二氧化硫化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)一、引言二氧化硫（SO?）是中學(xué)化學(xué)課程中一種重要的氣態(tài)化合物，其化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)對(duì)于理解元素化合物知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能與科學(xué)探究能力具有重要意義。本教學(xué)設(shè)計(jì)旨在通過(guò)一系列有序的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，親身體驗(yàn)SO?的主要化學(xué)性質(zhì)，包括其作為酸性氧化物的通性、漂白性、還原性以及氧化性，并初步形成物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途及對(duì)環(huán)境影響的認(rèn)知。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、現(xiàn)象分析與原理探討，深化學(xué)生對(duì)SO?化學(xué)性質(zhì)的理解，同時(shí)培養(yǎng)其觀(guān)察能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和環(huán)保意識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1.使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，掌握二氧化硫的主要化學(xué)性質(zhì)，包括酸性氧化物的通性（與水、堿反應(yīng)）、漂白性、還原性和氧化性。2.讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀(guān)察和描述SO?相關(guān)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，并能根據(jù)現(xiàn)象分析推理，得出SO?的性質(zhì)。3.初步培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)的能力，以及規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)儀器、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的技能。（二）過(guò)程與方法1.通過(guò)“提出問(wèn)題—實(shí)驗(yàn)探究—觀(guān)察現(xiàn)象—分析推理—得出結(jié)論”的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的一般方法。2.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用比較、歸納、概括等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工的能力。3.促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)合作與交流，提高其表達(dá)與溝通能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)1.通過(guò)SO?性質(zhì)的探究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)其探究未知世界的好奇心。2.結(jié)合SO?的性質(zhì)，滲透環(huán)境保護(hù)意識(shí)和安全意識(shí)教育，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)的兩面性，樹(shù)立合理利用化學(xué)物質(zhì)的觀(guān)念。3.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)（酸性氧化物的通性、漂白性、還原性、氧化性）的實(shí)驗(yàn)探究與理解。（二）教學(xué)難點(diǎn)1.SO?漂白性的原理及其與氯氣等漂白劑漂白原理的區(qū)別。2.SO?氧化性和還原性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與理解，特別是其還原性的相對(duì)性。3.引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析SO?所表現(xiàn)出的具體性質(zhì)。四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法、比較歸納法相結(jié)合。以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀(guān)察思考、討論交流，最終達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)準(zhǔn)備（一）實(shí)驗(yàn)儀器分液漏斗、圓底燒瓶、具支試管、試管、試管架、導(dǎo)管、橡皮塞、燒杯、酒精燈、玻璃棒、pH試紙、點(diǎn)滴板、鑷子、膠頭滴管。（二）實(shí)驗(yàn)藥品亞硫酸鈉固體、濃硫酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)約98%）、蒸餾水、紫色石蕊試液、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、溴水、氯化鐵溶液、硫化鈉溶液、氫氧化鈉溶液（稀、濃）、氫氧化鈣溶液（澄清石灰水）。（三）實(shí)驗(yàn)安全與環(huán)保準(zhǔn)備1.二氧化硫是有毒氣體，具有刺激性氣味，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)或通風(fēng)良好的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。2.提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)注意規(guī)范操作，避免吸入過(guò)多SO?氣體，若不慎吸入，應(yīng)立即到室外呼吸新鮮空氣。3.準(zhǔn)備好尾氣吸收裝置（如盛有氫氧化鈉濃溶液的燒杯），用于吸收實(shí)驗(yàn)中多余的SO?，防止污染空氣。4.實(shí)驗(yàn)廢液應(yīng)倒入指定的廢液缸，統(tǒng)一處理。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程（一）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課（約5分鐘）教師活動(dòng)：展示一幅被酸雨腐蝕的大理石雕像圖片或一段相關(guān)視頻，提問(wèn)：“同學(xué)們，你們知道是什么物質(zhì)導(dǎo)致了大理石雕像的腐蝕嗎？”引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到二氧化硫?！岸趸蚴且环N我們耳熟能詳?shù)臍怏w，它究竟具有怎樣的性質(zhì)，使得它既能造成環(huán)境污染，在工業(yè)上又有其特定用途呢？今天，我們就通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)深入探究二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)?！睂W(xué)生活動(dòng)：觀(guān)看圖片/視頻，思考教師提出的問(wèn)題，產(chǎn)生探究SO?性質(zhì)的興趣。（二）SO?的制備與物理性質(zhì)觀(guān)察（約10分鐘）教師活動(dòng)：1.介紹實(shí)驗(yàn)室制備SO?的常用方法（亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應(yīng)），寫(xiě)出反應(yīng)方程式（Na?SO?+H?SO?(濃)=Na?SO?+SO?↑+H?O）。2.演示SO?的制備裝置（簡(jiǎn)易發(fā)生裝置：分液漏斗、圓底燒瓶、帶導(dǎo)管的橡皮塞），并連接尾氣吸收裝置。3.引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察SO?氣體的顏色、狀態(tài)，并小心聞其氣味（強(qiáng)調(diào)正確的聞氣體方法：用手輕輕扇動(dòng)，使少量氣體飄進(jìn)鼻孔）。學(xué)生活動(dòng)：1.記錄反應(yīng)方程式。2.觀(guān)察并記錄SO?的物理性質(zhì)：無(wú)色、有刺激性氣味的氣體。3.思考：根據(jù)SO?的制備方法和物理性質(zhì)，SO?可能具有哪些溶解性能？（易溶于水）（三）探究SO?的化學(xué)性質(zhì)（約30分鐘）教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)的組成和已有的知識(shí)（如CO?的性質(zhì)）出發(fā)，預(yù)測(cè)SO?可能具有的化學(xué)性質(zhì)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。探究活動(dòng)一：SO?與水的反應(yīng)——酸性氧化物的通性之一1.提出問(wèn)題：SO?易溶于水，它與水反應(yīng)嗎？若反應(yīng)，產(chǎn)物具有什么性質(zhì)？2.學(xué)生預(yù)測(cè)：可能與CO?類(lèi)似，與水反應(yīng)生成酸。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作：*用一支試管收集滿(mǎn)SO?氣體（可由教師預(yù)先制備或指導(dǎo)學(xué)生收集），用橡皮塞塞緊。*打開(kāi)橡皮塞，迅速向試管中倒入約占試管容積1/3的蒸餾水，立即塞緊，振蕩。*觀(guān)察試管內(nèi)液面變化，并感受試管壁溫度變化（可忽略，或提示無(wú)明顯熱效應(yīng)）。*用pH試紙測(cè)定所得溶液的pH值。*向溶液中滴加2-3滴紫色石蕊試液，振蕩，觀(guān)察現(xiàn)象。4.現(xiàn)象與結(jié)論：*試管內(nèi)液面上升，說(shuō)明SO?易溶于水。*pH試紙變紅，紫色石蕊試液變紅，說(shuō)明SO?與水反應(yīng)生成了酸性物質(zhì)（H?SO?）。*寫(xiě)出反應(yīng)方程式：SO?+H?O?H?SO?。5.教師小結(jié)：SO?是酸性氧化物，與水反應(yīng)生成亞硫酸（H?SO?），亞硫酸是一種弱酸，具有酸的通性。探究活動(dòng)二：SO?與堿的反應(yīng)——酸性氧化物的通性之二1.提出問(wèn)題：SO?作為酸性氧化物，能否與堿溶液反應(yīng)？2.學(xué)生預(yù)測(cè)：能與NaOH、Ca(OH)?等堿溶液反應(yīng)。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作：*向盛有少量澄清石灰水的試管中通入SO?氣體，觀(guān)察現(xiàn)象。*繼續(xù)通入過(guò)量的SO?氣體，觀(guān)察現(xiàn)象。*（可選）向另一支盛有少量NaOH稀溶液的試管中滴加幾滴酚酞試液，然后通入SO?氣體，觀(guān)察現(xiàn)象。4.現(xiàn)象與結(jié)論：*澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清。類(lèi)比CO?與石灰水的反應(yīng)，說(shuō)明生成了難溶性的亞硫酸鈣，后又生成了可溶性的亞硫酸氫鈣。*（可選）滴有酚酞的NaOH溶液紅色褪去，說(shuō)明SO?與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。*寫(xiě)出主要反應(yīng)方程式：SO?+Ca(OH)?=CaSO?↓+H?O；CaSO?+SO?+H?O=Ca(HSO?)?。5.教師小結(jié)：SO?與堿溶液反應(yīng)，體現(xiàn)了酸性氧化物的通性。探究活動(dòng)三：SO?的漂白性1.提出問(wèn)題：我們知道氯氣能使某些有色物質(zhì)褪色，SO?是否也具有漂白性？2.學(xué)生預(yù)測(cè)：可能有，也可能沒(méi)有。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作：*向盛有少量品紅溶液的試管中通入SO?氣體，觀(guān)察現(xiàn)象。*將上述褪色后的溶液小心加熱，觀(guān)察現(xiàn)象。4.現(xiàn)象與結(jié)論：*品紅溶液褪色，說(shuō)明SO?具有漂白性。*加熱后，褪色的溶液又恢復(fù)為紅色。5.教師引導(dǎo)與講解：SO?的漂白作用是由于它能與某些有色物質(zhì)（如品紅）結(jié)合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)。這種無(wú)色物質(zhì)受熱易分解，使有色物質(zhì)恢復(fù)原來(lái)的顏色。這與氯氣（或次氯酸）的漂白原理不同（氯氣的漂白是氧化作用，生成的無(wú)色物質(zhì)穩(wěn)定，加熱不恢復(fù)原色）。SO?的漂白性具有選擇性，并非能漂白所有有色物質(zhì)（如不能漂白酸堿指示劑）。探究活動(dòng)四：SO?的還原性1.提出問(wèn)題：SO?中硫元素的化合價(jià)是+4價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，從氧化還原角度分析，SO?可能具有什么性質(zhì)？（既有氧化性又有還原性）哪種性質(zhì)可能更顯著？2.學(xué)生預(yù)測(cè)：可能具有還原性，能被氧化劑氧化。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作（選擇2-3個(gè)典型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行）：*向盛有酸性高錳酸鉀溶液的試管中通入SO?氣體，觀(guān)察現(xiàn)象。*向盛有溴水的試管中通入SO?氣體，觀(guān)察現(xiàn)象。*向盛有氯化鐵溶液（黃色）的試管中通入SO?氣體，觀(guān)察現(xiàn)象。4.現(xiàn)象與結(jié)論：*酸性高錳酸鉀溶液紫紅色褪去。*溴水橙色褪去。*氯化鐵溶液黃色逐漸變淺或褪去。*這些現(xiàn)象說(shuō)明SO?被氧化劑（KMnO?/H?、Br?、Fe3?）氧化，表現(xiàn)出還原性。*寫(xiě)出其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式（如：2MnO??+5SO?+2H?O=2Mn2?+5SO?2?+4H?）。5.教師小結(jié)：SO?具有較強(qiáng)的還原性，能被許多氧化劑氧化，其氧化產(chǎn)物通常為SO?2?。探究活動(dòng)五：SO?的氧化性（選做或演示）1.提出問(wèn)題：SO?是否也能表現(xiàn)出氧化性？在什么條件下？2.學(xué)生思考：與強(qiáng)還原劑反應(yīng)時(shí)可能表現(xiàn)氧化性。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作：*（教師演示或在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行）向盛有硫化鈉溶液的試管中通入SO?氣體，觀(guān)察現(xiàn)象。4.現(xiàn)象與結(jié)論：*溶液中出現(xiàn)黃色渾濁（或淡黃色沉淀）。*說(shuō)明SO?與S2?發(fā)生了反應(yīng)，SO?被還原，表現(xiàn)出氧化性。反應(yīng)方程式：SO?+2H?S=3S↓+2H?O。5.教師小結(jié)：SO?的氧化性相對(duì)較弱，通常需要與較強(qiáng)的還原劑（如H?S）反應(yīng)時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。（四）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄與結(jié)果分析（約5分鐘）教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)記錄，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對(duì)所觀(guān)察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析，總結(jié)SO?的化學(xué)性質(zhì)。學(xué)生活動(dòng)：完成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，書(shū)寫(xiě)相關(guān)化學(xué)方程式，小組內(nèi)討論交流，形成對(duì)SO?化學(xué)性質(zhì)的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。（五）歸納總結(jié)，拓展延伸（約10分鐘）教師活動(dòng)：1.組織學(xué)生討論，共同歸納SO?的主要化學(xué)性質(zhì)：*酸性氧化物的通性（與水、堿反應(yīng)）。*漂白性（與某些有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定無(wú)色物質(zhì)）。*較強(qiáng)的還原性（可被KMnO?、Br?、O?等氧化）。*較弱的氧化性（可與H?S等強(qiáng)還原劑反應(yīng)）。2.引導(dǎo)學(xué)生比較SO?與CO?性質(zhì)的異同點(diǎn)，特別是SO?的特性（漂白性、強(qiáng)還原性）。3.討論SO?的用途（如漂白草帽、紙張，制硫酸等）和危害（如形成酸雨、污染空氣），強(qiáng)調(diào)性質(zhì)決定用途，也決定其對(duì)環(huán)境的影響。4.提出思考問(wèn)題：如何鑒別SO?和CO?兩種氣體？如何除去CO?中混有的少量SO?？學(xué)生活動(dòng)：積極思考，參與討論，比較歸納，深化理解，樹(shù)立環(huán)保意識(shí)和辯證看待物質(zhì)的觀(guān)念。七、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄與結(jié)果分析（示例表格）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論（體現(xiàn)的性質(zhì)及化學(xué)方程式）:---------------------------:-------------------------------------:-------------------------------------------------------------------------------------------SO?通入水中，測(cè)pH，加石蕊試液試管內(nèi)液面上升；pH<7；石蕊試液變紅SO?易溶于水，與水反應(yīng)生成酸：SO?+H?O?H?SO?SO?通入澄清石灰水先變渾濁，后變澄清SO?+Ca(OH)?=CaSO?↓+H?O；CaSO?+SO?+H?O=Ca(HSO?)?（酸性氧化物通性）SO?通入品紅溶液，加熱品紅溶液褪色；加熱后恢復(fù)紅色SO?具有漂白性（生成不穩(wěn)定無(wú)色物質(zhì)）SO?通入酸性KMnO?溶液紫紅色褪去SO?具有還原性：2MnO??+5SO?+2H?O=2Mn2?+5SO?2?+4H?SO?通入溴水橙色褪去SO?具有還原性：SO?+Br?+2H?O=H?SO?+2HBrSO?通入H?S溶液出現(xiàn)黃色渾濁SO?具有氧化性：SO?+2H?S=3S↓+2H?O八、板書(shū)設(shè)計(jì)二氧化硫化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)一、SO?的物理性質(zhì)：無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水。二、SO?的化學(xué)性質(zhì)1.酸性氧化物的通性*與水反應(yīng)：SO?+H?O?H?SO?（亞硫酸，弱酸）*與堿反應(yīng)：SO?+2NaOH=Na?SO?+H?O；SO?+NaOH=NaHSO?SO?+Ca(OH)?=CaSO?↓+H?O；CaSO?+SO?+H?O=Ca(HSO?)?2.漂白性：能使品紅溶液褪色，加熱后恢復(fù)原色（與某些有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定無(wú)色物質(zhì)）。3.還原性（為主）：*使酸性KMnO?溶液褪色*使溴水褪色*2SO?+O??(催化劑,△)2SO?4.氧化性（較弱）：SO?+2H?S=3S↓+2H?O三、SO?的用途與環(huán)境影響*用途：漂白、制硫酸等。*環(huán)境影響：酸雨、大氣污染?！h(huán)保意識(shí)！九、實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)生為中心，通過(guò)一系列探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建對(duì)SO?化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)知。教學(xué)過(guò)程中，注重實(shí)驗(yàn)安全與環(huán)保教育，強(qiáng)調(diào)規(guī)范操作。通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)和小組合作，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。在實(shí)際教學(xué)中，需關(guān)注以下幾點(diǎn)：1.SO?氣體的制備效率和純度，確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，特別是有毒氣體的處理和聞氣味的方法。3.對(duì)于SO?還原性和氧化性的實(shí)驗(yàn)選擇，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和課堂時(shí)間靈活調(diào)整，確保重點(diǎn)內(nèi)容得到充分探究。4.課后應(yīng)布置相關(guān)練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，進(jìn)一步了解