硫和氮的氧化物(硫的氧化物教学设计)
第三节 硫和氮的氧化物
一、正确解读教材的立意,准确把握教学目标
这节课题是硫和氮的氧化物,从环境保护的角度,学习是硫和氮的氧化物。教师用书第71页中指出本节课主题明确:“本节的主题是了解环境污染的原因和树立环境保护意识,教科书从空气质量日报引出环境问题,最后教学内容落实到二氧化硫和二氧化氮对大气的污染,给自然环境、人类的正常生活和工农业生产带来的危害,以及防治环境污染的方法等。总体的思路是先弄清楚有关污染物的性质,然后让学生了解引起大气污染的原因,从而引导学生形成参与解决环境问题的意识。”
从教材的定位可以理解教材中学习内容的取舍:
①为何删除了SO2的实验室制法?——环境中的SO2来自硫和含硫化合物的燃烧,NO2主要来自汽车尾气。课本只介绍硫燃烧得SO2,做NO2的有关实验直接提供NO2样本。
②哪些内容是重点?——硫和氮的氧化物的化学性质。通过这一部分的学习,可以知道如何把有害的硫氮的氧化物转化为无害甚至有用的物质,为学生参与解决环境问题提供必要的知识支持。
本节的教学目标:
知识与技能目标:
① 记住二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮的物理性质(通常情况下的颜色、气味、溶解性、毒性)
② 能描述二氧化硫与水反应、二氧化氮与水反应的现象,能用化学方程式解释工业上用二氧化硫生产硫酸的基本原理
③ 知道亚硫酸有酸性和不稳定性,能说出二氧化硫的漂白作用与次氯酸的漂白作用的区别
④ 知道某些反应有可逆性,能判断可逆反应
⑤ 能用氧化还原反应的知识分析氮气、一氧化氮、二氧化氮之间的相互转化,能列举方程式说明二氧化硫(亚硫酸)的还原性
⑥ 能列举大气中二氧化氮、二氧化硫的成因,说出其对大气的污染,运用化学反应的有关知识提出防治意见
过程与方法目标:
① 通过二氧化硫性质的预测,使学生进一步学会用物质分类、氧化还原的知识预测化合物的性质
② 通过二氧化硫(亚硫酸)的性质实验,进一步提高分析实验现象,总结结论的能力
③ 通过环境问题的探讨,学会灵活应用化学知识解决实际问题
情感态度与价值观目标:
① 通过经历探究环境问题的过程,增强社会责任感,提高环境保护的意识,感受应用化学知识解决现实问题的快乐
② 在经历探究的过程中,发展合作与分享,交流与表达的能力与意识
本节建议安排2.5~3课时
第一课时:二氧化硫和三氧化硫
第二课时:二氧化氮和一氧化氮
第三课时:二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
二、教学策略和教学建议
第一课时 二氧化硫和三氧化硫
教学策略:
本节知识多和零散,应充分运用在第三章中多次使用的分类思想、氧化还原理论、类比迁移的方法来指导学习。对记忆性的内容,如物理性质等,通过阅读、观察等手段来帮助记忆。通过选取多种来源于生活的学习素材,使学生充分感受化学与生活的密切联系。
教学过程:
导入:
如2007年01月31日 广州环保网发布的空气质量日报(部分)
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监测点位 |
空气污染指数(API) |
质量描述 | ||
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二氧化硫 |
二氧化氮 |
可吸入颗粒物 | ||
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西村 |
101 |
176 |
210 |
中度污染 |
|
黄埔大沙 |
101 |
159 |
136 |
轻度污染 |
|
花都新华 |
100 |
94 |
119 |
轻微污染 |
以及2012年1月18日的空气质量日报,从这里学生可看出:二氧化硫、二氧化氮的量越大,污染程度越高。从而引发思考:二氧化硫和二氧化氮是什么?它们从何而来?为何在空气中要选择这两种物质作为污染物指数?
(联系实际,引发学生兴趣,快速导入正题)
环节1:硫及其化合物简介
阅读:课本P89最后一段至P90实验4-7之前;
展示:硫粉、硫晶体、硫铁矿、石膏等图片
提问:1)硫和二氧化硫有哪些物理性质?(色、态、味、硫的洗涤等)
2)大气中的二氧化硫是如何产生的?试写出有关的化学方程式。
(提高学生阅读和提取信息的能力,通过图片、报道等帮助学生联想记忆硫及二氧化硫的有关物理性质,通过应用掌握硫燃烧的反应)
环节2:从分类角度,类比迁移二氧化硫和三氧化硫的性质(参考省实程俊的设计,杨健萍修改)
1)二氧化硫在物质的分类上属哪一类氧化物?这类氧化物有什么性质? 写出CO2的系列反应,并由此类推SO2的有关性质。
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CO2 |
SO2 | |
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与H2O反应 |
SO2+H2O | |
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与NaOH |
SO2+ 2NaOH = Na2 SO3 | |
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与CaO |
SO2+CaO = Ca SO3 |
2)三氧化硫也是典型的酸性氧化物,它能发生哪些化学反应?(迅速带过即可)
(在二氧化硅的化学性质学习中,学生已从氧化物分类的角度,从熟悉的CO2性质,类推SiO2的性质。在此通过进一步运用和强化,巩固酸性氧化物的化学性质。程度好的学校,还可以补充SO2与碳酸钠溶液这一碱性物质反应的化学方程式,因为工业生产上更多是采用碳酸钠溶液来吸收SO2尾气)
环节3:从氧化还原反应的角度,分析二氧化硫的性质
1)提问:根据你所了解的含硫物质,你知道硫的化合价有哪些?
2)提问:从硫元素的化合价分析,SO2可能有什么性质?
教师讲解:SO2既有氧化性,又有还原性,以还原性为主。
如:2SO2+O2
2SO3
3)辨析:硫在过量的氧气中燃烧,能得到SO3吗?
环节4:实验4-7
实验承载的基本功能是揭示一定的化学知识或原理。实验的目的主要是说明可逆反应的特点,说明二氧化硫有漂白性但易分解而恢复原来的颜色。采用不同的教学策略可以达到不同的教学目的。
方案一:演示实验,通过实验说明化学原理,重点落实的是实验现象观察和分析能力。
实验1.将桌面上的一大试管SO2气体倒立在水槽中,拔掉橡皮塞,观察现象;待水面高度不再变化时,在水下用胶塞塞紧试管口,取出,打开胶塞,用手轻轻扇动,闻气体的气味。
所得的溶液取样(约2mL),完成下列实验(打*号的为选做内容)
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实验 |
加入试剂和操作 |
现象 |
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2 |
滴加2滴品红溶液,观察;加热,闻气味 |
先变为无色,加热后恢复红色,闻到刺激性气味 |
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*3 |
滴加紫色石蕊试液 |
溶液变为红色,不褪去 |
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*4 |
滴加2滴加有酚酞的稀NaOH溶液 |
溶液由红色变为无色 |
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*5 |
滴加酸性高锰酸钾溶液 |
溶液紫红色褪去 |
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*6 |
静置一会,盐酸酸化后滴加氯化钡溶液 |
溶液明显浑浊 |
*7.试管中装少量氯水,滴加品红溶液,观察颜色变化;加热(试管口放一团带碱液的棉花)。观察到滴加品红后溶液褪色,加热后不复原。
指导学生准确描述实验现象,分析现象背后所揭示的化学知识:
①引出可逆反应的定义
②说明SO2可使品红褪色,但加热后恢复原来的颜色;从而说明此漂白的不稳定性。
③说明SO2溶于水生成酸,说明SO2不能漂白石蕊试液,即其漂白有选择性。
方案二:设计实验,增强学生的实验报告书写能力。
设计实验探究二氧化硫的性质
设计意图:
学生在实验过程中最容易碰到的问题是“有话说不出口”,看书时会看了,操作时注意了,但表述时往往用语不规范,漏掉关键步骤,而采用“你说我做”活动可以充分暴露学生在表达中出现的问题,使学生重视这些关键操作,培养学生的语言表达能力。
课本上给出了实验步骤和实验操作及现象的照片,而我们在这里把这个简单的实验改为由学生自己设计实验。具体过程如下:
[教师] 展示一试管SO2,用胶塞塞好试管口。利用这一试管SO2,你可以设计哪些有关SO2的性质实验?
[学生] 讨论,代表发言,阅读[实验4-7](约5分钟)
[学生] 学生动手做[实验4-7],并填写以下实验记录表(可以课后整理)
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操作步骤 |
现象 |
结论 | |
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1 |
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2 |
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3 |
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在讲述实验步骤时,我采用了“你说我做”的方法,“你”指学生,“我”指老师。
比如第一个实验,验证二氧化硫易溶于水,学生会说:“把试管倒立在水中”,老师就把试管倒立在水中,然后问大家:“二氧化硫能否溶于水?”学生如果亲眼所见,是无法回答这个问题的,因为学生没有讲“打开胶塞”这个操作。学生也有可能说:“把试管放在水中,打开胶塞。”老师可以把试管正放在水中,在水面上打开胶塞,这样的操作仍然不行。
在进行第二个实验时,有学生会说:“先取出试管”,如果老师照做,则试管中的水都会流走,这就提醒学生应注意要先“用拇指按住试管口”。在验证二氧化硫溶于水后溶液呈酸性时,随后学生会说:“向试管中滴入石蕊试液”,如果老师照做,则二氧化硫水溶液受到污染,无法再进行二氧化硫的漂白性实验。这实际上是实验操作过程中学生非常容易漏掉的第一步“取样”。
环节5:归纳本课知识重点
(1)SO2+H2O
H2SO3
可逆反应:在相同条件下,既能向正反应方向进行、又能向逆反应方向进行的反应。
(2) ①物质分类的角度——酸性氧化物
SO2的性质 ②氧化还原的角度——既可被氧化,又可被还原。以还原性为主
③特殊性角度——漂白性(暂时)。有毒,不可用于漂白食品
(3)SO3的性质——酸性氧化物通性