关于二氧化硫性质实验的探究和改进

关于二氧化硫性质实验的探究和改进
二十中学王宏盈（高中）
一、教材分析
在人教版高中化学必修1中，二氧化硫是一种重要的气体，是在学习了硅和氯这两种非金属元素后的又一种元素——硫的重要化合物。

二氧化硫的性质及其与社会生产生活密切相关的用途是主要学习的内容。

学生通过本节知识的学习，进一步构建元素化合物的知识体系和学习物质性质的方法和思路，为后面氮元素的学习奠定良好的基础。

关于二氧化硫性质的学习中，教材内容及相关实验只讲授了二氧化硫易溶于水，和作为酸性氧化物的性质和漂白性这三个性质，关于其氧化性和还原性的知识并没有涉及。

在实际的知识考察中，关于二氧化硫的酸性、还原性、和漂白性等是经常会出现的。

所以在教学中我增加相关的实验来直观的说明二氧化硫的这些重要的性质是很有必要的。

二、学情分析
此时的学生已经经过高中几乎一学期的化学学习，已经基本建立了高中化学的学习和分析问题的方法，在知识上已经有有了关于氧化还原反应基本概念的学习基础和金属元素及其重要化合物的性质和实验的知识积累，已经具备的一定的分析和解决化学问题的能力。

此外，学生在学习化学知识是本身就存在通过实验探究物质性质的内在驱动力，对实验方案的设计和改进具有强烈的探索的欲望。

三、教学目标
1.知识与技能：学生学会用已有的化学原理和经验解决实际问题，
通过学习能对SO2的性质有全面的了解和认知，加强实验操作动手能的培养。

2.过程与方法：通过讨论和探究，学会自主探索获取知识、应用知
识的方法。

3.情感态度与价值观：通过实验设计和改进提升实验素养，体会课
堂教学与学科的发展和当代可持续发展的关联。

在实验探究中相互交流与评价，养成团队合作的品质。

四、教学过程设计思路
性质学习往往通过实验教学法实现，教材中所设计的实验较为简单，不能全面表现其性质，需要进行补充。

本次实验是将传统的课堂补充实验进行改进，达到既能全面表现二氧化硫的性质，有克服传统实验的诸多弊端目的。

五、教学过程
【问题的引出】
教师引导：请学生通过对二氧化硫已有的了解，对其性质进行初步的预测。

学生预测一：SO2易溶于水，是酸性氧化物，具有酸性氧化物的一般性质
教师引导：SO2中硫元素的化合价是多少？能否根据氧化还原原理进行预测？
学生预测二：S元素+4价处于中间价，因此SO2既具有氧化行又具有还原性
教师引导：SO2还具有漂白性，能漂白某些有色物质
提出问题：设计怎样的实验对预测的SO2性质进行验证？
【实验设计】
学生根据实验目的设计实验方案，给出传统实验设计方案。

每种试剂产生的现象分别说明SO2的相关性质（提示：SO2的漂白性可由
品红溶液检验）
实验评价：优点：实验方法正规，实验目的明确，能对SO2的性质进
行比较清楚的表现
不足：装置复杂，试剂用量较多，实验时间较长，在拆
卸装置时还会使SO2外逸，不符合绿色化学的宗旨
和要求
【实验设计改进】
方案一(培养皿实验)：
在培养皿内分别滴入几种试剂各一到两滴，1-品红溶液，2-紫色石蕊试液，3-溴水，4-酸性高锰酸钾溶液，在培养皿中间加入少量Na2SO3固体颗粒。

为了便于观察现象，在培养皿底部衬一张滤纸并标出相应的数字
实验开始时，用滴管在Na2SO3固体颗粒上滴几滴1:︰1硫酸溶液
并迅速盖上培养皿盖，观察现象。

在实验结束时迅速打开盖子加入两滴管NaOH溶液再盖上，使培养皿内残余的SO2被吸收，又进一步说明了SO2酸性氧化物的性质。

方案二（大试管实验）：
大试管中事先装入少量Na2SO3固体颗粒，双孔橡皮塞分别插入两只胶头滴管，其中一直滴管外壁分别用双面贴依次固定四张滤纸条，分别蘸取少量四种溶液，1-NaOH溶液，2-H2SO4溶液，3-酸性KMnO4溶液，4-溴水，5-紫色石蕊试液，6-品红溶液，7-Na2SO3固体颗粒。

并在两只滴管中分别吸入硫酸溶液和NaOH溶液。

实验开始时滴入2滴管中的硫酸发生反应观察现象，现象出现后将1滴管中的NaOH溶液滴入对剩余SO2进行吸收。

方案三（针管注射器实验）：——此方案为方案二的补充实验
在注射器中事先装如FeS固体颗粒，从针头处吸入1mL左右稀硫酸，使反应产生少量H2S气体。

在方案二完成注入H2SO4溶液并观察现象后，将针头插入橡皮塞将H2S气体注入大试管内继续观察现象，当看到试管中产生少量黄色的烟时再将滴管1中NaOH溶液挤入试管进行尾气的充分吸收
【实验方案评价】
方案一试剂用量极少，操作简单，现象出现时间短且明显，在加入NaOH溶液的中间环节中虽然有气体外逸，但因为量很少不会产生不良后果，实验效果很好；
方案二整体试剂用量也很少，实验时间短，现象也很明显，只是的事先对实验仪器的准备工作较繁琐。

但是这个过程是密闭的，这样就有效避免了方案一中少量SO2的外逸，更加绿色、安全；
方案一和方案二对学生学习SO2的漂白性、酸性氧化物性质、还原性这几个突出的性质有很好的效果，但SO2弱氧化性没有涉及到。

方案三的补充能将SO2性质有了比较全面的认知。

课堂教学到此，再结合教材中的实验及讲授内容，学生就能自己
总结出关于SO2的性质，及适合的检验方法。

六、教学反思
实验是化学教学中学生获取知识和检验知识的重要媒介和手段，实验的改进会使化学教学进一步拓展和深化，是有效教学的重要手段，同时可以培养学生的创新精神。

本节课堂通过采用探究性实验的设计方法：发现问题——提出问题——实验设计论证——实验过程实施——实验方案的评价和改进——得出结论。

使学习不拘泥于书本，不仅限于解题，而是学方法、学分析、学评价、学改进，充分发挥实验在化学学习中的重要作用。