二氧化硫的性质教学设计

游航

【教材分析】

本节课的教材依据是人教版高一年级必修一第四章第三节，是在学生学习了氯、溴、碘、硅、钠、镁、铝、铁、铜及其化合物等元素化合物知识的基础上，进一步介绍硫及其化合物。这是对高中化学必修阶段无机化合物知识体系的进一步完善，同时也将为本专题后续章节“硫酸的制备”“硫和含硫化合物的相互转化”等相关知识的学习打下伏笔，为“化学2”及后续选修课的学习提供必要的基础。因此它在教材中具有承上启下的作用，是高中阶段元素化合物知识体系的一个重点，也是知识过渡的一座桥梁。

本节课的教学主要是引导学生通过自主探究、实验操作、进行实验现象的观察和分析，让学生掌握二氧化硫的性质，了解二氧化硫对空气的污染、酸雨的防治，使学生树立环保意识。

在上课过程中，教师要注重与学生的沟通和交流，让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。本节课主体采用“搜集相关知识—实验操作—分析讨论—得出结论”的学习方法，在实验探究中学习二氧化硫的性质和应用。

【学情分析】

（1）本节课以“空气质量日报”“食品安全”为背景，它是当今的社会热点问题之一，也与学生的生命健康息息相关，有利于学生学习兴趣的激发。

（2）前面对氧化还原反应、部分元素化合物知识体系等知识的学习，对二氧化硫知识的学习起到了铺垫和支持的作用。

（3）学生对做实验比较感兴趣，但缺乏正确的科学探究方法。因此，必须在实验探究活动中加以培养。

【教学目标】

1.知识与技能：

①认识二氧化硫的主要性质和作用。

②了解二氧化硫对空气的污染，知道硫酸型酸雨的形成原因和防治二氧化硫所导致的空气污染的方法。

2.过程与方法：

①通过对二氧化硫性质的实验探究，进一步学习基本的化学实验技能，培养学生的实验探究能力、团队协作能力和思维的逻辑性。

②借助于生产实际和环境保护等社会热点内容，创设了促进学生改变学习方法的情景，在活动中获取知识。

3.情感态度与价值观：

①使学生了解二氧化硫引起酸雨等环境污染的社会问题，树立强烈的环境保护意识和健康意识。

②使学生了解二氧化硫在食品加工等领域的广泛应用，认识化学与人类生活的密切联系，体验学科价值。

③培养学生辩证认识事物两面性的哲学观点。

【教学重点】二氧化硫的化学性质以及硫酸型酸雨的形成过程。

【教学难点】二氧化硫的还原性，还原性与漂白性的区别。

【教学过程】创设情境引入：

1.通过多媒体网络展示南昌市当日空气质量日报，查查二氧化硫的指数。

2.通过记者在福建、桂林和北京的一些市场发现，一些看起来非常白而又鲜亮诱人的银耳竟是用国家明令禁止使用的“硫黄”熏蒸而成。

二氧化硫是食物的“化妆品”，对食品有漂白和防腐作用，使用二氧化硫能够达到使产品外观光亮、洁白的效果，有刺激性气味，超量食用会对人体的肝、肾脏等有严重损伤，并有致癌作用。

获取信息：从以上可获得二氧化硫的哪些物理性质？

学生归纳：一、二氧化硫物理性质

无色、有刺激性气味的、有毒气体

呈现资料：易液化（bp：-10℃），易溶于水（1体积水溶解40体积二氧化硫），密度比空气大。

实验探究一：展示用废弃的小矿泉水瓶收集的二氧化硫气体（瓶口朝上），向矿泉水瓶中加入五分之一的水，立即旋紧瓶盖，振荡。观察现象并分析。

问题：矿泉水瓶为什么扁了？

分析原因：二氧化硫易溶于水→瓶中二氧化硫溶于加入的水中→瓶中气压下降小于外界气压→矿泉水瓶被大气压压扁了。

结论：二氧化硫密度比空气大，易溶于水。

问题：二氧化硫溶于水后是否与水发生反应？

实验探究二：取2ml二氧化硫水溶液于试管中，先测定pH值再滴加石蕊试液。观察实验现象并分析原因。

现象：二氧化硫水溶液pH值小于7。石蕊试液变红。

结论：二氧化硫水溶液显酸性。

问题：二氧化硫溶于水后是否与水发生反应？

讨论导出：二、二氧化硫的化学性质

1.与水反应

H2SO3 HSO3-+H+

教师讲解：石蕊试液变红的原因是由于亚硫酸的电离，并写好电离方程式说明二氧化硫是中强酸，亚硫酸不稳定同时分解出二氧化硫和水。让学生对可逆反应的概念理解好。并要联系到酸雨的酸性变强的原因做解释：被氧气氧化成硫酸（2SO2+2H2O+O2=2H2SO4）。

问题：像二氧化硫这样能与水反应生成相应的酸的氧化物我们称它什么氧化物？

结论：2.酸性氧化物

实验探究三：向试管中加入2mL的二氧化硫水溶液，滴加品红溶液，振荡，然后加热试管。观察现象并分析。

讨论导出：二氧化硫使品红褪色，具有漂白性。褪色后的溶液加热又变红，说明其漂白不稳定、可逆。

3.漂白性

回忆思考：我们还学过哪些物质具有漂白性？

交流讨论：有氯水中的次氯酸，Na2O2、H2O2、O3、活性炭等。

演示实验：在两份氯水中分别滴入品红和石蕊，再加热溶液。

现象：溶液均褪色，加热不变红。

分析原理：次氯酸等强氧化剂是将有机色素氧化而褪色，一旦氧化很难复原，具有不可逆性。而二氧化硫是与某些有机色素化合生成不稳定的无色物质，加热或久置会分解恢复原来的颜色。活性炭利用吸附作用漂白是物理变化，具有不稳定性。

生活常识：生活中见到的课本、报纸、草帽、织物等，过了几年会变黄，就是由于在其加工时用二氧化硫漂白过。

生活探究：生活中削皮的马铃薯、荸荠露置于空气中很快变色，但若浸泡在水中就不易变色。这是为什么？

菜市场商贩削皮的马铃薯、荸荠不泡在水中，却能放上一整天不变色，这又是为什么？

交流分析：浸泡在水中可减少它们与空气接触的面积，抑制其氧化变色。商贩可能是利用二氧化硫溶液浸泡抑制其氧化。

问题：二氧化硫溶液浸泡能抑制氧化，说明其有什么性质？

推断假设：4.还原性

交流讨论：验证其还原性应选择合适的氧化剂，并发生有明显现象的氧化还原反应，如，颜色变化等。

设计探究实验四：

方案1：二氧化硫水溶液能否使具有强氧化性紫红色的高锰酸钾溶液褪色？

方案2：二氧化硫水溶液能否使溴水溶液褪色？

方案3：二氧化硫水溶液，滴加氯化钡溶液，再滴加0.5ml3%的过氧化氢溶液，振荡，放置片刻后滴加稀盐酸。

分组实验：全班同学分工完成3个实验，记录现象，并汇报交流，导出结论。

现象及结论：

1.紫红色褪去，二氧化硫被氧化。

5SO2+2H2O+2MnO4-=4H++5SO42-+2Mn2+

2.溴水褪色，二氧化硫被氧化。

SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-

3.先无沉淀，后出现白色沉淀，二氧化硫与氯化钡不反应，但能被过氧化氢氧化成硫酸根。

SO2+H2O2=SO42-+2H+

教师引导分析：二氧化硫使高锰酸钾和溴水褪色的原因是漂白吗？

讲解：硫显+4价，处于硫元素的中间价态，即可升高又可降低。遇强氧化剂可从+4价升高到+6价，生成硫酸根离子。其他的高价有色离子被还原成无色离子，在讲可以降低的时候可以补充与硫化氢的方程式。

过渡：幻灯片展示鞭炮燃烧、工厂排放的废气、汽车尾气、二氧化硫对玉米叶的危害、酸雨危害的漫画、石雕像的面目全非、正常与被酸化的湖泊和森林对比、二氧化硫在空气中达到一定浓度对人体的影响等图片。

解释启发：其实+4价的硫都有还原性，像亚硫酸，在空气中很容易被氧气氧化，生成硫酸，这样就形成了硫酸型酸雨。那么你能为减少二氧化硫污染做些什么？你能提出哪些合理化建议？

启迪：酸雨形成之后就对人类造成了危害，但是辩证唯物主义告诉我们，事物总是有其两面性的。二氧化硫也一样，尽管它有种种不是，但功过三七分，它对人类还是有一定作用的，你知道它有哪些作用吗？

幻灯片放映：二氧化硫的作用。

总结：所以我们要用一分为二的观点来看待事物，要尽量利用它的优点，尽量避免和防治它的缺点，扬长避短。

【教学反思】

1.本课以二氧化硫水溶液代替了二氧化硫气体，操作简便易行。虽然二者不完全等同，但以水为载体认识二氧化硫的性质还是合适的、科学的。

2.创设教学情景，引导学生体会“生活从化学中来，化学到生活去”的理念。本课教学中，教师巧妙创设教学情景，体现课改新理念，从食品安全出发，引到二氧化硫的性质，运用生活、实验与理论探究同步的模式，使学生分组实验的时间不至于太急促，又可以尽量多地完成实验，充分体现了通过实验来探究或验证的效果。而不仅仅单纯以酸雨作为教学的背景，是为了打破教学常规，突破固有模式的束缚，给予学生更多的信息，这正是本节教学的特点及亮点。

3.实验处理与理论推理探究的效果。因为单纯的分组实验通常让学生感觉有些单调，而且想在有限的课堂内多完成几个实验，突出实验探究的效果，也让学生真正从实验中得出结论，所以既安排了学生实验又安排了演示实验。

4.让学生去经历、去体验、去感悟、去发现。激发学生的学习热情，并达到良好的学习效果。

（作者单位：江西都昌县任远中学）