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中國評論學術出版社 >> 文章内容

硫和氮的氧化物——二氧化硫

  教學設計:餘典華

  【版本信息】

   人民教育出版社高中化學必修1。

  【教學設計】

  一、學情分析

  本節課針對的是高一學生。通過一個學期的思維課培訓,多數同學已經能較好地掌握常用的幾種思維工具,比如AGO、CAF、PMI等,能比較熟練地運用這些工具分析和解决他們面對的化學問題,能較快地構建思維導圖。

  在基礎知識儲備層面,高中第一個學期已經學習了金屬及其化合物,掌握了元素化合物部分的學習方法。在基本技能上,他們掌握了一些化學實驗的基礎操作方法,具備了一定的化學實驗技能。高中生有强烈的好奇心和求知慾,探究意識較强。 

  二、教學目標(AGO)

   (1)瞭解二氧化硫的物理性質,以及它對空氣的污染和環境保護的相關知識。

   (2)通過化學實驗探究等手段掌握二氧化硫的化學性質及其用途。

   (3)培養同學們對學以致用的親身體會,强化學生們對化學學科與環保的密切聯繫。

  三、學習内容分析

  二氧化硫的内容選自人教版《高中化學必修1》第四章第三節第一課時。二氧化硫對環境危害很大,可以運用有關環境污染的平面、視頻等資料,激發學生的環保意識,培養學生學以致用,保護家園的情感。二氧化硫與生産、生活聯繫緊密,可以使用網絡資源展示相關内容。二氧化硫的性質較多,内容豐富,適宜采用實驗探究法進行教學,但二氧化硫有毒,對人體危害大,所以要注意做好防護措施。

  四、教學重點:二氧化硫的化學性質。

  五、教學難點:研究某物質的探究方案的設計。

  六、教學過程

  (一)創設情境,導入新課。

  情境1:運用多媒體平臺向學生展示一份空氣質量日報圖片,讓學生們在首要污染物一欄注意出現了二氧化硫,讓學生注意到二氧化硫也是空氣的污染一員。

  圖1重點城市環境監測信息

  情境2:運用多媒體向學生展示酸雨造成危害的一組圖片,讓學生認識到酸雨對環境的嚴重危害。

  圖2酸雨危害

  情境3:運用多媒體向學生展示不法商家讓銀耳變白的内幕圖片,並投影三個設問:

   1.我們知道了二氧化硫對我們生活的空氣造成了嚴重的污染,那麽,大氣中的二氧化硫是從哪裏來的?它的主要來源是什麽?

   2.大家通過圖片瞭解到酸雨的嚴重危害,提示大家,酸雨與空氣中的二氧化硫有關,那麽,酸雨是怎樣形成的呢?是不是二氧化硫與水發生了反應呢?

   3.大家通過網頁可以瞭解到,不法分子通過硫熏烤使銀耳變白,那麽,硫熏烤後,銀耳是怎樣變白的?

  (二)教師引導,自主探究,解决問題

  探究一:二氧化硫的來源問題

  運用多媒體向學生展示四張圖片,讓學生認識到二氧化硫的主要來源,提出硫燃燒能産生二氧化硫的反應。並啓發誘導,讓學生想一想,日常生活中還有哪些地方會排放二氧化硫?有没有减少它的排放的方法?

  學生用CAF、APC思維工具盡可能多地列舉空氣中二氧化硫的來源,考慮所有可能,通過小組合作,各小組學生用A4紙畫出導圖。

  5分鐘後,教師用投影儀分别展示各小組思維導圖,並請各小組學生代表點評。

  參考提示(圖3):

  圖3二氧化硫的來源

  空氣中的二氧化硫主要來自含硫的煤和石油的燃燒,比如火力發電廠的廢氣排放,汽車尾氣等等。SO2的生成:S +O2 =SO2

  探究二:酸雨的成因問題

  教師提問:大家想一想,酸雨是怎樣形成的?是不是二氧化硫與水發生了反應呢?發生了怎樣的反應呢?怎樣用實驗來解决這個問題呢?

  小組討論,得到初步的實驗方案。並在稍後做該分組探究實驗。

  1.提請學生回答各小組的預案,評價學生的實驗方案,提出自己的實驗方案,大家討論交流,得到最佳實驗方案。實驗講解:把蓋有膠塞、盛有SO2氣體的試管倒扣在水槽中,在水面下打開膠塞,觀察試管内水面的變化情况。待水面高度不再變化時,在水下用膠塞塞緊試管口,取出試管,用PH試紙測定試管中溶液的酸碱性。

  2.布置學生開始做分組實驗。

  3.學生們在投影儀上展示實驗現象和結果。

  4.運用多媒體向學生展示實驗裝置的圖片,根據圖片向學生詳細講解實驗過程,讓學生注意觀察圖片中的實驗現象。結合各小組展示講解。

  圖4實驗裝置

  5.教師提問:大家想一想在實驗中,試管中水面上昇説明瞭什麽?試管中溶液顯酸性又説明瞭麽?

  思考,討論,各小組代表回答問題。

  教師評價學生的表現,並做出適當的補充和深入的講解。

  SO2是酸性氧化物,與水反應生成對應的酸——亞硫酸。這就是酸雨的成因之一。

  亞硫酸不穩定,容易分解成水和二氧化硫。

  SO2+H2OH2SO3(可逆反應)

  6.教師提問:既然SO2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性。那麽,它還能發生哪些反應呢?

  獨立思考,各小組代表上黑板寫答案。

  SO2 +2NaOH = Na2SO3+H2OSO2 + NaOH = NaHSO3

  探究三:銀耳變白的問題

  1.教師提問:不法分子是怎樣通過硫熏烤讓銀耳變白的?硫燃燒會生二氧化硫,那麽,是不是二氧化硫把銀耳漂白的?怎樣用實驗來解决這個問題呢?

  小組討論,得到初步的實驗方案。並在稍後做分組實驗。

  (1)評價學生的實驗方案,提出自己的實驗方案,大家討論交流,得到最佳實驗方案。

  (2)實驗講解:取出探究二實驗獲得的溶液,在試管裏保留1/3的溶液,滴入1-2滴品紅溶液,振盪觀察試管内顔色變化。加熱試管再觀察。布置學生做分組實驗。

  (3)運用多媒體向學生展示各實驗階段的圖片,根據圖片向學生詳細講解實驗流程,讓學生注意觀察圖片中的實驗現象。提醒學生與自己的實驗結論對比。

  圖5實驗階段圖片

  2.教師提問:品紅溶液褪色説明二氧化硫的什麽性質?爲什麽加熱後品紅溶液恢復了顔色呢?

  學生思考,討論,回答問題。

  教師評價學生的表現,並做出適當的補充和深入的講解。

  二氧化硫具有漂白性,因此能使品紅溶液褪色。

   二氧化硫的漂白作用是由於它能與某些有色物質生成不穩定的無色物質。這種無色物質受熱容易分解而使有色物質恢復原來的顔色。因此加熱後品紅溶液恢復紅色。

  3.教師提問:那麽,二氧化硫的漂白性與我們之前學過的氯水在原理,效果和適用範圍上有什麽區别呢?

  學生獨立思考,回答問題。

  教師評價學生的表現。運用多媒體平臺打出二者的對比表格,並做深入的講解。

  氯 水二氧化硫

  原理氯水中有HClO將有色物質氧化成無色物質SO2與有色物質直接結合生成不穩定的無色物質

  實質氧化還原反應非氧化還原反應

  效果永久性暫時性

  範圍可漂白大多數有色物質,能使紫色石蕊試液褪色漂白某些有機色質,不能使紫色石蕊試液褪色(遇石蕊試液只變紅)

    (1) 運用多媒體課件展示二氧化硫的廣泛用途。

  二氧化硫在工業上用作漂白劑,漂白紙漿、毛、絲、草帽等。還可用於殺菌、消毒等。 

  (2) 用PMI分析二氧化硫在工業上用作漂白劑時的利與弊,用FIP工具總結它在該用途上的“可用”與“不能用”。

  參考提示(圖6):

  圖6二氧化硫的漂白作用

  (三) 本節課小總結

  運用多媒體課件展示二氧化硫的主要性質,做歸納總結。

  圖7  課堂小結

  (四)當堂鞏固練習

  1.貯滿乾燥的某種氣體的試管倒置於水中,輕輕振盪,水幾乎可以充滿整個試管。該氣體不可能是()

  A.HClB.O2C.SO2D.NH3

  2.對下列污染現象叙述錯誤的是() 

  A.臭氧空洞的形成主要與SO2有關 

   B.酸雨的形成主要與SO2有關

  C.光化學烟霧的形成主要與NO2等有關 

  D.水體富營養化的形成主要與含磷污水的排放有關

  3.下列氣體中,無色無味的是  () 

  A.SO2 B.O2 C.Cl2 D.N2

  4.下列氣體溶解於水,没有發生氧化還原反應的是()

  A.SO2溶解於水B.NH3溶解於水C.O2溶解於水D.Cl2溶解於水

  5.酸雨給人類帶來了種種灾禍,嚴重地威脅着地球生命生存的生態環境,下列有關减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是()

  ①對燃煤進行脱硫;②對含SO2、NO2的工業廢氣進行無害化處理後再排放到大氣中;③人工收集雷電作用所産生的氮的氧化物;④飛機、汽車等交通工具采用清潔燃料,如天然氣、甲醇等。

  A.①②③④B.①②③C.①②④D.①③④

  (五)學生課後作業

  上網搜集資料,用CAF工具列舉有關减少二氧化硫排放、防治污染的有效措施。

  【教學後記】

  本節課力求契合新課標理念,采用讓學生分組自主探究,合作學習二氧化硫的相關知識,獨立思考和小組合作相結合,培養學生的思維能力和合作意識。課程展開過程中充分運用多媒體資源,與生産,生活實際相結合,讓學生對二氧化硫造成大氣污染,二氧化硫的漂白性等問題有了直觀的認識。但是,當堂練習的時間安排的不够多,學生們没有得到最大效度的雙基鞏固,下節課要補充訓練。
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