二氧化硫教学设计.docx

二氧化硫教学设计 硫和氮的氧化物 本课时注重学生的认知过程，尊重学生的主体性，通过教师演示实验和学生分组实验引导学生从实验入手，让学生在自身实践中感受获取新知识，实验不仅激发学生的学习热情而且潜移默化的进行探究式学习。本课的教学中巧妙的创设教学情景，从硫酸型酸雨及硫磺熏制银耳入手，进而引入二氧化硫的教学，对二氧化硫化学性质这一重点知识的探讨从其化学组成出发组织学生分析得出二氧化硫的氧化物类别和其中硫元素的价态，引导学生以酸性氧化物的通性和硫元素的价态变化为主线来推测二氧化硫可能具有哪些方面的化学性质，据此，学生自然联想到SO2和CO2作为酸性氧化物具有一些相似的化学性质，另从氧化还原的角度出发，硫元素的可变化合价决定处于中间价态的二氧化硫既有氧化性又有还原性，如此设计在旧有知识基础上延伸出新知识，符合认知规律，确保了学习效率，使学习效果达最大化。 教材的地位与作用 在必修1教材中仅重点介绍了两种硫元素的化合物-二氧化硫和硫酸，这两种物质的教学为学生对硫元素的整体把握打下了坚实的基础。二氧化硫是学生已经系统学习了Si、Cl、S、N、Na、Mg、Al、Fe、Cu及其化合物的基础上进一步学习的一种重要化合物，同时初中已经接触了CO2 及酸雨危害，这些都为本节课性质的探讨和应用埋下了伏笔。针对高一学生，教学过程中不宜挖得过深，不宜过多拓展，教科书仅仅介绍了硫与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫有难闻的气味，能溶于水，水溶液里的酸性，二氧化硫的催化氧化以及二氧化硫的漂白性等基础内容。但教学中也不回避一些热点、重点问题，譬如强调SO2+ H2O H2SO3 、2SO2+ O2催化剂 加热 2SO3是可逆反应，把可逆反应的概念说清楚，为学生今后化学平衡的学习打下坚实的基础，再如SO2的漂白机理教科书未详尽介绍究竟发生什么具体化学反应，只讲二氧化硫的漂白作用是由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质，教师在模糊处理其漂白原理的同时有必要和其他的一些漂白物质作简要对比。至于SO2对大气的污染，重在培养学生的环保意识，可以充分利用课本结合生活经验引导学生了解二氧化硫的产生、危害以及防治的措施，通过大气污染的教学巩固了学生的已有知识，培养了学生化学为生产生活服务的科学理念。 教学目标 ² 知识与技能 1、了解二氧化硫的物理性质、用途 2、掌握二氧化硫的化学性质 第 1 页 共 8 页 3、了解二氧化硫对空气的污染和防治措施 ² 过程与方法 1、采用“以实验为引导、学生为主体”的自主探究的方法，通过小组合作实验培养学生团队合作学习的能力，使学生初步掌握问题探究的一般过程，即：提出问题作出假设设计实验实验验证分析推论。 2、培养学生掌握用旧知识解决新问题的能力，掌握用已有知识迁移学习新知识的学习模式。 ² 情感态度与价值观 1、领略实验学习的乐趣，培养学生实事求是的科学态度，体现个人与学科价值。 2、增强学生的环境保护意识和主人翁使命感，使学生初步认识到化学学习与生活的关系。 3、 通过二氧化硫的利与弊，培养学生辨证认识事物两面性的哲学观。 教学重点和难点 ² 教学重点 1、从“分子式性质用途”的线索中理解掌握二氧化硫的化学性质。 2、硫酸型酸雨的问题探讨。 ² 教学难点 1、研究物质性质的程序和方法。 2、二氧化硫的还原性，还原性与漂白性的区别。 (1)多媒体素材 学生实验用品 探究SO2 酸性氧化物的性质：SO2气体、NaOH溶液、NaHCO3溶液、石蕊试液、亚硫酸 探究二氧化硫的还原性：酸性KMnO4溶液、溴水、亚硫酸 探究二氧化硫的氧化性：H2S水溶液、亚硫酸 探究二氧化硫的漂白性：SO2气体、氯水、石蕊试液、品红溶液 环节一导入新课 讲 述在喜气洋洋的日子里，当我们听着响亮的爆竹声，欣赏着美丽的烟花的同时，呛鼻的火药味也趁机而入，这种刺激性气味的气体这就是二氧化硫。下面同学们一起来感受一些生产生活中的二氧化硫。 投 影展示空气质量日报：反映出SO2是大气污染物之一，是造成酸雨的主要成分之一。 展示图片：1、酸雨对环境的危害 第 2 页 共 8 页 2、硫分别在纯氧、空气中燃烧 抛出问题1、酸雨是怎样形成的？如何防治酸雨的产生呢？ 2、不法商贩将银耳变得更白、更好看来牟取暴利，其中的化学原理是什么呢？ 过 渡下面我们将带着以上问题共同学习第三节 硫和氮的氧化物。 环节二二氧化硫的物理性质 指导观察学生观察SO2气体的颜色、闻气味，与空气密度比较。 分组实验证明二氧化硫能溶于水，指导学生做SO2溶于水的分组实验，将一集满SO2的试管倒立于水槽中，晃动观察。 引导小结学生小结二氧化硫的颜色、气味、状态、密度、溶解性等物理性质。 板 书一、二氧化硫的物理性质 无色、刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，易液化，有毒。 过 渡 二氧化硫的化学性质又如何呢？下面我们一起对二氧化硫的化学性质进行深入的探讨。 环节三二氧化硫的化学性质 引 导从物质类别的角度推测SO2可能是一种什么氧化物？结合初中化学我们已学过的大多非金属氧化物性质规律谈谈二氧化硫可能具有哪些性质？请提出假设，为了证实你的推测，设计相应的实验证明你的推测。 分组讨论二氧化硫是一种酸性氧化物，应该具有类似于二氧化碳的性质，比如与水的反应、与碱性氧化物的反应、与碱的反应等。 指导实验将SO2水溶性实验的小试管内滴入石蕊试液，SO2的水溶液发生了什么变化？判断酸碱性。说明什么？写出该反应的方程式。 学生活动二氧化硫与水反应呈酸性，生成亚硫酸。 写出方程式：H2OSO2H2SO3 讲 解生成的亚硫酸不稳定，易分解生成H2O和SO2把这两个反应放在一起观察，你发现了什么？ 过 渡从上述反应，我们不难看出二氧化硫是一种酸性氧化物，它与水的作用是可逆反应。 板 书二、二氧化硫的化学性质 1、酸性氧化物 第 3 页 共 8 页 与水反应：SO2 + H2O教师引导1、可逆反应有何特点？ H2SO3 2、H2燃烧生成水、水电解生成H2和O2，是可逆反应吗？为什么？ 过 渡既然二氧化硫是一种酸性氧化物，它除了能跟水化合外，还能跟哪些物质作用？ 演示实验二氧化硫和碱的反应 展示一个预先收有二氧化硫气体的塑料瓶，现向瓶中倒入较浓的氢氧化钠溶液，充分振荡塑料瓶，观察实验现象。 学生观察塑料瓶瘪下去了。这是为什么？ 学生活动思考得出结论：二氧化硫可跟碱反应。 板书与碱反应 讲解二氧化硫跟碱的反应类似于二氧化碳跟碱的反应，请同学们写出二氧化硫和氢氧化钠溶液以及与澄清石灰水的反应方程式。 学生活动 SO22NaOHNa2SO3H2O SO2NaOHNaHSO3 SO2+Ca(OH)2= CaSO3+H2O 2SO2+Ca(OH)2= Ca2 教师补充 与碱性氧化物 CaO+SO2=CaSO3 提 问通过以上学习，大家思考如何除去二氧化碳中混有少量的二氧化硫呢？用手边的化学试剂证明你的推测。 实验证明向饱和碳酸氢钠溶液中加入亚硫酸溶液。 结 论可利用饱和NaHCO3溶液除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫 板 书与盐溶液的反应 与NaHCO3溶液反应产生二氧化碳 酸性：H2SO3 > H2CO3 过 渡硫元素有哪些常见化合价？二氧化硫中硫元素的化合价是多少？从化合价的角度推测一下SO2 可能具有的化学性质，并说出理由。 学生讨论硫元素的常见化合价有 2、0、+4、+6；由化学式可以看出，SO2中S处于中间价态+4价，除了具有酸性氧化物的通性，所以SO2应当既有氧化性又有还原性。 实验验证实验证明SO2的氧化、还原性。 可选用的化学试剂:新制亚硫酸溶液，酸性KMnO4溶液，溴水，新制H2S溶液。 现象解释 亚硫酸溶液和新制H2S溶液产生浅黄色浑浊体现了SO2 的氧化性；亚硫酸溶液能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色体现了SO2的还原性。 板 书2、氧化、还原性 弱氧化性 2H2S + SO2 = 3S +2H2O 第 4 页 共 8 页 。 学生活动双线桥表示H2S和SO2 反应的电子转移方向和总数 板书讲解 化合价升高，失去2e×2 2H2S + SO2 = 3S +2H2O 化合价降低，得到4e 强还原性 2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr 2SO2+ O2催化剂 加热 2SO3 小 结二氧化硫在适当温度并有催化剂存在的条件下，可被氧气氧化成三氧化硫，同时三氧化硫又会分解成二氧化硫和氧气，这也是可逆反应。三氧化硫通常情况下是一种无色固体，和水反应生成硫酸，同时释放大量的热，工业上常用上述过程制造硫酸。 过 渡下面我们谈谈二氧化硫的一个“小个性”，请看对比实验。 演示实验 1、将品红溶液滴入盛有二氧化硫气体的试管中，观察溶液颜色的变化；再将试管加热，观察现象。 2、将新制氯水滴入盛有品红溶液的试管中，观察溶液颜色的变化；再将试管加热，观察现象。 3、将石蕊试液滴入盛有二氧化硫气体的试管中，观察溶液颜色的变化。 学生总结二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，但生成的无色物质不稳定，受热后又变成红色。 引导从漂白原理、漂白过程的可逆性，比较二氧化硫与其他漂白剂漂白性的异同。 学生活动从漂白原理、漂白过程的可逆性，比较分析了二氧化硫与HClO、H2O2、Na2O2、O3、活性炭等漂白性的异同。 投影评价 氧化作用 化合作用 SO2 溶于水产生H2SO3与有色物质直接化合生成不稳定的无色物质 效果 范围 永久性 可漂白绝大多数有色物质，能使石蕊试液先变红后褪色 暂时性 漂白某些有色物质，只能使石蕊试液变红但不褪色 常见物质 HClO、H2O2、Na2O2、O3 原理 将有色物质氧化为无色物质，发生了氧化还原反应 第 5 页 共 8 页 展示实例长时间放置的报纸和草帽会变黄。 教师提问SO2和氯气都能使品红溶液褪色，若将SO2与氯气以1：1的体积比混合均匀再通入品红溶液中，漂白的效果如何？如此“强强联手”是否杀菌能力更强？ 学生思考 混合气体使品红溶液褪色的效果比通入单一气体差，对比前面学过二氧化硫与溴水的反应，用方程式表示对上一问题的解释SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX(X = Cl、Br、I) 教师提问SO2能使溴水、高锰酸钾溶液褪色，是否表现了SO2的漂白性？ 板 书 3、二氧化硫的漂白性 教师小结二氧化硫从物质分类的角度来分析，二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。从氧化还原的角度来分析，二氧化硫中的硫元素处于“中间价态”，与强氧化剂反应是可以被氧化为+6价；与强还原剂反应时，可以被还原为0价，通常以单质的形式存在。从物质的特殊性角度来分析，二氧化硫具有漂白性。 环节四二氧化硫的用途 回顾思考从二氧化硫的性质出发谈谈它的实际应用。 投 影三、二氧化硫的用途 制造硫酸。S(FeS2)SO2SO3H2SO4.。 可以漂白白纸浆、毛、丝、草编制品等(不可用于漂白食品)。 杀菌消毒。 环节五二氧化硫污染的讨论 投 影展示被酸雨侵蚀的植物照片，石雕像的对比照片，感受酸雨对人类生存环境带来的危害。 提出问题 什么是酸雨？在空气中它又是如何形成酸雨的呢？ 阅读书本后回答酸雨指pH < 5.6的雨水，两条可能途径。一是从二氧化硫到亚硫酸，再到硫酸；一是从二氧化硫到三氧化硫，再到硫酸。 提出问题学生结合已有知识小结二氧化硫的来源。 小 结 工业排出的废气。 工厂家庭燃烧含硫燃料。 火山爆发产生的气体。 分组讨论如果你是企业的工程技术人员，会采取什么措施来解决SO2的污染问题？ 第 6 页 共 8 页 学生交流后小结总结防治酸雨的措施： 开发新能源。 对燃烧后产生的尾气进行净化处理。 对含硫煤进行脱硫处理。 提高全民环保意识。 一、二氧化硫的物理性质 无色、刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，易液化，有毒 二、二氧化硫的化学性质 1、酸性氧化物 与水反应：SO2 + H2O与碱反应 SO22NaOHNa2SO3H2O SO2NaOHNaHSO3 SO2+Ca(OH)2= CaSO3+H2O 2SO2+Ca(OH)2= Ca2 与碱性氧化物 CaO+SO2=CaSO3 与盐溶液的反应 与NaHCO3溶液反应产生二氧化碳 酸性：H2SO3 > H2CO3 2、SO2的氧化、还原性 弱氧化性 2H2S + SO2 = 3S +2H2O 2H2S + SO2 = 3S +2H2O 强还原性 2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr 2SO2+ O2催化剂 加热 H2SO3 化合价升高，失去2e×2 化合价降低，得到4e 2SO3 业 工SO3 + H2O = H2SO4 制硫酸第 7 页 共 8 页 4、SO2的特性漂白性 某些有机色素 无色的物质 SO2+X2 +2H2O= H2SO4+2HX ( X=Cl、Br、I ) 三、二氧化硫的用途 四、二氧化硫的危害及防治 本节课我以生活中遇到的SO2事例为切入口使学生感到亲切又渴望，亲切的是日常生活所能碰到的问题，渴望了迫切想了解其中的化学原理。这此基础上时顺水推舟引出课题，二氧化硫性质教学过程中，我以问题、实验驱动学生积极参与学习与探究，精心的抛出问题，设计实验，我认为这样可以避免“满堂灌”，激起学生想解决问题的欲望及兴趣，在整个课堂的教学过程中，所有知识的传授，都不是直接给出或介绍，而是通过一定的情景，慢慢地引导学生探究、总结。通过学生自己分析、解决问题来构建知识体系，尽可能让大多数学生参与，集思广益。总的来说，学生参与度很高，课堂效果很好。 第 8 页 共 8 页