二氧化硫的性质和作用教案

二氧化硫的性质和作用教案

‎ ‎ ‎4.1.1 二氧化硫的性质和作用 ‎【教育教学理论与设计策略】‎ 本节教学过程以硫酸型酸雨为背景，以探究二氧化硫的性质为主线，以体现学生发展为根本，在教师启发引导下，让学生自主探究、动手实验，体会科学探究的一般方法，学会运用观察、阅读、讨论及交流等手段获取信息，并用比较、类比、概括等方法对信息进行加工。最终实现高中化学新课程标准提出的“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维目标的和谐统一。‎ 在二氧化硫的性质教学中，主要通过教师启发、引导学生根据已有知识和实践采用类比、迁移、推理等方法层层推进，达到掌握知识与发展能力并进。在酸雨的形成、危害及防治的教学中，利用二氧化硫的化学性质讨论、分析、推测二氧化硫形成酸雨的过程，再把推测结果与书本结论加以对比，以激发学生体验成功的乐趣；通过酸雨对环境的危害及防治教学，重在培养学生的社会责任感和环保意识。‎ ‎【教学目标分析】 ‎ ‎ 通过本节的学习旨在认识二氧化硫的性质，了解二氧化硫对大气的污染；构建元素与化合物知识网络，使学生的元素与化合物知识更系统全面；通过硫酸型酸雨的教学，培养学生的环保意识，为学生树立可持续发展的科学观。故本节教学目标定为：‎ ‎1、 知识目标 ‎（1） 认识二氧化硫的性质和作用。‎ ‎ （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、‎ 危害和防治措施，形成良好的环保意识。‎ ‎2、能力目标 ‎（1） 培养学生设计实验、观察分析及动手操作能力。‎ ‎（2） 培养学生运用所学理论指导元素与化合物知识的学习能力。‎ ‎3、情感目标 （1） 通过二氧化硫对空气污染的教学，逐步使学生树立珍惜自然、爱护环境、强环保意识、参与意识，形成牢固的“可持续发展”观。‎ （2） 通过与同学合作、探究学习，体验科学探究的艰辛和喜悦，同时学会倾听、欣赏、分享，感受化学世界的奇妙与和谐，增强团队精神。‎ ‎【教学重点与难点】‎ 重点：二氧化硫的还原性、漂白性， 酸雨的危害。‎ 难点：二氧化硫的还原性和漂白性。‎ ‎【教学方法与手段】‎ 教学方法：结合教材内容要求及高一学生的特点，采用情景激趣、实验探究、启发引导、对比归纳、交流讨论等方法。‎ 教学手段：实验探究、资料图片展示、媒体放映。‎ ‎【学习方法指导】‎ ‎1、运用已学理论指导元素与化合物知识的学习：通过分析二氧化硫中硫元素的价态得出二氧化硫既有氧化性又有还原性。‎ ‎2、运用对比法加深知识的理解和掌握：学习二氧化硫与水反应时联系已掌握的二氧化碳与水反应的性质；学习二氧化硫的漂白性把它与氯水等氧化型漂白剂的漂白原理做比较。‎ ‎【教学程序】‎ 5‎ ‎ ‎ 教师活动 学生活动 教学意图 ‎[新课导入] 先向学生展示一组美丽的草 原、森林风景图片，再呈现被酸雨侵害过 的面目全非的草原、森林图片。‎ ‎[激发] 二氧化硫是形成酸雨的罪魁祸 首，如何认识二氧化硫？‎ ‎[教师] ‎ 1) 将事先收集好的一瓶二氧化硫 气体，让学生观察颜色、闻气味(注意闻气味的方法)。‎ ‎2) 交给学生两人一盒火柴。 ‎ ‎3) 回忆燃放烟花爆竹后闻到的刺激性气味。‎ ‎[设疑] 二氧化硫能否溶于水？如果能溶 于水，那么溶液的酸碱性如何？怎样证 明？ ‎ ‎[小结板书] ‎ 一、 二氧化硫的物理性质：‎ 无色、有刺激性气味的气体，有毒，易溶于水（1：40）。‎ ‎[观察图片]（略）‎ ‎[学生]从性质、作用等方面来研究。‎ ‎[亲身体验]‎ ‎1)观察二氧化硫的颜色、闻气味。‎ ‎2)划火柴、闻气味，并讨论交流对二氧化硫的了解。‎ ‎[设计实验] 学生把盛有二氧化硫气体的小试管倒置于水中，取出放正。‎ ‎1)向其中滴加紫色石蕊试液。现象：溶液变红 ‎2)用PH试纸测定：其PH<7 。‎ ‎[讨论归纳] 二氧化硫的物理性质 通过两组图片的巨大反差使学生受到强烈的震撼，激发学生从内心深处对酸雨的危害感到愤慨：酸雨是怎样形成的？带着悬念，转入新课的学习。‎ 通过实验及实际生活中划火柴和燃放烟花爆竹后闻到的刺激性气味，以加深印象。‎ 通过实验探究培养学生设计实验能力、激发学生的探索精神。‎ 培养总结、归纳能力 ‎[教师引导]‎ ‎1)根据向二氧化硫水溶液中滴加紫色石蕊试液出现红色等现象,说明二氧化硫溶于水时发生了什么变化？‎ ‎2)类比二氧化碳与水的反应，写出二氧化硫与水反应方程式 ‎3)类比碳酸的性质，说出亚硫酸的性质。‎ ‎[教师] 请对盛有二氧化硫水溶液的试管加热，观察现象、解释原因。‎ ‎[小结]亚硫酸不稳定,即使不加热,也会慢慢分解,所以二氧化硫与水的反应为可逆反应.‎ ‎[板书] 二、二氧化硫的化学性质 ‎1）与水反应 SO2+H2 O H2SO3‎ ‎[启发引导]‎ ‎[学生思考]‎ 发生化学反应，生成了酸。‎ 反应方程式：‎ SO2+H2O=H2SO3‎ 亚硫酸的性质：具有酸的通性，能与碱反应、能使酸碱指示剂褪色等。‎ ‎[实验探究]‎ ‎1）动手实验，得出结论：红色褪去。‎ ‎2）解释说明：红色褪去说明亚硫酸不稳定、加热易分解。‎ ‎[小结] 亚硫酸具有酸性和不稳定性，‎ ‎[讨论交流]‎ 通过新旧知识对比、分析达到温故知新的效果。‎ 通过实验培养问题意识、提高解决问题能力。‎ 通过已掌握的“从化合价分析物质的氧化性、还原性”‎ 5‎ ‎ ‎ ‎：二氧化硫与水的反应是否为氧化还原反应、判断依据？根据二氧化硫中硫的化合价为+4价，推测二氧化硫是有氧化性还是有还原性？‎ ‎[启发诱导] 思考讨论教材[实验3]，预测将出现什么现象？请用实验加以验证。‎ ‎ ‎ ‎[小结] 分析评价学生的回答，指出沉淀不可能是亚硫酸钡，因为亚硫酸与氯化钡不反应，不能生成亚硫酸钡沉淀，所以通过此实验说明亚硫酸（或二氧化硫）能被过氧化氢氧化成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀。‎ 其实SO2和亚硫酸不仅能被过氧化氢氧化，还能被其它一些氧化剂（如氧气、高锰酸钾溶液、卤素单质等）氧化，体现SO2的还原性；当SO2或亚硫酸遇到硫化氢时也能被硫化氢还原，体现SO2的氧化性。SO2或亚硫酸以还原性为主。‎ ‎[媒体演示]‎ 二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色以及SO2与H2S两种气体混合的实验,引导学生说出实验现象,写出二氧化硫与溴水（氯水）、硫化氢反应方程式。‎ ‎[教师点评]针对学生回答情况进行评价。‎ ‎[板书] 2）二氧化硫的还原性 ‎2SO2+O2==2SO3‎ X2 + SO2 + H2O == 2HCL + H2SO4‎ ‎（X ==Cl、Br、I ） 、 ‎ ‎3）二氧化硫的氧化性 ‎ SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O ‎ 不是氧化还原反应，因为没有元素化合价发生变化。二氧化硫既有氧化性又有还原性，因为+4价为中间价态。‎ ‎[实验探究] 经过讨论回答，应有白色沉淀出现。‎ 学生演示教材[实验3]。现象：有白色沉淀生成。‎ ‎[讨论交流] 可能是硫酸钡或亚硫酸钡沉淀。‎ ‎[学生活动]尝试写反应方程式：SO2+H2O2==H2SO4‎ H2SO4+BaCl2==BaSO4‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎[观看媒体演示]‎ ‎[现象]1）与酸性KMnO 4溶液、溴水褪色。‎ ‎2）与H2S混合瓶壁出现淡黄色固体。‎ ‎[尝试]写出简单反应：‎ ‎0 +4 -1 +6‎ Br2+SO2+H2O==2HBr+H2SO4‎ ‎+4 -2 0‎ SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O ‎ ‎ 知识正向迁移，达到化解难点的目的。培养学生综合运用有关知识技能与方法解决问题。‎ 通过预测将会出现的现象能激发学生的好奇心和求知欲。‎ ‎ ‎ 通过分析、实验、层层推进的方式得出所要的结论“二氧化硫既有氧化性又有还原性”。培养学生一分为二的辨证唯物观，同时在探究的过程中使学生获得一种研究物质性质的方法。‎ ‎ ‎ 通过媒体演示，加深学生对二氧化硫的还原性、氧化性的理解。‎ ‎ ‎ ‎ 通过分析化合价变化，掌握简单氧化还原方程式的书写。‎ ‎[设疑]向盛有SO2水溶液的试管中滴加品红溶液将会出现什么现象？‎ ‎[启发引导]：氯水等漂白剂能使有色布条褪色，二氧化硫溶液能使品红褪色，说明了二氧化硫具有什么性质？请对褪色后的溶液加热，观察现象、解释原因。‎ ‎[设疑] 以上实验说明二氧化硫水溶液与氯水的漂白原理有什么区别？‎ ‎[学生实验] ‎ ‎（教材实验2）向SO2水溶液中滴加品红溶液。‎ ‎[现象] 品红褪色 ‎[学生思考] 二氧化硫有漂白性。‎ ‎[实验探究]持续对褪色后的溶液加热，现象：红色。‎ ‎[讨论回答]‎ 通过实验演示，训练学生化学实验基本技能，同时加深对二氧化硫水溶液的漂白性的认识。‎ 5‎ ‎ ‎ ‎[教师小结] 评价两者的本质区别：氧化型漂白剂的漂白原理是通过它的强氧化性把有机色质氧化成无色物质，而二氧化硫水溶液的漂白是因为它和有色物质生成不稳定的无色物质。所以在一定条件下又会复原。‎ ‎[思考]请帮忙解决问题：将等体积SO2、 CL2 同时通入品红溶液中，漂白性会增加吗？为什么？‎ ‎[板书] 4）二氧化硫的漂白性 二氧化硫水溶液的漂白是因为它和有色物质生成不稳定的无色物质。‎ ‎ 二氧化硫水溶液的漂白能复原，而氯水等强氧化性漂白剂漂白后不能复原。‎ ‎[思考] 不会，因为二氧化硫与氯气等体积混合通入水中正好发生反应生成了盐酸和硫酸，失去了漂白效果。‎ 类比旧知识、联想新知识，加深对两种不同类型漂白剂的漂白原理本质的理解 ‎[教师]：通过归纳二氧化硫的化学性质呼应开头的问题：空气中二氧化硫的来源？二氧化硫是如何形成酸雨的？请同学们根据已经掌握的二氧化硫的化学性质设想酸雨是如何形成的。‎ ‎[引导设疑] 同学们分析的很有道理，当二氧化硫与水反应生成了亚硫酸会使雨水呈现酸性，应该就是酸雨了，科学家也是这么想的，但是有个问题科学家没弄明白，想请教同学们。问题是：某次采集的酸雨样品，每隔一段时间测定一次PH，结果发现PH越来越小，再后来不变，这是为什么呢？（如下表）。‎ 小时 开始 ‎8 ‎ ‎16‎ ‎24‎ ‎32‎ ‎40‎ ‎48‎ PH ‎5.0‎ ‎4.8‎ ‎4.5‎ ‎4.3‎ ‎4.2‎ ‎4.0‎ ‎4.0‎ ‎ [鼓励评价] 同学们真了不起，比科学家还厉害，你们的设想完全正确，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸在光照或烟尘中的金属氧化物等催化作用下生成硫酸，即为酸雨。请写出反应。‎ ‎[板书] ‎ ‎ 二、酸雨的形成、危害及防治 ‎ ‎1）酸雨的成因：‎ SO3+H2O==H2SO3 2H2SO3+O2==2H2SO4 ‎ 或2SO2+O2==2SO3 SO3+H2O==H2SO4‎ ‎[影像资料]下面请观看资料片：二氧化硫形成酸雨的危害。‎ ‎[教师] 请同学们根据资料、课本描述等，讨论、交流对酸雨危害的感想。‎ ‎[交流讨论]回答：二氧化硫排放到大气中，与雨水反应生成亚硫酸，再降落到地面就形成酸雨。‎ ‎[小组讨论] 讨论、交流、联想二氧化硫的还原性悟出：空气中有氧气，而亚硫酸（二氧化硫）有还原性，最终降落的酸雨应该是硫酸型酸雨。‎ ‎[学生活动]‎ 学生尝试写出酸雨的化学反应方程式：‎ SO3+H2O==H2SO3‎ ‎2H2SO3+O2==2H2SO4或 ‎2SO2+O2==2SO3‎ SO3+H2O==H2SO4‎ ‎[观看影片]‎ ‎[交流发言]阅读教材、交流讨论。发表感想：对酸雨的危害感到极度愤慨。‎ 通过引导，使学生在学习中敢于提问，能够提出有一定探索价值的化学问题；敢于质疑，勤于思考，增强自主学习能力。‎ 通过鼓励性评价，激发学生学习化学的兴趣，使学生进一步体验成功后的乐趣。‎ 5‎ ‎ ‎ ‎[板书] 2）酸雨的危害 ‎[教师] 既然酸雨的危害如此严重，让我们深恶痛绝，那该如何防治酸雨呢？‎ ‎[板书] 3）酸雨的防治（略）‎ ‎[课堂小结]：本节课你学到了那些知识？学会了哪些化学学习方法？还存在哪些困惑？‎ ‎[学生思考]阅读教材相关内容、讨论提出方案：‎ 1） 对含硫煤进行脱硫处理 2） 对燃烧后产生的尾气进行净化处理 3） 开发新能源（如氢能）‎ 4） 提高全民环保意识。‎ ‎[师生共同回顾] （略）‎ 通过影像资料，使学生感受到化学与生产、生活的紧密联系，认识到学习化学知识的重要性，养成珍惜自然、保护环境的良好习惯，树立为社会进步而努力学习的责任感和使命感。‎ 使学生学会运用讨论、交流、查阅资料等方法获取信息，并通过归纳、概括等对信息进行加工。‎ ‎[反馈练习]（选编几道具有针对性的练习，培养学生的综合分析问题的能力。）‎ ‎1.生活中为什么用二氧化硫漂白过的草帽，日久又会变黄呢？联系本节课知识，作出合理解释。‎ ‎2.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，也能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，请问褪色原理相同吗？‎ ‎3.在英国进行的一项研究表明：高烟囱可以有效降低地面的二氧化硫的浓度。在20世纪60~70年代的10年间，某发电厂排放 的二氧化硫增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，使工厂附近地面的二氧化硫的浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取，并简述理由。‎ ‎[课外兴趣延伸]‎ ‎1.收集当地的雨水，并测定其PH。如果是酸雨，请走访当地环保部门，了解产生的原因及有关防治措施。‎ ‎2.阅读发下去的资料：二氧化硫在食品加工领域中的使用情况，酸雨的形成、危害及防治简介，总结二氧化硫的作用。‎ ‎3.登陆有关环境保护网站进一步了解环境保护方面的知识。如国家环保总局（http://www.zhb.gov.cn/）,中国环境保护基金会（http://www.cepf.org.cn/），江苏环保(http://www.jshb.gov.cn/jshb/).‎ ‎【板书设计】‎ 一、二氧化硫的性质 ‎1、物理性质：无色、有刺激性气味的气体，有毒，易溶于水（1：40）‎ ‎2、化学性质：‎ ‎1）二氧化硫与水反应 SO2+H2O=H2SO3‎ ‎2）二氧化硫的还原性 2SO2+O2==2SO3‎ X2 + SO2 + H2O == 2HCL + H2SO4‎ ‎（X ==CL、Br、I ） ‎ ‎3）二氧化硫的氧化性 SO2 +2H2S ==3S + 2H2O ‎ 4）二氧化硫的漂白性 二、酸雨的形成、危害及防治 ‎ ‎1）酸雨的成因：SO2 +H2O ==H2SO3 H2SO3 + O2 ==H2SO4‎ ‎ 或者 SO2+ O2 ==SO3 SO3 +H2O ==H2SO4‎ ‎2）危害 3）防治（略）‎ 5‎