硫和二氧化硫教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)引言：硫的世界——從遠(yuǎn)古火種到現(xiàn)代化學(xué)硫，這個(gè)古老而又充滿活力的元素，在人類文明的長(zhǎng)河中扮演著不可或缺的角色。從遠(yuǎn)古時(shí)期人類利用硫黃進(jìn)行火法煉丹，到現(xiàn)代工業(yè)中硫酸的廣泛應(yīng)用，硫及其化合物始終與我們的生活息息相關(guān)。本節(jié)課旨在引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)硫的世界，重點(diǎn)探究硫單質(zhì)的性質(zhì)以及其重要氧化物——二氧化硫的制備、性質(zhì)與應(yīng)用，從而構(gòu)建對(duì)非金屬元素及其化合物學(xué)習(xí)的一般思路與方法。一、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能*了解硫元素在自然界中的存在形式及硫單質(zhì)的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)（如與氧氣的反應(yīng)）。*掌握二氧化硫的實(shí)驗(yàn)室制備原理和方法。*理解并掌握二氧化硫的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)（酸性氧化物的通性、漂白性、還原性和氧化性）。*認(rèn)識(shí)二氧化硫?qū)Νh(huán)境的影響，了解酸雨的成因及危害，樹立環(huán)境保護(hù)意識(shí)。*初步學(xué)會(huì)觀察、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能準(zhǔn)確記錄和解釋。2.過程與方法*通過對(duì)硫和二氧化硫性質(zhì)的探究，體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法。*通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力和分析解決問題的能力。*引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用比較、歸納、概括等方法對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行加工整理，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀*通過對(duì)硫及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的了解，感受化學(xué)的實(shí)用性，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。*通過對(duì)二氧化硫環(huán)境影響的探討，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，樹立綠色化學(xué)理念。*在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和合作精神。（二）教學(xué)重難點(diǎn)*教學(xué)重點(diǎn)：1.硫的化學(xué)性質(zhì)（與氧氣反應(yīng)）。2.二氧化硫的制備原理和主要化學(xué)性質(zhì)（酸性氧化物通性、漂白性、還原性）。*教學(xué)難點(diǎn)：1.二氧化硫的漂白性原理及其與氯氣漂白性的區(qū)別。2.二氧化硫的氧化性與還原性的理解和應(yīng)用。3.實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確觀察與合理解釋。（三）教學(xué)方法講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法、多媒體輔助教學(xué)法。注重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，通過實(shí)驗(yàn)和問題驅(qū)動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)。（四）教學(xué)準(zhǔn)備*教師準(zhǔn)備：制作PPT課件（包含硫元素在自然界的存在、硫和二氧化硫的用途、相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻或圖片等），準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需儀器和藥品。*學(xué)生準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)教材相關(guān)內(nèi)容，回顧初中所學(xué)的酸、堿、鹽知識(shí)及氧化還原反應(yīng)基本概念。（五）教學(xué)過程（簡(jiǎn)案）1.導(dǎo)入新課：從生活中的硫元素入手（如溫泉的硫磺味、某些蛋白質(zhì)的組成元素），或展示硫礦石圖片，引出本節(jié)課的主題——硫和二氧化硫。2.新課講授：*硫單質(zhì)：介紹硫的存在形式、物理性質(zhì)（顏色、狀態(tài)、溶解性等），重點(diǎn)演示硫在空氣和氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、書寫化學(xué)方程式，總結(jié)硫的化學(xué)性質(zhì)。*二氧化硫：*制備：介紹實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫的常用方法（如亞硫酸鈉與較濃硫酸反應(yīng)），強(qiáng)調(diào)反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置的選擇。*性質(zhì)探究：通過系列學(xué)生實(shí)驗(yàn)或教師演示實(shí)驗(yàn)，探究二氧化硫的物理性質(zhì)（顏色、氣味、溶解性）和化學(xué)性質(zhì)（與水反應(yīng)、與堿反應(yīng)、漂白性、還原性）。引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析原因、得出結(jié)論。*氧化性：簡(jiǎn)要介紹二氧化硫與硫化氫的反應(yīng)，體現(xiàn)其弱氧化性。*漂白性對(duì)比：通過實(shí)驗(yàn)或討論，比較二氧化硫與氯氣漂白性的異同。*二氧化硫?qū)Νh(huán)境的影響：結(jié)合圖片、視頻等資料，介紹酸雨的形成、危害及防治措施，培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)。3.鞏固練習(xí)：設(shè)計(jì)針對(duì)性習(xí)題，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。4.課堂小結(jié)：師生共同回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，構(gòu)建知識(shí)體系。5.作業(yè)布置：課后習(xí)題，拓展閱讀（如硫的其他化合物、脫硫技術(shù)等）。二、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生理解硫和二氧化硫的性質(zhì)至關(guān)重要。以下是關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)指導(dǎo)。（一）實(shí)驗(yàn)安全須知1.嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則：穿實(shí)驗(yàn)服，戴護(hù)目鏡。2.注意有毒氣體：二氧化硫是有刺激性氣味的有毒氣體，所有涉及二氧化硫的實(shí)驗(yàn)均需在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行或采取必要的尾氣吸收措施。3.藥品取用規(guī)范：硫粉易燃，取用和實(shí)驗(yàn)時(shí)需遠(yuǎn)離火源；濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，使用時(shí)務(wù)必小心。4.實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范：仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)步驟，按規(guī)程操作，不得隨意混合藥品。5.廢棄物處理：實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液、廢渣需倒入指定容器，不得隨意丟棄。（二）具體實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)一：硫的燃燒*實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄苛蛟诳諝夂脱鯕庵腥紵默F(xiàn)象及產(chǎn)物。*實(shí)驗(yàn)原理：S+O?$\stackrel{點(diǎn)燃}{=}$SO?*實(shí)驗(yàn)用品：研缽、燃燒匙、酒精燈、集氣瓶（盛滿氧氣）、玻璃片、硫粉、火柴。*實(shí)驗(yàn)步驟：1.取少量硫粉于研缽中研細(xì)。2.用燃燒匙取少量研細(xì)的硫粉，在酒精燈上加熱至燃燒（先預(yù)熱，待硫粉熔化并開始燃燒時(shí)移離火焰）。3.觀察硫在空氣中燃燒的現(xiàn)象（火焰顏色、氣味等）。4.將燃燒的硫迅速伸入盛有氧氣的集氣瓶中（瓶底可預(yù)先加少量水或氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫），觀察現(xiàn)象。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將燃燒匙插入盛有水的燒杯中熄滅余火。*現(xiàn)象觀察與記錄：*在空氣中：發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體。*在氧氣中：發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體。*注意事項(xiàng)：*硫粉用量不宜過多，避免生成過多二氧化硫污染空氣。*燃燒匙應(yīng)緩慢伸入集氣瓶，以保證燃燒充分。*集氣瓶中預(yù)先加少量水或堿液，用于吸收生成的二氧化硫，防止污染。實(shí)驗(yàn)二：二氧化硫的制備與性質(zhì)探究*實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫的方法。2.探究二氧化硫的物理性質(zhì)和主要化學(xué)性質(zhì)。*實(shí)驗(yàn)原理：*制備：Na?SO?+H?SO?(較濃)=Na?SO?+SO?↑+H?O*性質(zhì)：*溶解性：SO?易溶于水。*酸性：SO?+H?O?H?SO?*漂白性：SO?能與某些有色物質(zhì)（如品紅溶液）結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。*還原性：SO?能被強(qiáng)氧化劑（如酸性KMnO?溶液、溴水等）氧化。*實(shí)驗(yàn)用品：*制備裝置：分液漏斗、圓底燒瓶、帶導(dǎo)管的橡皮塞、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、集氣瓶、玻璃片。*性質(zhì)實(shí)驗(yàn)：試管、試管架、膠頭滴管、燒杯。*藥品：亞硫酸鈉固體、較濃的硫酸溶液、紫色石蕊試液、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液（或溴水）、氫氧化鈉溶液（用于尾氣處理）。*實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象觀察：1.二氧化硫的制備：*按固液不加熱型反應(yīng)裝置組裝儀器（注意檢查氣密性）。在圓底燒瓶中加入適量亞硫酸鈉固體，分液漏斗中加入較濃的硫酸溶液。*打開分液漏斗活塞，使硫酸緩慢滴入燒瓶中，觀察氣體產(chǎn)生。2.二氧化硫物理性質(zhì)的探究：*顏色、狀態(tài)、氣味：觀察產(chǎn)生氣體的顏色、狀態(tài)，小心扇聞其氣味（注意方法：用手輕輕扇動(dòng)，使少量氣體飄入鼻孔）。*溶解性（“噴泉”實(shí)驗(yàn)原理演示或簡(jiǎn)化版）：*方法一（簡(jiǎn)化溶解）：將一集滿二氧化硫的試管用橡皮塞塞緊，倒置在盛有水的燒杯中，打開橡皮塞，觀察試管內(nèi)液面變化。待液面穩(wěn)定后，取出試管，用pH試紙測(cè)其酸堿度。*現(xiàn)象：試管內(nèi)液面上升，pH試紙變紅。*結(jié)論：二氧化硫易溶于水，水溶液顯酸性。3.二氧化硫化學(xué)性質(zhì)的探究：*與水的反應(yīng)（酸性）：用上述“溶解性”實(shí)驗(yàn)中得到的二氧化硫水溶液（或直接取新制的亞硫酸溶液），滴加2-3滴紫色石蕊試液，觀察現(xiàn)象。*現(xiàn)象：石蕊試液變紅。*結(jié)論：二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，溶液顯酸性。*與堿的反應(yīng)：在試管中加入少量氫氧化鈉稀溶液并滴加酚酞試液，通入二氧化硫氣體，觀察現(xiàn)象。*現(xiàn)象：紅色褪去。*結(jié)論：二氧化硫能與堿溶液反應(yīng)。*漂白性：在試管中加入少量品紅溶液，通入二氧化硫氣體，觀察現(xiàn)象；之后將試管加熱，再觀察現(xiàn)象。*現(xiàn)象：品紅溶液褪色；加熱后，溶液又恢復(fù)為紅色。*結(jié)論：二氧化硫具有漂白性，但其漂白作用是可逆的。*還原性：*取少量酸性高錳酸鉀溶液（或溴水）于試管中，通入二氧化硫氣體，觀察現(xiàn)象。*現(xiàn)象：酸性高錳酸鉀溶液紫紅色褪去（或溴水橙黃色褪去）。*結(jié)論：二氧化硫具有還原性，能被強(qiáng)氧化劑氧化。*氧化性（選做或演示）：若條件允許且通風(fēng)良好，可演示二氧化硫與硫化氫氣體的反應(yīng)（在集氣瓶中分別收集二氧化硫和硫化氫氣體，混合）。*現(xiàn)象：瓶?jī)?nèi)壁有淡黃色固體生成和水珠出現(xiàn)。*結(jié)論：二氧化硫具有氧化性。4.尾氣處理：制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的未反應(yīng)的二氧化硫氣體，需用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染空氣。*注意事項(xiàng)：*制備二氧化硫時(shí)，硫酸不宜太濃或太稀。太濃反應(yīng)速率慢，太稀則二氧化硫易溶于水導(dǎo)致產(chǎn)量低。*所有涉及二氧化硫的操作必須在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。*品紅溶液的濃度不宜過高，否則漂白現(xiàn)象可能不明顯。*強(qiáng)調(diào)二氧化硫漂白性的可逆性及其與次氯酸等漂白劑的區(qū)別（可引導(dǎo)學(xué)生列表比較）。*進(jìn)行還原性實(shí)驗(yàn)時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生思考二氧化硫被氧化后的產(chǎn)物是什么。（三）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄與分析要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析，寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象進(jìn)行討論和解釋。（四）實(shí)驗(yàn)后的思考與討論1.比較二氧化硫和二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)有哪些異同點(diǎn)？如何鑒別這兩種氣體？2.二氧化硫的漂白原理與氯氣的漂白原理有何本質(zhì)區(qū)別？3.在二氧化硫的制備實(shí)驗(yàn)中，若要獲得干燥純凈的二氧化硫氣體，需要如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置？（提示：考慮除雜和干燥）4.結(jié)合本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，思考如何減少二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染。三、教學(xué)反思與拓展本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)緊密圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)，注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生能夠直觀地感受硫和二氧化硫的性質(zhì)，有效突破教學(xué)重難點(diǎn)。但在實(shí)際操作中，需特別注意實(shí)驗(yàn)安全和環(huán)境保護(hù)，確保二氧化硫氣體不泄露。對(duì)于二氧化硫漂白性和還原性的理解，學(xué)生可能存在混淆，可通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)和典型例題進(jìn)行強(qiáng)化。課后可布置一些開放性作業(yè)，如“調(diào)查當(dāng)?shù)厮嵊甑那闆r及防治措施”、“查閱資料了解二氧化硫在食品工業(yè)中的應(yīng)用與爭(zhēng)議”等，以拓展學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感和科學(xué)探究精神。在教學(xué)過程中，應(yīng)關(guān)注學(xué)