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1、2022年高中化學人教版必修1 4-3硫和氮的氧化物(第2課時)二氧化硫性質(zhì)實驗教案2
教材分析
本節(jié)內(nèi)容包括硫和氮的氧化物的性質(zhì)及其對大氣的污染,是在學生已經(jīng)學習了鈉、鋁、鐵、硅、氯及其化合物基礎(chǔ)上,繼續(xù)學習硫、氮氧化物的相關(guān)知識,既是為氨、硝酸、硫酸的學習做準備,也是對高中化學無機化合物知識體系的進一步完善。二氧化硫是一種具有還原性和氧化性的酸性氧化物,通過學習讓學生建立“硫元素系統(tǒng)”的整體印象,幫助學生進一步完善研究非金屬單質(zhì)及其化合物性質(zhì)的一般方法和規(guī)律。第一課時主要學習SO2的性質(zhì)及其在生產(chǎn)生活中的應用。
三維目標
1.知識目標:了解SO2的物理性質(zhì)和用途,掌握SO2的化學性
2、質(zhì),認識可逆反應和SO2的漂白原理。
2.能力目標:培養(yǎng)學生實驗操作能力和觀察、分析推理能力。
3.情感目標:通過學生實驗,激發(fā)學生探究興趣,培養(yǎng)學生對科學研究的態(tài)度。
教學重點
SO2的化學性質(zhì)。
教學難點
可逆反應、從氧化還原反應角度分析SO2的化學性質(zhì)。
教學方法
采用“實驗探究—啟發(fā)思考—歸納總結(jié)”的教學方法,將教材中演示實驗改為學生實驗,指導學生采用實驗對比方式,開展學習活動。使學生的學習過程和認識過程統(tǒng)一起來,讓學生真正成為學習的主體,感受到學習的樂趣,化難為易。
教學用品
多媒體課件、試管架、試管夾、點滴板、玻璃棒、小試管(4支)(配套小氣球1個),滴管(2支
3、)、酒精燈、火柴、滴瓶(貼“SO2水溶液”標簽)、水槽、pH試紙、紫色石蕊溶液、無色酚酞溶液、品紅溶液、0.01 mol·L-1 NaOH溶液、0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液、KMnO4溶液、一大試管SO2氣體。
導入新課
展示圖片:南京城市空氣質(zhì)量報告表。
[啟發(fā)思考]空氣中有很多物質(zhì),為什么二氧化硫要作為主要污染物來報告?二氧化硫究竟是一種什么樣的物質(zhì)呢?請同學們談談自己對SO2的了解情況。
[學生回答]由2~3名學生介紹所收集到的SO2相關(guān)知識。
推進新課
[教師講述]SO2主要來源于工業(yè)制備硫酸,煤、石油和天然氣的燃燒等,硫在氧氣或空氣中燃燒生成SO2,SO
4、2是造成酸雨的主要成分之一。
[思考猜測]SO2具有哪些性質(zhì)呢?
[學生實驗1]觀察試管中SO2的色、態(tài),聞其氣味。把試管倒立在水中,打開膠塞并輕搖試管;在水下用膠塞塞緊試管并取出,然后將試管中液體倒入貼有SO2水溶液標簽的滴瓶中。
[師生總結(jié)]SO2是一種無色有刺激性氣味的有毒氣體,易溶于水(1∶40),密度比空氣大,易液化。
[啟發(fā)思考]SO2是否僅僅溶于水?
[學生實驗2~4]
學生實驗
實驗現(xiàn)象
結(jié)論(反應化學方程式)
2
將一小片pH試紙放在點滴板上,用玻璃棒蘸取SO2水溶液滴在上面。
3
在點滴板凹穴中滴入1滴紫色石蕊溶液,然后滴加SO2水溶液,觀察實驗
5、現(xiàn)象。
4
在試管中加入1 mL氫氧化鋇溶液,然后滴加少量SO2水溶液,振蕩,觀察實驗現(xiàn)象。
[學生回答]實驗2現(xiàn)象:pH試紙呈紅色,實驗3現(xiàn)象:紫色石蕊溶液呈紅色,實驗2和3的結(jié)論:SO2+H2OH2SO3(溶液呈酸性);實驗4現(xiàn)象:生成白色沉淀,實驗4結(jié)論:SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O。
[師生總結(jié)]SO2和CO2一樣,具有酸性氧化物的通性,能與水反應生成酸,能與堿反應生成鹽和水。其中SO2和H2O反應生成的H2SO3是一種不穩(wěn)定的中強酸,相同條件下,又分解生成SO2和H2O,我們將這樣的反應稱為可逆反應,寫成SO2+H2OH2SO3,“”為可逆符號。
6、
[教師講解]可逆反應:在相同條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的化學反應。
[針對訓練]下列反應是否為可逆反應?
(1)CO2+H2O===H2CO3,H2CO3===H2O+CO2↑
(2)2H2+O22H2O,2H2O2H2↑+O2↑
[啟發(fā)思考]SO2除了具有酸性氧化物的通性,還可能具有哪些性質(zhì)?
[學生實驗5~7]
學生實驗
實驗現(xiàn)象
結(jié)論(反應化學方程式)
5
在試管中加入1~2滴品紅溶液,然后滴加SO2水溶液,振蕩,觀察實驗現(xiàn)象。再在試管口套一小氣球,加熱,觀察實驗現(xiàn)象。
6
在試管中加入1 mL氫氧化鈉溶液,向其中滴加2滴無色
7、酚酞溶液,然后滴加SO2水溶液,振蕩,觀察實驗現(xiàn)象。
7
在點滴板凹穴中滴入1滴酸性高錳酸鉀溶液,然后滴加SO2水溶液,觀察實驗現(xiàn)象。
[學生回答]實驗5現(xiàn)象:溶液褪色,加熱后又變紅色;實驗6現(xiàn)象:溶液褪色;實驗7現(xiàn)象:溶液褪色。
[師生總結(jié)]SO2能使品紅溶液褪色,但生成的物質(zhì)不穩(wěn)定,加熱又恢復原來顏色。SO2的這種性質(zhì)稱為漂白性,其漂白原理是SO2能與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),且生成的無色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復原來的顏色。
[教師講述]觀看SO2用于漂白草帽、鮮花、銀耳的圖片。二氧化硫作為食品添加劑歷史悠久,主要有兩個用途,一是用于干果、蜜餞果脯等的
8、漂白,令其外觀更好看;二是具有防腐、抗氧化等作用,能延長食品保質(zhì)期。一般來講,少量的二氧化硫進入機體可以認為是安全無害的,但如果超量使用,就有可能造成食品中二氧化硫超標,對人體的肝、腎等造成傷害。鑒別的方法為“看顏色”和“聞氣味”。
[師生討論]幾種物質(zhì)的漂白性比較
物質(zhì)
H2O2、HClO
SO2
木炭
原理
將色素氧化為穩(wěn)定的無色物質(zhì)
與色素結(jié)合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)
將有色物質(zhì)的分子吸附在其表面
實質(zhì)
化學變化
化學變化
物理吸附
范圍
可漂白大多數(shù)有色物質(zhì),能使紫色石蕊溶液褪色
可漂白某些有色物質(zhì),不能使紫色石蕊溶液褪色
可吸附某些有色物質(zhì)的分子
[啟發(fā)
9、思考]滴加無色酚酞的氫氧化鈉溶液褪色,是SO2漂白的結(jié)果?請設(shè)計實驗證明你的結(jié)論。
[師生討論]SO2漂白是與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定物質(zhì),實驗6中沒有有色物質(zhì),不是SO2漂白的結(jié)果,而是氫氧化鈉被反應的結(jié)果:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,通過繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液進行驗證。
[啟發(fā)思考]紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液褪色,是SO2漂白的結(jié)果?
[投影講述]SO2中的S為+4價,處于S元素的中間價態(tài),根據(jù)氧化還原理論推測SO2既有氧化性,又有還原性。當SO2遇到氧化劑時,表現(xiàn)還原性,被氧化成+6價的硫;當SO2遇到還原劑時,表現(xiàn)氧化性,被還原成0價的硫。如:5SO2+2KMnO4+
10、2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,2SO2+O22SO3。
[啟發(fā)思考]如果將H2S和SO2兩種氣體混合,能否發(fā)生反應?
[師生討論]從化合價的角度分析反應為:2H2S+SO2===3S+2H2O
[投影講述]觀看H2S和SO2兩種氣體混合反應視頻,鞏固氧化還原反應知識。
[閱讀教材]二氧化硫在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中的用途:制造硫酸,漂白紙漿、毛、絲、草帽,殺菌、消毒、干果防腐劑等。
[師生總結(jié)]內(nèi)容見“板書設(shè)計”。
1.指出下列反應或?qū)嶒灛F(xiàn)象中,SO2所體現(xiàn)的性質(zhì):
①2SO2+O22SO3,_______
11、___________,
②SO2+2H2S===3S+2H2O,________________,
③SO2+2H2O+Br2===2HBr+H2SO4,__________,
④SO2使品紅溶液褪色,__________________,
⑤SO2使高錳酸鉀溶液褪色,________________,
⑥SO2使紫色石蕊溶液變紅色,____________。
2.將SO2依次通過下列實驗裝置,說出A、B、C、D各裝置中的實驗現(xiàn)象。
A.________________________,
B.________________________,
C.___________
12、_____________,
D.________________________。
對于新教材知識的體系與結(jié)構(gòu)強調(diào)了單元模塊,量多而難于把握,但對于元素化合物的核心知識還是要給學生講解清楚。本節(jié)課的主線是SO2的化學性質(zhì),從實驗出發(fā),讓學生總結(jié)SO2的物理性質(zhì),討論SO2作為酸性氧化物的性質(zhì),通過實驗5~7的對比,讓學生討論得出SO2的漂白性、還原性以及不同褪色反應的本質(zhì)區(qū)別,通過硫元素價態(tài)圖的分析,讓學生明確元素化合物的學習方法。同時,改演示實驗為學生實驗,從實際效果看,整節(jié)課學生的學習積極性高、參與度好,提高了學生的合作能力和解決問題能力,既培養(yǎng)了學生的實驗操作能力,又培養(yǎng)了學生的科學方法和科學態(tài)度,較好地突破了本節(jié)的重點和難點。