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硫和氮的氧化物——二氧化硫

  教学设计:余典华

  【版本信息】

   人民教育出版社高中化学必修1。

  【教学设计】

  一、学情分析

  本节课针对的是高一学生。通过一个学期的思维课培训,多数同学已经能较好地掌握常用的几种思维工具,比如AGO、CAF、PMI等,能比较熟练地运用这些工具分析和解决他们面对的化学问题,能较快地构建思维导图。

  在基础知识储备层面,高中第一个学期已经学习了金属及其化合物,掌握了元素化合物部分的学习方法。在基本技能上,他们掌握了一些化学实验的基础操作方法,具备了一定的化学实验技能。高中生有强烈的好奇心和求知欲,探究意识较强。 

  二、教学目标(AGO)

   (1)瞭解二氧化硫的物理性质,以及它对空气的污染和环境保护的相关知识。

   (2)通过化学实验探究等手段掌握二氧化硫的化学性质及其用途。

   (3)培养同学们对学以致用的亲身体会,强化学生们对化学学科与环保的密切联系。

  三、学习内容分析

  二氧化硫的内容选自人教版《高中化学必修1》第四章第三节第一课时。二氧化硫对环境危害很大,可以运用有关环境污染的平面、视频等资料,激发学生的环保意识,培养学生学以致用,保护家园的情感。二氧化硫与生产、生活联系紧密,可以使用网络资源展示相关内容。二氧化硫的性质较多,内容丰富,适宜采用实验探究法进行教学,但二氧化硫有毒,对人体危害大,所以要注意做好防护措施。

  四、教学重点:二氧化硫的化学性质。

  五、教学难点:研究某物质的探究方案的设计。

  六、教学过程

  (一)创设情境,导入新课。

  情境1:运用多媒体平台向学生展示一份空气质量日报图片,让学生们在首要污染物一栏注意出现了二氧化硫,让学生注意到二氧化硫也是空气的污染一员。

  图1重点城市环境监测信息

  情境2:运用多媒体向学生展示酸雨造成危害的一组图片,让学生认识到酸雨对环境的严重危害。

  图2酸雨危害

  情境3:运用多媒体向学生展示不法商家让银耳变白的内幕图片,并投影三个设问:

   1.我们知道了二氧化硫对我们生活的空气造成了严重的污染,那么,大气中的二氧化硫是从哪里来的?它的主要来源是什么?

   2.大家通过图片瞭解到酸雨的严重危害,提示大家,酸雨与空气中的二氧化硫有关,那么,酸雨是怎样形成的呢?是不是二氧化硫与水发生了反应呢?

   3.大家通过网页可以瞭解到,不法分子通过硫熏烤使银耳变白,那么,硫熏烤后,银耳是怎样变白的?

  (二)教师引导,自主探究,解决问题

  探究一:二氧化硫的来源问题

  运用多媒体向学生展示四张图片,让学生认识到二氧化硫的主要来源,提出硫燃烧能产生二氧化硫的反应。并启发诱导,让学生想一想,日常生活中还有哪些地方会排放二氧化硫?有没有减少它的排放的方法?

  学生用CAF、APC思维工具尽可能多地列举空气中二氧化硫的来源,考虑所有可能,通过小组合作,各小组学生用A4纸画出导图。

  5分钟后,教师用投影仪分别展示各小组思维导图,并请各小组学生代表点评。

  参考提示(图3):

  图3二氧化硫的来源

  空气中的二氧化硫主要来自含硫的煤和石油的燃烧,比如火力发电厂的废气排放,汽车尾气等等。SO2的生成:S +O2 =SO2

  探究二:酸雨的成因问题

  教师提问:大家想一想,酸雨是怎样形成的?是不是二氧化硫与水发生了反应呢?发生了怎样的反应呢?怎样用实验来解决这个问题呢?

  小组讨论,得到初步的实验方案。并在稍后做该分组探究实验。

  1.提请学生回答各小组的预案,评价学生的实验方案,提出自己的实验方案,大家讨论交流,得到最佳实验方案。实验讲解:把盖有胶塞、盛有SO2气体的试管倒扣在水槽中,在水面下打开胶塞,观察试管内水面的变化情况。待水面高度不再变化时,在水下用胶塞塞紧试管口,取出试管,用PH试纸测定试管中溶液的酸碱性。

  2.布置学生开始做分组实验。

  3.学生们在投影仪上展示实验现象和结果。

  4.运用多媒体向学生展示实验装置的图片,根据图片向学生详细讲解实验过程,让学生注意观察图片中的实验现象。结合各小组展示讲解。

  图4实验装置

  5.教师提问:大家想一想在实验中,试管中水面上升说明瞭什么?试管中溶液显酸性又说明瞭么?

  思考,讨论,各小组代表回答问题。

  教师评价学生的表现,并做出适当的补充和深入的讲解。

  SO2是酸性氧化物,与水反应生成对应的酸——亚硫酸。这就是酸雨的成因之一。

  亚硫酸不稳定,容易分解成水和二氧化硫。

  SO2+H2OH2SO3(可逆反应)

  6.教师提问:既然SO2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性。那么,它还能发生哪些反应呢?

  独立思考,各小组代表上黑板写答案。

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

  探究三:银耳变白的问题

  1.教师提问:不法分子是怎样通过硫熏烤让银耳变白的?硫燃烧会生二氧化硫,那么,是不是二氧化硫把银耳漂白的?怎样用实验来解决这个问题呢?

  小组讨论,得到初步的实验方案。并在稍后做分组实验。

  (1)评价学生的实验方案,提出自己的实验方案,大家讨论交流,得到最佳实验方案。

  (2)实验讲解:取出探究二实验获得的溶液,在试管里保留1/3的溶液,滴入1-2滴品红溶液,振荡观察试管内颜色变化。加热试管再观察。布置学生做分组实验。

  (3)运用多媒体向学生展示各实验阶段的图片,根据图片向学生详细讲解实验流程,让学生注意观察图片中的实验现象。提醒学生与自己的实验结论对比。

  图5实验阶段图片

  2.教师提问:品红溶液褪色说明二氧化硫的什么性质?为什么加热后品红溶液恢复了颜色呢?

  学生思考,讨论,回答问题。

  教师评价学生的表现,并做出适当的补充和深入的讲解。

  二氧化硫具有漂白性,因此能使品红溶液褪色。

   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。这种无色物质受热容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。因此加热后品红溶液恢复红色。

  3.教师提问:那么,二氧化硫的漂白性与我们之前学过的氯水在原理,效果和适用范围上有什么区别呢?

  学生独立思考,回答问题。

  教师评价学生的表现。运用多媒体平台打出二者的对比表格,并做深入的讲解。

  氯 水二氧化硫

  原理氯水中有HClO将有色物质氧化成无色物质SO2与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质

  实质氧化还原反应非氧化还原反应

  效果永久性暂时性

  范围可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液褪色漂白某些有机色质,不能使紫色石蕊试液褪色(遇石蕊试液只变红)

    (1) 运用多媒体课件展示二氧化硫的广泛用途。

  二氧化硫在工业上用作漂白剂,漂白纸浆、毛、丝、草帽等。还可用于杀菌、消毒等。 

  (2) 用PMI分析二氧化硫在工业上用作漂白剂时的利与弊,用FIP工具总结它在该用途上的“可用”与“不能用”。

  参考提示(图6):

  图6二氧化硫的漂白作用

  (三) 本节课小总结

  运用多媒体课件展示二氧化硫的主要性质,做归纳总结。

  图7  课堂小结

  (四)当堂巩固练习

  1.贮满乾燥的某种气体的试管倒置于水中,轻轻振荡,水几乎可以充满整个试管。该气体不可能是()

  A.HClB.O2C.SO2D.NH3

  2.对下列污染现象叙述错误的是() 

  A.臭氧空洞的形成主要与SO2有关 

   B.酸雨的形成主要与SO2有关

  C.光化学烟雾的形成主要与NO2等有关 

  D.水体富营养化的形成主要与含磷污水的排放有关

  3.下列气体中,无色无味的是  () 

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

  4.下列气体溶解于水,没有发生氧化还原反应的是()

  A.SO2溶解于水B.NH3溶解于水C.O2溶解于水D.Cl2溶解于水

  5.酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球生命生存的生态环境,下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是()

  ①对燃煤进行脱硫;②对含SO2、NO2的工业废气进行无害化处理后再排放到大气中;③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物;④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等。

  A.①②③④B.①②③C.①②④D.①③④

  (五)学生课后作业

  上网搜集资料,用CAF工具列举有关减少二氧化硫排放、防治污染的有效措施。

  【教学后记】

  本节课力求契合新课标理念,采用让学生分组自主探究,合作学习二氧化硫的相关知识,独立思考和小组合作相结合,培养学生的思维能力和合作意识。课程展开过程中充分运用多媒体资源,与生产,生活实际相结合,让学生对二氧化硫造成大气污染,二氧化硫的漂白性等问题有了直观的认识。但是,当堂练习的时间安排的不够多,学生们没有得到最大效度的双基巩固,下节课要补充训练。
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