertyandchemicalpropertyofsulfurdioxidebyexperimentsinimprovingstudents’chemistrylearninginterestandcultivatingstudents’inquiryspirit.
Keywords:sulfurdioxide;teachingdesign;oxide