《硫的氧化物—二氧化硫》教学设计_硫的氧化物教学设计

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《硫的氧化物—二氧化硫》教学设计 长春市第十中学 王晓英

选 材:人民教育出版社 普通高中课程标准实验教科书化学必修1第四章《非金属及其化合物》第三节《硫和氮的氧化物》

课程标准要求:“通过实验了解硫及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响.” “关注人类面临的与化学相关的这会问题,培养学生的社会责任感,参与意识和决策能力.” 一,教学目标 1,知识与技能

能说出二氧化硫主要的物理性质;能用化学方程式表示二氧化硫的化学性质.2,过程与方法

提高设计实验能力,实验操作能力.进一步提升基本的化学实验技能.运用实验的方法学习二氧化硫的主要性质,学会获取知识的方法;提高实验观察,分析推理及书写表达能力.3,情感态度与价值观

通过对酸雨等环境污染产生的原因和如何保护环境等问题的探讨,初步认识到化学学习与生活的关系,感受保护环境的重要性从而激发学习兴趣.通过对生产,生活实例的分析,体验化学源于生产,生活,同时化学也服务于生产,生活.二,教学方法

在本章教材内容里,关于硫元素的化合物只介绍两种——二氧化硫,硫酸.这两种物质的教学,足以支撑学生对硫元素的总体认识.通过二氧化硫和硫酸的教学,使学生建立“硫元素系统”的整体印象.达到课程标准对本部分教学内容的要求.二氧化硫是高中教材中详细讲述集氧化性,还原性于一身的酸性氧化物.是在学生已经学习了硅,氯,钠,镁,铝,铁,铜及其化合物基础上,进一步学习的一种重要化合物.同时是在学生初三已了解二氧化硫与酸雨危害的基础上,深入地去认识二氧化硫其它重要性质以及酸雨成因,防治措施.在以学生发展为中心的课程观指导下,元素化合物知识的学习更多的是为学生科学素养发展服务.针对本节教学内容,学生特点采取以下教学方法: 1.情境激趣法:二氧化硫与当今世界的发展问题,环境问题有着密切联系.在中学化学教学内容里,二氧化硫的性质及其与人类生活的关系是一个重要的问题.在教学中,以此为契机,运用多媒体视频,创设问题情境,调动学生内在的学习动力.2.问题导学法:把学生置于真实的问题情景中--酸雨的形成,危害和防治.引导学生对SO2可能具有的化学性质进行推测及分析,借助相关实验进行SO2性质推测的验证.让学生通过观察现象→推测产物→实验验证→得出结论,初步掌握探究问题的学习方法.3.理论指导法:学生已经学习了典型的金属元素和典型的非金属元素.中学所学理论内容浅显,远不足以满足对元素化合物性质的解释需要.因此在教学中注意规律的应用,在复分解反应,氧化还原反应,物质的分类与通性等规律指导下进行学习.三,教学重点: 二氧化硫的化学性质 四,教学过程设计: 1,设计思路

依据建构主义学习理论,将学生已有的知识经验与生活中的现实问题联系起来.依据有意义学习理论,教学中寻找新知识的生长点,架设新旧知识的桥梁,充实丰富学生原有的知识结构.二氧化硫的化学性质的学习从二氧化硫化学式(氧化物类别和硫元素价态—先行组织者)出发,并以酸性氧化物和硫元素的价态为线索推测二氧化硫可能具有哪些方面化学性质.“酸性氧化物”和“硫元素的中间价态”是上位概念,当学生明确知道与上位概念发生联系后,自然联想到二氧化硫(新知识)与二氧化碳(已有知识)一样都是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性.二氧化硫中硫元素为+4价,处于硫的中间价态,既有氧化性又有还原性.新知识在原有知识基础上自然得到生长,会产生最优的学习与保持.在课程标准的指导下,以有意义学习理论和建构主义学习理论为基础进行教学设计.力求实现:教学设计以学生发展为本,关注学生的学习过程和方法,以及在学习过程中产生的积极的情感体验和正确的价值观.2.教学过程流程图

本节主要教学内容设计为四个阶段,即二氧化硫的物理性质,二氧化硫的化学性质,二氧化硫的用途,二氧化硫对环境的危害及防治.如何在课堂教学中让每一位学生都能得到最大限度的发展.力求体现以下理念:以二氧化硫的性质为知识载体,在学生的主体参与互动中发展自主学习能力;在教学方式上突出学生的主体性;从学生已有经验出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系.在教学中突出了以下几个重要环节: 【明确学习目标】学生阅读学案上的学习目标 1,能说出二氧化硫主要的物理性质.2,能用化学方程式表示二氧化硫的化学性质.3,了解二氧化硫对空气的污染及危害,提高环境意识.设计意图:学生带着问题去学习二氧化硫的性质.对所学内容有方向性.创设情景:导入新课

1,课件展示硫在O2中燃烧.学生说出硫在氧气中燃烧实验现象.2,展示空气质量日报,每天的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.(点击网页:www.daodoc.com/quality/airs.php3)3,观看二氧化硫的短片.引出学习课题.引导学生思考二氧化硫有哪些性质,用途,有哪些危害以及如何防治.【推测】1,SO2是一种具有刺激性气味,有毒的气体.2,由SO2可形成酸雨推测其较易溶于水.设计意图:给学生提供酸雨的资料,从中认识二氧化硫是污染物,进而提出如何防治污染的问题,改变学生习惯于从教材中获取知识的学习方式,尝试着从生活中了解化学知识.通过分析,思考与SO2有关的生活现象认识其性质.阶段一:二氧化硫的物理性质—感知阶段 【学习活动】

1,指导观察:学生观察已制取的SO2气体的颜色,闻气味,与空气密度比较.2,设计实验:证明二氧化硫能溶于水.指导学生做SO2溶于水的分组实验.3,引导小结:学生小结二氧化硫的颜色,气味,状态,沸点,密度,溶解性等物理性质.4,学生实验:将另一集满SO2用胶塞塞好的小试管,发给学生,让学生完成实验.要求学生观察现象,分析原因并得出结论.石蕊试液滴入SO2的水溶液中发生了什么变化 用试纸测定其溶液的PH,判断酸碱性.说明什么 学生回答.引导学生得出二氧化硫与水反应生成亚硫酸.设计意图:通过上述“滴有紫色石蕊试液后,溶液变红.”这一现象,得出结论: SO2溶于水后形成的溶液显酸性.通过引导学生分析其原因,引出“二氧化硫的化学性质”的新课;引出“二氧化硫与水的反应”这一化学性质.阶段二:二氧化硫的化学性质—— 深化阶段 【学习活动】

1,SO2由两种元素S和O组成,思考SO2是什么氧化物,具有哪些性质

2,各元素化合价是多少 S元素有哪些常见化合价

3,从以上方面预见一下SO2 可能具有的化学性质,并说出理由.设计实验来证明SO2可能具有的化学性质.观察实验现象,引导学生分析实验现象,得出结论.4,设计实验证明SO2可能具有的化学性质(可选用石蕊试液,新制H2S溶液,酸性KMnO4溶液,氯水,溴水……我们这里准备了石蕊试液,新制H2S溶液,酸性KMnO4溶液,溴水,品红溶液,氢氧化钡溶液等溶液.)【学生讨论】由化学式可以看出,SO2中S处于中间价态+4价,所以SO2既有氧化性又有还原性.二氧化硫可能具有酸性氧化物的通性,氧化性和还原性.同时它又是一种独一无二的化学物质,理应还具有它自己的一些“小个性”.【教师指导】指导学生进行分组实验进行分组实验,并观察,记录实验现象,分析反应培养学生实验能力,实验观察,记录,描述,分析能力.培养学生实事求是的科学作风,培养学生团队合作精神.1,与水的反应

⑴酸性氧化物的通性 ①二氧化硫与水的反应

【教师引导1】类比CO2与水的反应,类比 H2CO3,引导学生写方程式,并强调其中的可逆符号.引导学生说出H2SO3的性质,如具有酸的通性,能与碱反应等.由此总结SO2也是一种酸性氧化物,化学性质与CO2相似.【教师引导2】让学生判断“二氧化硫与水的反应”是否属于氧化还原反应 根据“二氧化硫溶于滴有紫色石蕊试液的水中,使水溶液变红,长时间放置后,溶液又重新恢复紫色”这一事实,说明亚硫酸的不稳定性,进而说明“二氧化硫与水的反应”的可逆性,并引导学生得出“可逆反应”的特征.【教师引导3】

1,可逆反应强调什么条件

2,H2燃烧生成水,水电解生成H2和O2,是可逆反应吗 为什么

3,CO2和H2O反应是可逆反应吗 分析二氧化硫与水的作用.引出二氧化硫的还原性.②二氧化硫与碱的反应

【教师引导】根据二氧化硫的物质分类判断它可能是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性.SO2是酸酐,酸性氧化物,怎样设计实验证明

【学生回答】通过与碱反应来证明二氧化硫是酸性氧化物.⑵ SO2的氧化,还原性(以化合价为主线探究SO2可能具有的性质)①弱氧化性 【演示实验】 【讨论交流】说出实验现象,并结合氧化还原反应的规律请同学推测SO2和H2S反应的生成物,尝试写出反应的化学方程式,并分析电子转移情况.【设计意图】利用氧化还原规律分析二氧化硫与硫化氢的反应的产物,推出二氧化硫具有氧化性.培养学生分析问题能力.②较强还原性

【教师引导】各种含硫物质的化合价判断,引出二氧化硫与氧气反应.引导学生用电子得失的观点分析用单桥法标出电子转移的方向和数目,并指出氧化剂,还原剂.【指导自学】二氧化硫与氧气的反应, 思考以下问题: 1,从化合价角度分析此反应体现氧化性还是还原性

2,该反应的条件及特点

3,如果2molSO2 与1molO2在一定条件下充分反应,能否得到2molSO3 4,如何认识三氧化硫的物理性质

5,此反应在工业上有何用途

【教师引导】SO2也能被其它卤素单质氧化,还能使酸性高锰酸钾溶液褪色,并且能被氧气氧化,但需要一定的条件.在加热和有催化剂的作用下,SO2被氧化为SO3,在相同条件下,SO3又部分分解生成SO2和O2,因此,该反应也是可逆反应.现有氢硫酸(H2S), H2O2和KMnO4三种溶液,要设计实验证明二氧化硫有还原性该如何选择

设计意图:精心设计自学指导提纲,使学生的思考更全面更深入,对把握二氧化硫的还原性起到积极的作用.⑶二氧化硫的漂白性

提供资料:2004年12月2日中国质量报刊登一则题为“白木耳白得稀奇消费者小心上当”的报道:上海市质量技监局对银耳产品质量专项监督抽查中,21种银耳产品均被检出含有“二氧化硫”,其原因是生产商和经销商为了迎合消费者“银耳越白越好”的心理,使用大剂量SO2熏蒸银耳,使之由天然的淡黄色变为白色.【推 测】SO2具有漂白性

【验证实验】指导学生做好二氧化硫的漂白性实验并引导学观察,分析现象,得出结论.1,观看视频:二氧化硫源漂白有色花朵.2,原理比较:比较二氧化硫,次氯酸,过氧化钠的漂白原理.3,演示实验:把被漂白的品红溶液加热.4,提供实例:为什么长时间放置的报纸和草帽会变黄

分析原因:SO2溶于水生成了亚硫酸,亚硫酸跟有色物质结合生成一种无色的不稳定的化合物.加热时,或放置长时间后,无色的不稳定化合物分解释放出SO2,溶液又会恢复原来的颜色,因此,SO2的漂白作用是不能持久的.【知识迁移】通过二氧化硫与氯水的漂白原理,反应类型,稳定性,与品红溶液作用,与紫色石蕊试液作用等项目的对比,加深对二氧化硫与氯水等物质的漂白性的有关知识的理解和掌握.【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,在水溶液中通常以SO42-的形式存在;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:①毒性(其毒性不如硫化氢强);②漂白性.阶段三:二氧化硫的用途

【自学指导】:从二氧化硫的性质出发,研究它的实际应用.【投 影】二氧化硫的用途(学生归纳后投影)⑴制造硫酸

⑵可以漂白白纸浆,毛,丝,草编制品等.⑶杀灭霉菌和细菌作食物和干果的防腐剂.【设计意图】用辩证的观点分析问题,明白任何事物的性质都是一分为二的,有些能带来用途,有些能带来危害.阶段四:二氧化硫污染防治的讨论 【投 影】展示被酸雨侵蚀的植物照片,德国某一座石雕像的对比照片,感受酸雨对人类生存环境带来的危害.让学生真切地体会到地球面临的严峻考验和全球环保的重要性.引起学生的心灵的震撼-----空中死神的危害,从而激发环保意识.学生结合已有知识小结二氧化硫的来源.【小结】

⑴化石燃料的燃烧

⑵利用天然矿物为原料的一些工厂 ⑶火山爆发等自然界自发产生

【简介】厂矿SO2污染源该如何处理

⑴烟气湿淋.用石灰乳喷淋含SO2烟气.⑵有效直接利用.用Na2SO3吸收SO2,又利用NaHSO3分解产生高浓度的SO2,作为制取硫酸的原料.⑶固硫.如煤中加入钙基(CaO)固硫原理为: CaO+SO2=CaSO3 2CaSO3+O2=2CaSO4(CaSO4与水作用生成生石膏CaSO4·2H2O)【知识迁移】如果你是厂矿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

【学生交流后小结】

1,改善燃料种类,积极开发新能源;2,对煤(其中含硫为0.3%-5%)进行处理,如选洗加工,综合开发,在煤中加入适量的生 石灰,对排放的烟进行处理以回收SO2;3,种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿,垂柳,柳杉)等;【学生交流后小结】总结防治酸雨的措施:(1)开发新能源(如氢能)(2)对燃烧后产生的尾气进行净化处理(3)对含硫煤进行脱硫处理(4)提高全民环保意识.【设计意图】:让学生将所学的知识应用到实际生活中,感受化学学科的价值.【课堂小结】使学生整体把握本节主要学习内容并进行小结:本节课我学到了什么 学会了哪些化学知识和学习方法,还存在哪些学习上的困惑,对老师的教学方法有哪些建议.【板书设计】

一,二氧化硫的物理性质

无色,有毒,刺激性气味的气体;易液化,易溶于水(1 :40)二,二氧化硫的化学性质 酸性氧化物的通性 SO2 + H2O H2SO3 SO2 + CaO = CaSO3 SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O SO2 + NaOH = NaHSO3 SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ H2O CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2 2.弱氧化性 3.较强的还原性

SO2能使氯水,溴水,KMnO4溶液褪色.SO2+X2 +2H2O= H2SO4+2HX(X=Cl,Br,I)4.SO2的特性——漂白性 三,二氧化硫的用途

四,二氧化硫的危害及防治

【当堂训练】习题的引入落实本节课的重点知识---二氧化硫的化学性质 1.能够用于鉴别SO2和CO2的溶液是()A.澄清的石灰水 B.品红溶液 C.紫色石蕊试液 D.氯化钡溶液 2,为除去CO2中的SO2气体,可将气体通入()A.饱和NaCl 溶液 B.饱和NaOH溶液

C.饱和NaHCO3溶液 D.饱和NaHSO3溶液

3, 已知反应SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl 将氯气和二氧化硫气体按比例为1 :1通入盛有品红溶液的试管中.请回答:品红是否褪色 如果其中一种气体过量,会有何现象

(精心设计实验习题 ,探索二氧化硫及新制氯水的漂白的区别,并通过此题将这部分知识得以升华,从而培养学生分析问题的能力和解决问题的能力,)【课后思考】煤中含有S,燃烧时会产生SO2排放到空气中去污染空气,请利用今天学过的知识设计一个合理方案来减少煤燃烧时SO2的排放量,并写出有关的化学方程式.学生分组活动 教师评价

阶段三:总结二氧化硫的用途 学生分组讨论:具有漂白性物质 突出强调二氧化硫的漂白性 二氧化硫性质: 具有酸性氧化物的通性

二氧化硫的弱氧化性,还原性 二氧化硫的漂白性 学生分组交流

学生分组交流各物质的漂白原理

阶段二:指导学习二氧化硫化学性质的线索 教师评价 组成分析 学生阅读归纳

阶段一:二氧化硫的物理性质

学生设计实验:二氧化硫能溶于水且与水反应 视频

创设情景,提出问题 观看视频,引起思考 ,展示图片 新课学习

阶段四:二氧化硫的危害及防治 教师评价 学生小结 结束 学生练习 教师评价 学生汇报交流 价态分析 实验分析 学生分组交流 学生分组实验

2H2S+SO2=3S↓+2H2O 得到4e-失去2e-×2 工业制硫酸