從生活中感悟化學(xué)

1、從生活中感悟化學(xué) 二氧化硫的性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)及案例南京市金陵中學(xué) 李 惠 娟 210005設(shè)計(jì)思想與教學(xué)目標(biāo)酸性氧化物硫酸工業(yè)食品安全環(huán)境保護(hù)氧化性還原性二氧化硫二氧化硫是高中化學(xué)中眾多元素化合物的典型代表物。它因集多種角色于一身，融多向折射于一體（見右圖），使其成為中學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)，也是老師教學(xué)設(shè)計(jì)的“寵兒”。本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是拋開常見教學(xué)設(shè)計(jì)中的傳統(tǒng)思想和固有模式的束縛，如眾所周知的酸雨問題，而是從關(guān)注與人人生存關(guān)系最為密切的食品安全及加工這一社會(huì)熱點(diǎn)問題入手，注重最貼近學(xué)生的問題和感興趣的事物出發(fā)創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生對(duì)生活中的現(xiàn)象進(jìn)行探究的興趣和愿望，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的化學(xué)知識(shí)與解決生活、

2、社會(huì)等實(shí)際問題結(jié)合起來。一方面讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究歸納出SO2的性質(zhì)，認(rèn)識(shí)SO2的性質(zhì)在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用，體驗(yàn)科學(xué)研究的過程、方法；另一方面引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的食品安全意識(shí)、法制意識(shí)，幫助學(xué)生在未來做一個(gè)負(fù)有責(zé)任心的公民；讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)物質(zhì)在造福人類、推動(dòng)人類社會(huì)物質(zhì)文明發(fā)展中所起的作用，并形成化學(xué)物質(zhì)的不合理應(yīng)用也會(huì)引起損害生命健康、環(huán)境污染等社會(huì)問題的觀點(diǎn)，逐步樹立合理應(yīng)用化學(xué)物質(zhì)的科學(xué)觀。教學(xué)設(shè)計(jì)及過程【情景導(dǎo)入】 二氧化硫已成為現(xiàn)在食品安全的大敵【設(shè)問選擇】 假如同學(xué)們?nèi)ナ袌?chǎng)購(gòu)買銀耳，你將會(huì)選擇下列圖中的哪一種？圖片展示 ：兩種外貌截然不同的銀耳：第一種色澤暗淡、性狀干枯；第二種個(gè)體

3、豐滿、顏色潤(rùn)白。【討論交流】同學(xué)們大多喜歡第二種，原因是它賣相好，誘人喜愛。也有少數(shù)同學(xué)表示猶豫，理由是第二種可能是經(jīng)漂白美化過的?！举|(zhì)疑探究】不法分子是如何進(jìn)行食品“美白的”？央視生活報(bào)道：銀耳竟用硫磺熏 致癌物超標(biāo)百倍 銀耳有“菌中之冠”的美稱！不少人把它看作是營(yíng)養(yǎng)滋補(bǔ)佳品。然而不法生產(chǎn)者為了把銀耳變白，用硫磺加以薰蒸，滿足了消費(fèi)者銀耳越白越好的錯(cuò)誤心理。據(jù)悉，近日有關(guān)部門在上海、北京、福建市場(chǎng)幾十種銀耳商品進(jìn)行檢查，無一合格，殘留二氧化硫嚴(yán)重超標(biāo)。 二氧化硫已成為食品安全的頭號(hào)元兇它被不法生產(chǎn)者用作腌制蔬菜中的防腐劑、米面食品中的美白劑、脫皮蔬果中的抗氧化劑、香蕉龍眼的催熟劑圖在塑料帳篷

4、中用硫磺熏銀耳【新聞連線】 設(shè)計(jì)意圖：“民以食為天”，而現(xiàn)實(shí)中我們的食品安全問題令人觸目驚心！教學(xué)的中心即是生活,在實(shí)際生活中去選定某些典型真實(shí)的事例,設(shè)計(jì)出能對(duì)學(xué)生的知識(shí)、情感、意識(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激或構(gòu)成挑戰(zhàn)的問題, 不僅激起學(xué)生的求知欲望，更重要的是加強(qiáng)法制意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感的教育，使教學(xué)具有鮮活的生命力?！厩榫澳M】探究硫燃燒的產(chǎn)物二氧化硫能具有漂白性嗎？操作：在鐘罩中預(yù)先放有新鮮的紅花、綠葉、果皮（青香蕉）等各少許，用燃燒匙進(jìn)行硫的燃燒實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)象：一段時(shí)間后紅花、綠葉、香蕉皮的顏色逐漸變黃、變白。結(jié)論：二氧化硫具有漂白性。設(shè)計(jì)意圖：“耳聽為虛，眼見為實(shí)”，媒體新聞消息是間接得來的，而情景模擬

5、能使學(xué)生親眼目睹，親身感受，更具有真實(shí)感和說服力?！旧顟?yīng)用】二氧化硫?yàn)楹纬蔀橘|(zhì)檢、衛(wèi)生部門追查的食品安全的頭號(hào)元兇？老百姓購(gòu)買這類食品時(shí)如何盡可能擦亮眼睛，讓我們的餐桌越來越安全？【資料卡片2】專家提醒：天然的銀耳從色澤上看，顏色是很自然的淡黃色的；從形狀上看，好的銀耳形形是完整的，泡過以后不蔫不軟；從氣味上看，好銀耳的氣味應(yīng)該是自然芳香。如果顏色很白、能聞到刺激性的氣味或?qū)ι嘤写碳せ蚶钡母杏X，就可能是經(jīng)過硫磺熏蒸的?！举Y料卡片1】二氧化硫是食物的“化妝品”，目前食品不合格多半因?yàn)镾O2。二氧化硫遇水會(huì)形成亞硫酸，而亞硫酸及其鹽可引起人們支氣管痙攣，并會(huì)在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成致癌物質(zhì)亞硝胺。如果食品

6、中二氧化硫殘留量超標(biāo)，長(zhǎng)期食用這類食品，對(duì)人體的肝、腎臟等有嚴(yán)重?fù)p害，并有致癌作用。【捕捉信息】從上述實(shí)驗(yàn)和資料卡片1、2中你能獲取二氧化硫的哪些物理性質(zhì)？設(shè)計(jì)意圖:從提供資料卡片的方式不僅讓學(xué)生了解食品中二氧化硫殘留量超標(biāo)對(duì)人體健康的損害，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單判別銀耳等食品優(yōu)劣的方法，積累生活經(jīng)驗(yàn)，以免受騙上當(dāng)，而且從生活視角巧妙進(jìn)入化學(xué)視角，自然引出二氧化硫的物理性質(zhì)?！練w納補(bǔ)充】一、二氧化硫的物理性質(zhì)二氧化硫氣體無色、易溶于水、有刺激性的氣味、易液化、密度比空氣大?！緦?shí)驗(yàn)探究】二氧化硫氣體的溶解性及其水溶液的酸性、漂白性。演示： 把盛滿SO2 氣體的試管倒立于水中。 至液面穩(wěn)定后，堵住管口，移出水面

7、。 將試管中液體分成二份，一份用pH測(cè)定，并滴入紫色石蕊試液、另一份滴入品紅試液?，F(xiàn)象：中管內(nèi)液面的上升，中溶液pH7，石蕊試液變紅，品紅試液褪色。結(jié)論：二氧化硫的水溶液顯酸性；能使品紅試液褪色，但不能使石蕊試液褪色。 【討論導(dǎo)出】二、二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)1與水的反應(yīng)SO2 H2O H2SO3 （分析可逆反應(yīng)特征） （亞硫酸：中強(qiáng)弱酸，不穩(wěn)定，只能存在于水溶液中）性質(zhì)2二氧化硫的漂白性SO2某些有機(jī)色質(zhì)(含水)褪色 復(fù)原 【回憶思考】 我們已學(xué)過還有哪些物質(zhì)具有漂白脫色作用？【交流共享】 有Cl2、HClO、Na2O2、H2O2、O3、活性炭等【實(shí)驗(yàn)探究】二氧化硫的漂白性與氯氣的漂白性相同嗎

8、？設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、觀察現(xiàn)象、推斷結(jié)論： 實(shí) 驗(yàn)現(xiàn) 象結(jié)論在二份濃氯水中分別滴入石蕊和品紅試液。溶液均褪色氯水漂白范圍較二氧化硫廣在盛有已通SO2漂白的品紅溶液（無色）的小試管上部放一小塊紅色花瓣，加熱試管。溶液變紅而花瓣變白二氧化硫的漂白性不穩(wěn)定，加熱易復(fù)原，有一定可逆性在已使品紅試液褪色的氯水試管的小試管上部放一小塊紅色花瓣，加熱試管。溶液不變紅且花瓣也不變白氯水的漂白性穩(wěn)定，加熱不復(fù)原【分析原理】Cl2等氧化劑是將有機(jī)色素氧化而褪色，一旦氧化，很難復(fù)原，具有不可逆性。而SO2是與某些有機(jī)色素化合生成無色的不穩(wěn)定的化合物，加熱或久置分解而恢復(fù)原來的顏色，所以SO2的漂白性不穩(wěn)定。【資料支

9、持】二氧化硫的漂白原理：SO2溶解于水成亞硫酸，亞硫酸跟有色的有機(jī)物質(zhì)直接結(jié)合而成無色化合物。品紅的結(jié)構(gòu)里有一個(gè)發(fā)色團(tuán)，該發(fā)色團(tuán)遇到亞硫酸后，生成不穩(wěn)定的無色化合物，改變了發(fā)色團(tuán)的結(jié)構(gòu)。這種無色化合物不穩(wěn)定，遇熱時(shí)，又分解為發(fā)色團(tuán)。【組織討論】比較SO2和 Cl2水溶液的漂白性SO2Cl2漂白原因漂白效果漂白范圍對(duì)紫色石蕊的作用對(duì)品紅的作用兩氣體混合對(duì)漂白的影響【發(fā)散歸納】試從漂白原理對(duì)SO2、Cl2、Na2O2、HClO、O3、H2O2、活性炭漂白脫色進(jìn)行分類。物 質(zhì)漂白機(jī)理反應(yīng)本質(zhì)脫色特點(diǎn)SO2 化合反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)不穩(wěn)定、可逆Cl2、Na2O2、HClO、O3、H2O2氧化反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定、

10、不可逆活性炭吸附作用物理變化不穩(wěn)定【生活應(yīng)用】我們生活中經(jīng)常見到的課本、報(bào)紙、草帽、織物等，嶄新的時(shí)候非常白凈，為什么過幾年就會(huì)變黃？你預(yù)測(cè)可能是用哪種漂白劑？【判斷解釋】可能用二氧化硫的漂白，它具有不穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)意圖:通過實(shí)驗(yàn)奇特的現(xiàn)象去激發(fā)學(xué)生思考SO2漂白與Cl2漂白的不同，發(fā)散比較二氧化硫的漂白性機(jī)理與HClO、Na2O2等不同，不僅學(xué)會(huì)分類思考問題，尋求資料獲得支持，而且明白分析現(xiàn)象要從其本質(zhì)、原理去考慮，要認(rèn)識(shí)事物的全面性。【生活探究】日常生活中我們經(jīng)常見到削皮的土豆、荸薺等露置于空氣中很快變色，但家庭主婦常把它去皮后浸泡于水中，土豆等就不易變色，這是為什么？菜場(chǎng)里小販們削皮土豆并

11、不泡在水中，但能放上半天甚至一整天，這又是為什么？【猜想交流】去皮土豆等浸泡于水中可減少與空氣的接觸，可抑制其氧化變色。脫皮蔬果：二氧化硫 = 抗氧化劑據(jù)了解，目前市場(chǎng)上用二氧化硫溶液浸泡脫皮蔬菜的現(xiàn)象相當(dāng)普遍?！安唤莸脑挘卟艘话銕仔r(shí)就變得顏色暗淡不新鮮。經(jīng)營(yíng)者為了能使產(chǎn)品賣相好看，采用這種方法不僅能抑制氧化，還能使食物表面光潔、顏色潤(rùn)白，且很少有疤痕?！眻?zhí)法人員透露，幾乎90%的脫皮蔬菜二氧化硫超標(biāo)?！拘侣劸€索】 【引發(fā)思考】二氧化硫能能抑制氧化，說明它具有怎樣的性質(zhì)？【推斷假設(shè)】性質(zhì)3二氧化硫的還原性【探索論證】二氧化硫具有還原性嗎？可設(shè)計(jì)哪些方案？如何選擇試劑？【交流討論】核心關(guān)鍵

12、：選擇合適的氧化劑，發(fā)生現(xiàn)象明顯的氧化還原反應(yīng)，如顏色變化等。方案1：二氧化硫能否使KMnO4 溶液褪色。方案2：二氧化硫能否使氯水、溴水溶液褪色。方案3：二氧化硫能否使FeCl3溶液褪色,并可加入BaCl2溶液進(jìn)一步檢驗(yàn)。方案4：二氧化硫水溶液，滴加氯化鋇溶液，再滴加過氧化氫溶液，振蕩?！痉纸M實(shí)驗(yàn)】全班分工，完成四個(gè)實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象，并匯報(bào)交流，導(dǎo)出結(jié)論：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)1紫紅色褪去SO2能被KMnO4 溶液氧化實(shí)驗(yàn)2淺黃綠色或淺棕黃色褪去SO2能被氯水、溴水氧化實(shí)驗(yàn)3黃色褪去，加入BaCl2后出現(xiàn)白色沉淀SO2能被FeCl3溶液氧化成SO42-，SO42-與Ba2+生成BaSO4實(shí)驗(yàn)4先無沉

13、淀，后出現(xiàn)白色沉淀SO2 與BaCl2不反應(yīng)，但能被H2O2氧化氧化成SO42-?！疽龑?dǎo)思考】 如何論證二氧化硫使KMnO4 等溶液褪色不是漂白褪色？ 為什么二氧化硫具有還原性？它可能有氧化性嗎？ SO2 與BaCl2不反應(yīng)，能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)嗎？為什么？【交流探討】 利用二氧化硫漂白的不穩(wěn)定性，將褪色后溶液加熱若不復(fù)原，則說明之。 從S元素化合價(jià)進(jìn)性分析。+4價(jià)S處于S元素的中間價(jià)態(tài)，既可升高又可降低。 二氧化硫是一種酸性氧化物【歸納推斷】性質(zhì)4二氧化硫的氧化性 如： 2H2S + SO2 = 3S+2H2O 性質(zhì)5具有酸性氧化物的通性與堿溶液反應(yīng)： Ba(OH)2 + SO2 =

14、BaSO3 + H2OCa(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O 與堿性氧化物的反應(yīng)： SO2 CaO CaSO3 與某些鹽的反應(yīng)：Na2CO3 SO2 Na2SO3 CO2NaHCO3 SO2 NaHSO3 CO2酸性：H2SO3 H2CO3設(shè)計(jì)意圖:從生活中脫皮蔬果的保存問題入手，巧妙引出二氧化硫的還原性。鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)不同方案，支持學(xué)生的自我體現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)表達(dá)自己、傾聽他人意見、反思個(gè)人知識(shí)結(jié)構(gòu)和思維方式的意識(shí)和能力。對(duì)學(xué)生提供的方案進(jìn)行評(píng)析，并選擇典型方案進(jìn)行分工合作，實(shí)驗(yàn)論證，提高課堂效率。引導(dǎo)從化學(xué)視角（化合價(jià)）來分析二氧化硫具有的還原性、氧化性，并進(jìn)一步融合酸性氧化

15、物性質(zhì)的應(yīng)用。【生活探究】通常使用的火柴頭上的易燃物中含有硫，設(shè)計(jì)怎樣的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證？【討論聚焦】設(shè)計(jì)怎樣的裝置能將火柴頭燃燒的氣體盡可能進(jìn)入到反應(yīng)液中？怎樣選擇合適的試劑？【設(shè)計(jì)方案】從生活中獲得啟迪，聯(lián)想家用廚房中的排油煙機(jī)、生活中的注射器等。將多根火柴放在如右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中的漏斗下面，用點(diǎn)燃幾根火柴，慢慢拉動(dòng)注射器活塞抽氣，讓火柴燃燒產(chǎn)生的氣體通過反應(yīng)液。選擇合適的試劑：稀品紅溶液（或者稀溴水、稀KMnO4溶液等）?！疽T質(zhì)疑】在上述方案中能否使用飽和石灰水來？為什么？【探討分析】火柴燃燒產(chǎn)生同時(shí)產(chǎn)生SO2 、CO2 ，都能使飽和石灰水變混濁，故不能?！颈容^歸納】SO2 、CO2

16、 的性質(zhì)（略）【思考問題】1如何鑒別CO2和SO2？2如何驗(yàn)證CO2氣體中是否含SO2？如何驗(yàn)證中SO2氣體是否含CO2？3如何除去CO2中的SO2？設(shè)計(jì)意圖：美國(guó)教育專家格蘭特威金斯說過：“知識(shí)必須在解決問題的過程中得到運(yùn)用或在運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)新的問題，從而激發(fā)學(xué)生的探究興趣，才能顯示出其重要性?！币砸粋€(gè)有趣的生活小探究揭示出SO2 、CO2“你中有我、我中有你”的相互關(guān)系?！就卣箍偨Y(jié)】二氧化硫在生活、生產(chǎn)中的功過（略）【啟迪升華】觀看下列二張圖片，思考你能為減少二氧化硫污染做些什么？你能提出哪些合理化建議？圖 我國(guó)酸雨和二氧化硫每年造成的經(jīng)濟(jì)損失 圖 升高煙囪，是為了給圣誕老人出難題嗎？設(shè)計(jì)意圖

17、：我國(guó)酸雨的產(chǎn)生、危害以一幅簡(jiǎn)明的情景示意圖呈現(xiàn)，一目了然。各國(guó)煙囪的競(jìng)相升高，“是為了給圣誕老人出難題嗎？”的圖示標(biāo)題頗具諷刺、幽默之感，“我們能做什么？我們應(yīng)做什么？”發(fā)人深省，意味深遠(yuǎn)。教學(xué)后思1情境教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生“從生活走向化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)” 作為一個(gè)中學(xué)生，也許他可以不去關(guān)注生產(chǎn)及社會(huì)等重大問題，但他一定不會(huì)不關(guān)注自己切切實(shí)實(shí)的生存問題，而食品安全恰恰與每個(gè)人的生命健康息息相關(guān)。在本節(jié)課堂里，學(xué)生對(duì)二氧化硫已成為食品安全的頭號(hào)元兇的事實(shí)表現(xiàn)出極其的震驚，這自然激發(fā)他們?nèi)ニ伎己吞骄繛槭裁炊趸蚰鼙徊环ǚ肿佑米鞫喾N食品的防腐劑、美白劑、抗氧化劑、催熟劑，從學(xué)科與生活的結(jié)合點(diǎn)、學(xué)科與社會(huì)的結(jié)合點(diǎn)入手，利用問題探究、認(rèn)知矛盾來創(chuàng)設(shè)教學(xué)一系列真實(shí)情境，教學(xué)情境設(shè)計(jì)注意情境作用的全程性，努力在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中都能激發(fā)、推動(dòng)、維持、強(qiáng)化和調(diào)整學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)、情感活動(dòng)和實(shí)踐活動(dòng)等。讓學(xué)生在自發(fā)關(guān)注民生的同時(shí)，自然能感受到學(xué)習(xí)化學(xué)的意義，體現(xiàn)科學(xué)服務(wù)于社會(huì)和生活的理念，最終達(dá)成“從生活走向化學(xué)，從化