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2019-2020年高中化學 4.1.1 二氧化硫的性質和作用教案1 蘇教版必修1 【教育教學理論與設計策略】 本節(jié)教學過程以硫酸型酸雨為背景，以探究二氧化硫的性質為主線，以體現(xiàn)學生發(fā)展為根本，在教師啟發(fā)引導下，讓學生自主探究、動手實驗，體會科學探究的一般方法，學會運用觀察、閱讀、討論及交流等手段獲取信息，并用比較、類比、概括等方法對信息進行加工。最終實現(xiàn)高中化學新課程標準提出的“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”三維目標的和諧統(tǒng)一。 在二氧化硫的性質教學中，主要通過教師啟發(fā)、引導學生根據(jù)已有知識和實踐采用類比、遷移、推理等方法層層推進，達到掌握知識與發(fā)展能力并進。在酸雨的形成、危害及防治的教學中，利用二氧化硫的化學性質討論、分析、推測二氧化硫形成酸雨的過程，再把推測結果與書本結論加以對比，以激發(fā)學生體驗成功的樂趣；通過酸雨對環(huán)境的危害及防治教學，重在培養(yǎng)學生的社會責任感和環(huán)保意識。 【教學目標分析】 通過本節(jié)的學習旨在認識二氧化硫的性質，了解二氧化硫對大氣的污染；構建元素與化合物知識網(wǎng)絡，使學生的元素與化合物知識更系統(tǒng)全面；通過硫酸型酸雨的教學，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識，為學生樹立可持續(xù)發(fā)展的科學觀。故本節(jié)教學目標定為： 1、 知識目標 （1） 認識二氧化硫的性質和作用。 （2） 了解二氧化硫對空氣的污染，知道硫酸型酸雨的形成原因、 危害和防治措施，形成良好的環(huán)保意識。 2、能力目標 （1） 培養(yǎng)學生設計實驗、觀察分析及動手操作能力。 （2） 培養(yǎng)學生運用所學理論指導元素與化合物知識的學習能力。 3、情感目標 （1） 通過二氧化硫對空氣污染的教學，逐步使學生樹立珍惜自然、愛護環(huán)境、強環(huán)保意識、參與意識，形成牢固的“可持續(xù)發(fā)展”觀。 （2） 通過與同學合作、探究學習，體驗科學探究的艱辛和喜悅，同時學會傾聽、欣賞、分享，感受化學世界的奇妙與和諧，增強團隊精神。 【教學重點與難點】 重點：二氧化硫的還原性、漂白性， 酸雨的危害。 難點：二氧化硫的還原性和漂白性。 【教學方法與手段】 教學方法：結合教材內(nèi)容要求及高一學生的特點，采用情景激趣、實驗探究、啟發(fā)引導、對比歸納、交流討論等方法。 教學手段：實驗探究、資料圖片展示、媒體放映。 【學習方法指導】 1、運用已學理論指導元素與化合物知識的學習：通過分析二氧化硫中硫元素的價態(tài)得出二氧化硫既有氧化性又有還原性。 2、運用對比法加深知識的理解和掌握：學習二氧化硫與水反應時聯(lián)系已掌握的二氧化碳與水反應的性質；學習二氧化硫的漂白性把它與氯水等氧化型漂白劑的漂白原理做比較。 【教學程序】 教師活動 學生活動 教學意圖 [新課導入] 先向學生展示一組美麗的草 原、森林風景圖片，再呈現(xiàn)被酸雨侵害過 的面目全非的草原、森林圖片。 [激發(fā)] 二氧化硫是形成酸雨的罪魁禍 首，如何認識二氧化硫？ [教師] 1) 將事先收集好的一瓶二氧化硫 氣體，讓學生觀察顏色、聞氣味(注意聞氣味的方法)。 2) 交給學生兩人一盒火柴。 3) 回憶燃放煙花爆竹后聞到的刺激性氣味。 [設疑] 二氧化硫能否溶于水？如果能溶 于水，那么溶液的酸堿性如何？怎樣證 明？ [小結板書] 一、 二氧化硫的物理性質： 無色、有刺激性氣味的氣體，有毒，易溶于水（1：40）。 [觀察圖片]（略） [學生]從性質、作用等方面來研究。 [親身體驗] 1)觀察二氧化硫的顏色、聞氣味。 2)劃火柴、聞氣味，并討論交流對二氧化硫的了解。 [設計實驗] 學生把盛有二氧化硫氣體的小試管倒置于水中，取出放正。 1)向其中滴加紫色石蕊試液?，F(xiàn)象：溶液變紅 2)用PH試紙測定：其PH<7 。 [討論歸納] 二氧化硫的物理性質 通過兩組圖片的巨大反差使學生受到強烈的震撼，激發(fā)學生從內(nèi)心深處對酸雨的危害感到憤慨：酸雨是怎樣形成的？帶著懸念，轉入新課的學習。 通過實驗及實際生活中劃火柴和燃放煙花爆竹后聞到的刺激性氣味，以加深印象。 通過實驗探究培養(yǎng)學生設計實驗能力、激發(fā)學生的探索精神。 培養(yǎng)總結、歸納能力 [教師引導] 1)根據(jù)向二氧化硫水溶液中滴加紫色石蕊試液出現(xiàn)紅色等現(xiàn)象,說明二氧化硫溶于水時發(fā)生了什么變化？ 2)類比二氧化碳與水的反應，寫出二氧化硫與水反應方程式 3)類比碳酸的性質，說出亞硫酸的性質。 [教師] 請對盛有二氧化硫水溶液的試管加熱，觀察現(xiàn)象、解釋原因。 [小結]亞硫酸不穩(wěn)定,即使不加熱,也會慢慢分解,所以二氧化硫與水的反應為可逆反應. [板書] 二、二氧化硫的化學性質 1）與水反應 SO2+H2 O H2SO3 [啟發(fā)引導]：二氧化硫與水的反應是否為氧化還原反應、判斷依據(jù)？根據(jù)二氧化硫中硫的化合價為+4價，推測二氧化硫是有氧化性還是有還原性？ [啟發(fā)誘導] 思考討論教材[實驗3]，預測將出現(xiàn)什么現(xiàn)象？請用實驗加以驗證。 [小結] 分析評價學生的回答，指出沉淀不可能是亞硫酸鋇，因為亞硫酸與氯化鋇不反應，不能生成亞硫酸鋇沉淀，所以通過此實驗說明亞硫酸（或二氧化硫）能被過氧化氫氧化成硫酸，硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀。 其實SO2和亞硫酸不僅能被過氧化氫氧化，還能被其它一些氧化劑（如氧氣、高錳酸鉀溶液、鹵素單質等）氧化，體現(xiàn)SO2的還原性；當SO2或亞硫酸遇到硫化氫時也能被硫化氫還原，體現(xiàn)SO2的氧化性。SO2或亞硫酸以還原性為主。 [媒體演示] 二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液、溴水褪色以及SO2與H2S兩種氣體混合的實驗,引導學生說出實驗現(xiàn)象,寫出二氧化硫與溴水（氯水）、硫化氫反應方程式。 [教師點評]針對學生回答情況進行評價。 [板書] 2）二氧化硫的還原性 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 [學生思考] 發(fā)生化學反應，生成了酸。 反應方程式： SO2+H2O=H2SO3 亞硫酸的性質：具有酸的通性，能與堿反應、能使酸堿指示劑褪色等。 [實驗探究] 1）動手實驗，得出結論：紅色褪去。 2）解釋說明：紅色褪去說明亞硫酸不穩(wěn)定、加熱易分解。 [小結] 亞硫酸具有酸性和不穩(wěn)定性， [討論交流] 不是氧化還原反應，因為沒有元素化合價發(fā)生變化。二氧化硫既有氧化性又有還原性，因為+4價為中間價態(tài)。 [實驗探究] 經(jīng)過討論回答，應有白色沉淀出現(xiàn)。 學生演示教材[實驗3]?，F(xiàn)象：有白色沉淀生成。 [討論交流] 可能是硫酸鋇或亞硫酸鋇沉淀。 [學生活動]嘗試寫反應方程式：SO2+H2O2==H2SO4 H2SO4+BaCl2==BaSO4 [觀看媒體演示] [現(xiàn)象]1）與酸性KMnO 4溶液、溴水褪色。 2）與H2S混合瓶壁出現(xiàn)淡黃色固體。 [嘗試]寫出簡單反應： 0 +4 -1 +6 Br2+SO2+H2O==2HBr+H2SO4 +4 -2 0 SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O 通過新舊知識對比、分析達到溫故知新的效果。 通過實驗培養(yǎng)問題意識、提高解決問題能力。 通過已掌握的“從化合價分析物質的氧化性、還原性”知識正向遷移，達到化解難點的目的。培養(yǎng)學生綜合運用有關知識技能與方法解決問題。 通過預測將會出現(xiàn)的現(xiàn)象能激發(fā)學生的好奇心和求知欲。 通過分析、實驗、層層推進的方式得出所要的結論“二氧化硫既有氧化性又有還原性”。培養(yǎng)學生一分為二的辨證唯物觀，同時在探究的過程中使學生獲得一種研究物質性質的方法。 通過媒體演示，加深學生對二氧化硫的還原性、氧化性的理解。 通過分析化合價變化，掌握簡單氧化還原方程式的書寫。 [設疑]向盛有SO2水溶液的試管中滴加品紅溶液將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ [啟發(fā)引導]：氯水等漂白劑能使有色布條褪色，二氧化硫溶液能使品紅褪色，說明了二氧化硫具有什么性質？請對褪色后的溶液加熱，觀察現(xiàn)象、解釋原因。 [設疑] 以上實驗說明二氧化硫水溶液與氯水的漂白原理有什么區(qū)別？ [教師小結] 評價兩者的本質區(qū)別：氧化型漂白劑的漂白原理是通過它的強氧化性把有機色質氧化成無色物質，而二氧化硫水溶液的漂白是因為它和有色物質生成不穩(wěn)定的無色物質。所以在一定條件下又會復原。 [思考]請幫忙解決問題：將等體積SO2、 CL2 同時通入品紅溶液中，漂白性會增加嗎？為什么？ [板書] 4）二氧化硫的漂白性 二氧化硫水溶液的漂白是因為它和有色物質生成不穩(wěn)定的無色物質。 [學生實驗] （教材實驗2）向SO2水溶液中滴加品紅溶液。 [現(xiàn)象] 品紅褪色 [學生思考] 二氧化硫有漂白性。 [實驗探究]持續(xù)對褪色后的溶液加熱，現(xiàn)象：紅色。 [討論回答] 二氧化硫水溶液的漂白能復原，而氯水等強氧化性漂白劑漂白后不能復原。 [思考] 不會，因為二氧化硫與氯氣等體積混合通入水中正好發(fā)生反應生成了鹽酸和硫酸，失去了漂白效果。 通過實驗演示，訓練學生化學實驗基本技能，同時加深對二氧化硫水溶液的漂白性的認識。 類比舊知識、聯(lián)想新知識，加深對兩種不同類型漂白劑的漂白原理本質的理解 [教師]：通過歸納二氧化硫的化學性質呼應開頭的問題：空氣中二氧化硫的來源？二氧化硫是如何形成酸雨的？請同學們根據(jù)已經(jīng)掌握的二氧化硫的化學性質設想酸雨是如何形成的。 [引導設疑] 同學們分析的很有道理，當二氧化硫與水反應生成了亞硫酸會使雨水呈現(xiàn)酸性，應該就是酸雨了，科學家也是這么想的，但是有個問題科學家沒弄明白，想請教同學們。問題是：某次采集的酸雨樣品，每隔一段時間測定一次PH，結果發(fā)現(xiàn)PH越來越小，再后來不變，這是為什么呢？（如下表）。 小時 開始 8 16 24 32 40 48 PH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0 [鼓勵評價] 同學們真了不起，比科學家還厲害，你們的設想完全正確，二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸在光照或煙塵中的金屬氧化物等催化作用下生成硫酸，即為酸雨。請寫出反應。 [板書] 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 [影像資料]下面請觀看資料片：二氧化硫形成酸雨的危害。 [教師] 請同學們根據(jù)資料、課本描述等，討論、交流對酸雨危害的感想。 [板書] 2）酸雨的危害 [教師] 既然酸雨的危害如此嚴重，讓我們深惡痛絕，那該如何防治酸雨呢？ [板書] 3）酸雨的防治（略） [課堂小結]：本節(jié)課你學到了那些知識？學會了哪些化學學習方法？還存在哪些困惑？ [交流討論]回答：二氧化硫排放到大氣中，與雨水反應生成亞硫酸，再降落到地面就形成酸雨。 [小組討論] 討論、交流、聯(lián)想二氧化硫的還原性悟出：空氣中有氧氣，而亞硫酸（二氧化硫）有還原性，最終降落的酸雨應該是硫酸型酸雨。 [學生活動] 學生嘗試寫出酸雨的化學反應方程式： SO3+H2O==H2SO3 2H2SO3+O2==2H2SO4或 2SO2+O2==2SO3 SO3+H2O==H2SO4 [觀看影片] [交流發(fā)言]閱讀教材、交流討論。發(fā)表感想：對酸雨的危害感到極度憤慨。 [學生思考]閱讀教材相關內(nèi)容、討論提出方案： 1） 對含硫煤進行脫硫處理 2） 對燃燒后產(chǎn)生的尾氣進行凈化處理 3） 開發(fā)新能源（如氫能） 4） 提高全民環(huán)保意識。 [師生共同回顧] （略） 通過引導，使學生在學習中敢于提問，能夠提出有一定探索價值的化學問題；敢于質疑，勤于思考，增強自主學習能力。 通過鼓勵性評價，激發(fā)學生學習化學的興趣，使學生進一步體驗成功后的樂趣。 通過影像資料，使學生感受到化學與生產(chǎn)、生活的緊密聯(lián)系，認識到學習化學知識的重要性，養(yǎng)成珍惜自然、保護環(huán)境的良好習慣，樹立為社會進步而努力學習的責任感和使命感。 使學生學會運用討論、交流、查閱資料等方法獲取信息，并通過歸納、概括等對信息進行加工。 [反饋練習]（選編幾道具有針對性的練習，培養(yǎng)學生的綜合分析問題的能力。） 1.生活中為什么用二氧化硫漂白過的草帽，日久又會變黃呢？聯(lián)系本節(jié)課知識，作出合理解釋。 2.二氧化硫能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色，也能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，請問褪色原理相同嗎？ 3.在英國進行的一項研究表明：高煙囪可以有效降低地面的二氧化硫的濃度。在20世紀60~70年代的10年間，某發(fā)電廠排放 的二氧化硫增加了35%，但由于建造高煙囪的結果，使工廠附近地面的二氧化硫的濃度降低了30%之多。請你從全球環(huán)境保護的角度，分析這種做法是否可取，并簡述理由。 [課外興趣延伸] 1.收集當?shù)氐挠晁y定其PH。如果是酸雨，請走訪當?shù)丨h(huán)保部門，了解產(chǎn)生的原因及有關防治措施。 2.閱讀發(fā)下去的資料：二氧化硫在食品加工領域中的使用情況，酸雨的形成、危害及防治簡介，總結二氧化硫的作用。 3.登陸有關環(huán)境保護網(wǎng)站進一步了解環(huán)境保護方面的知識。如國家環(huán)保總局（zhb.gov.cn/）,中國環(huán)境保護基金會（cepf.org.cn/），江蘇環(huán)保(jshb.gov.cn/jshb/). 【板書設計】 一、二氧化硫的性質 1、物理性質：無色、有刺激性氣味的氣體，有毒，易溶于水（1：40） 2、化學性質： 1）二氧化硫與水反應 SO2+H2O=H2SO3 2）二氧化硫的還原性 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）