二氧化硫的主要化学性质十篇

时间:2023-06-18 10:54:16

二氧化硫的主要化学性质

二氧化硫的主要化学性质篇1

关键词:二氧化硫;检测

[中图分类号]TS262.6 [文献标识码]A [文章编号]1009-9646(2012)4-0031-02

二氧化硫在常温下是一种无色有刺激性气味的气体,具有毒性,易溶于水,在水中的溶解度为体积比1:40,密度比空气要大。二氧化硫具有漂白性,它与有色物质发生化合作用生成无色的化合物,但在受热后无色的物质会发生分解又变成原来的有色物质。二氧化硫是酸性气体,它溶解于水后与水发生反应生成亚硫酸,亚硫酸是二元弱酸。二氧化硫具有很强的还原性,在常温下就可以和许多氧化性物质发生氧化还原反应;二氧化硫还具有一定的氧化性,它可以和许多还原性物质发生氧化还原反应。

二氧化硫是大气中数量最大、分布最广、影响人类生命财产最严重的气体污染物之一,和氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物及颗粒物一起被认为是大气五大污染物,其中二氧化硫是其中的第一大污染物[1]。

一、二氧化硫的来源及危害

大气中二氧化硫主要来自两个方面:天然来源和人为来源。天然来源主要来自自然过程、火山爆发、沼泽及大陆架等处所释放的硫化氢,进入空气后被氧化成了二氧化硫;含硫的有机物被细菌分解及海洋形成的硫酸盐气溶胶在大气中经过一系列的转化而形成二氧化硫等。人为来源为人类的生产及生活活动,包括矿物燃料燃烧和含硫物质的工业生产过程。同时,二氧化硫一般被认为为大气污染物的一种,其中人为排放量约占大气中二氧化硫总量的2/3,排放量大的工业部门有火电厂、钢铁、有色冶炼、化工、炼油、水泥、航空业等。

二氧化硫成为空气中最主要的危害之一是因为产生了酸雨,酸雨是指pH值小于5.60的降水,可形成酸雨的主要物质是二氧化硫和氮氧化物,在我国形成酸雨主要是以二氧化硫为主。二氧化硫进入大气中后,由于尘埃的吸附、大气的运动及阳光的光化学等作用形成气溶胶,悬浮于空气中,并随着降雨落在地面上,因二氧化硫溶于水后产生弱酸,所以形成了酸雨。重庆,是我国酸雨高发地区之一,金属材料的腐蚀速度约为非酸雨地区的4倍,可见酸雨对金属材料危害极大。除此之外,二氧化硫对一些涂层,织物,塑料制品,木材,皮革,玻璃灯均有腐蚀作用。同时,酸雨对水生生态环境、农业生态环境、森林生态环境、建筑物及人体健康等多方面都有极大的影响[2]。

二氧化硫可以被吸收进入血液,对全身产生毒副作用,它能够破坏酶的活性,从而明显影响碳水化合物及蛋白质的代谢,对肝脏有一定的损害。研究表明[3-4],人如果长期处在二氧化硫污染的环境中,由于二氧化硫和飘尘的联合作用,可使肺泡纤维增生,形成纤维性病变,发展下去可使纤维断裂形成肺气肿;另外,二氧化硫还可以加强苯并(a)的致癌作用。

二氧化硫对植物也存在严重的危害,大气中二氧化硫主要通过叶面吸收进入植物机体中,通常认为高等植物生命体不受伤害的二氧化硫临界浓度为150ppm[5]。有研究者发现[6-7],二氧化硫进入植物体后将对植物机体的生长发育产生重大影响,如对植物微结构产生影响导致叶面发黄、枯萎、落叶及生长缓慢等或引起酶的分子空间结构变化导致酶活性的丧失,同时还得出二氧化硫对植物体的危害程度与气体浓度及污染延迟时间成正比。

二氧化硫具有漂白、防腐和抗氧化的作用,因而在食品、药材加工生产过程中,常作为保险剂加入以延长存放时间。然而,它除了对食品、药材的色泽和保存期延长有一定的作用外,一旦使用过量,就会破坏食品、药材的品质,还会严重的影响人体的健康[8]。

二、二氧化硫的检测方法

1.分光光度法

分光光度法测定二氧化硫是一种经典的方法,即盐酸副玫瑰苯胺比色法[9],由WEST提出。其主要原理如下:首先食品和药材等含有的二氧化硫经前处理把二氧化硫释放出来,然后用四氯汞钠吸收酸化,最后与盐酸副玫瑰苯胺反应形成紫红色的络合物,在一定的波长下进行分光光度测定。测定用的试剂较多,操作较繁琐,但灵敏度高,并且分析数据可靠,已近成为了国内测定二氧化硫的标准方法。由于所用的四氯汞钠吸收剂是对环境污染严重,人们提出了许多非)

汞物质作吸收剂,如甲醛、乙醇胺、吗啉、三乙醇胺、瓜环等,都具有很高的灵敏度和可靠性。

2.荧光光度法

当二氧化硫与荧光性物质反应时,体系的荧光强度会增强或减弱,因而可利用荧光光度的变化来检测二氧化硫。碘和荧光素反应会导致荧光素荧光强烈猝灭,而用二氧化硫可以有效防止这个作用。

3.化学发光法

某些物质经过特定化学反应后会产生激发态物质,然后跃迁至低能态时会出现发光现象,化学发光法正是基于这种现象的一种分析方法。SO32-具有这种性质,其发光反应机理是从中间体SO32-产生三线态SO32-能够出现发光现象。

4.光谱法

应用于二氧化硫测定的光谱法主要有:火焰原子吸收法、光谱吸收法等。龙斯化等[16]以三氧化铬为氧化剂,酸性的二价钡为吸收液,当二氧化硫氧化成三氧化硫后,用被标准液吸收,把生成的硫酸钡过滤后,原子吸收测定剩下的二价钡,从而测定出了大气中的二氧化硫的含量。

5.碘量法

碘量法是最早分析二氧化硫的技术之一,它是利用吸收液固定二氧化硫后,用碘标准溶液来滴定二氧化硫的含量。

三、展望

上述测定二氧化硫的方法大都存在着检测方法的复杂和检测时间较长的缺点,难以实现快速检测。希望随着研究的深入能够研制出适用于现场、快速检测二氧化硫的样品前处理设备、检测仪器和检测方法。

[1]冯玲,杨景玲,蔡树中.烟气脱硫技术的发展及应用状况[J].环境工程,1997,15(2):19-24.

[2]徐明.烟气二氧化硫污染控制技术发展及现状[J].安徽师范大学学报自然版,2001,24(2):187-189.

[3]二氧化硫对人体有什么危害.大连环境监测中心,2005.

[4]孟紫强.二氧化硫对人体血淋巴细胞的遗传毒性研究[J].城市环境与城市生态,1994,04.

[5]曹洪法,刘厚田.植物对二氧化硫的反应[J].环境科学,1985,6(6):59-66

[6]中科院植物研究所二室编著.环境污染与植物[M].北京:科学出版社,1978.

[7]吴丽英,王晓霞,陈德金.二氧化硫对作物光合强度和呼吸强度影响研究[J].农业环境保护,1989,892:9-12.

二氧化硫的主要化学性质篇2

【关键词】含硫化合物 规律 说课反思

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0108-02

一、教学思考

1.教材分析

“硫和含硫化合物的相互转化”是苏教版高中必修《化学1》专题4硫、氮和可持续发展第一单元内容。从内容编排上,在“二氧化硫的性质和应用”和“硫酸的制备和性质”之后,是对硫及其常见化合物的性质进行整理和归纳。初步形成硫和含硫化合物之间相互转化的知识网络,探寻含硫物质相互转化的规律,体现了非金属及其化合物的学习方法,同时与专题2专题3中金属元素知识部分的对比,更是在知识面和思维品质上的提升。同时也能帮助本专题第二单元氮氧化物的产生及转化的学习。

2. 学情分析

学生已经学习了元素化合物知识金属,知道了元素化合物整理归纳的一些方法,学习了二氧化硫和硫酸的相关性质,要从化合价变化角度出发,从氧化还原角度入手,将不同物质类别间通过知识网络图联系起来。

3.教学目标

知识与技能

(1)巩固含硫化合物中如二氧化硫、硫酸等物质的性质;

(2)了解各种价态硫的物质之间的转化以及它们的氧化性、还原性;

过程与方法

通过实践练习、交流与讨论,并运用归纳、概括方法来形成硫及其化合物的知识网络;

情感态度与价值观

通过归纳、概括等方法对所学知识进行梳理形成知识体系,养成良好的学习习惯,领悟物质。

4.教学重点、难点

教学重点:

通过硫及其化合物的相互转化关系的整理归纳以及知识网络的构建,加深对物质性质的认识理解,掌握整理方法。

教学难点:

从氧化还原反应的角度分析不同价态含硫物质之间的转化。

5. 教材、教法分析

这节课主要基于对二氧化硫和硫酸性质的了解,展开对硫和含硫化合物相互转化的学习。本节课通过情景和问题的设计,呈现学生原有的凌乱的知识,以问题驱动学生学习,以学生参与为主体,激发兴趣、诱导思维,使学生沿着由易到难、由表及里的认识规律来思考、推理、判断和概括总结,引导学生主动建构知识,形成知识网络。

二、教学过程

本课试图由“认识含硫物质转化规律构建知识网络联系实际”,由浅入深地引导学生从元素观、转化观的角度认识和把握硫及其化合物转化的知识。

环节一、创设情境、导入新课---认识含硫物质

图片展示自然界中几种重要的含硫矿石:黄铁矿,石膏矿,重晶石,硫黄,芒硝等,再结合已经学习过的含硫物质。得到一组混乱的含硫物质图。

环节二、寻找规律、物质分类---转化规律

结合自己所学知识画出这些物质的转化关系图,并说明画图的依据。

1.利用物质类别进行分类梳理。硫化物:硫化氢、二硫化亚铁、硫化汞;单质:硫;氧化物:二氧化硫、三氧化硫;酸:硫酸、亚硫酸;亚硫酸盐:亚硫酸钠;硫酸盐:硫酸钠、硫酸钡。

2.利用硫的化合价分类梳理。-2价:硫化氢、硫化汞;0价:硫单质;+4价:二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸钠;+6价:三氧化硫、硫酸、硫酸钠、硫酸钡。

分类方法是我们认识事物的一种重要手段,分类研究是一种科学的思想方法,分类依据不同,分类的结果不同。对物质进行分类研究,目的在于探寻物质转化所遵循的规律。

环节三、交流讨论、构建网络---转化规律

横向相同价态含硫物质间的转化遵循酸碱反应规律。纵向不同价态含硫物质间的转化遵循氧化还原反应规律。 用箭头将按化合价分类的物质间联系起来,包括相同价态和不同价态的含硫物质间的转化,并写出相应的化学方程式。

环节四、利用网络、联系实际

通过学习,认识了含硫化合物之间的相互转化关系,及其存在的规律。我们社会生活中科学家也是应用规律服务于生活。如工业中硫酸的制备、酸雨的形成与防治、实验室中二氧化硫的制备、用硫黄去除温度计破损洒落的汞等等。

三、 说课反思

本节课由自然界中存在的硫及其化合物出发,导入新课,引用的图片能引起学生兴趣并且与本节课相关,同时联系了生活实际。本节课的思路,充分利用教材设计的“交流与讨论”的两个问题及“整理与归纳”中的两个问题。将学生眼中混乱的含硫物质,以化合价变化及物质类别为坐标轴构建含硫物质的知识网络图。其中结合了化合价变化---氧化还原规律,化合价不变---酸碱反应规律来实现。并将含硫物质的转化关系及规律应用于社会生活问题的解决,复习巩固了二氧化硫和硫酸的性质,及酸雨形成与防治,硫酸的制备等问题。较好的完成了本节课的教学目标,突破了重难点。

参考文献:

二氧化硫的主要化学性质篇3

为全面贯彻党的十和十八届三中全会精神,深入实施教育规划纲要,2014年4月,教育部印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》,提出“将研究制订学生发展核心素养体系,明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”。2014年年底前启动的普通高中课程标准修订工作,将提炼和确定学科核心素养作为修订工作的主要内容之一。随后,关于核心素养的研究大量展开,相关研究成果也相继面世。随着研究的深入,更多的研究者开始着眼于如何在具体教学中发展学生的核心素养。本期聚焦精选了五篇来稿,分别探讨在化学、数学、英语、物理等学科的具体教学中实现核心素养的培养途径,以期帮助一线教师更好地理解核心素养。

摘 要:从化学学科核心素养角度着手,在“二氧化硫的性质和作用”课堂教学中进行学科的变化观、实验观、环保观、对比观等思维的培养,形成积极、主动的思维去发现问题,并找到切实可行的解决问题的方案。

关键词:核心素养;二氧化硫的性质;教学反思

伴随着高中化学课程标准的修订,“立德树人”的根本任务的确立,要求学生在学习中形成学科的核心素养观,要求教师在教学中能帮助学生形成能体现学科自身本质特征,具有学科性质的核心素养观[1]。元素化合物是化学学科知识体系的基础,对于学生学科核心素养的养成有重要的作用。以“二氧化硫的性质和作用”教学为例,从元素化合物的角度展开,进行化学学科核心素养培养的教学设计,实验探究教学。

一、 基于学科核心素养设计元素化合物教学

(一)学科核心素养

化学学科核心素养包含了“宏观辨析与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”五个要素。化学核心素养是学生在化学认知活动中发展起来的,并在解决与化学相关问题中表现出的关键素养,体现了学生从化学视角认知事物,并形成脉络。化学学科核心素养的形成,不是通过简单的知识记忆,也不是知识体系的简单组合。它需要学生在学习过程中以及学习的情境中积极互动,形成主动的思维意识,深入理解化学学科特征、特点的基础上形成切实有效的解决化学问题的基本方法与思路,在理解与应用中不断升华、提炼。

(二)基于学科核心素养设计教学

化学学科核心素养的建构,体现在学生能主动运用化学学科的思想方法,多角度、全方位地认识事物,并形成切实可行的思维意识、思维习惯,在化学学科核心素养的指引下,建构丰满的知识体系,引导学生形成学科知识,认知习惯与方式,从而去解决问题[2]。在元素化合物的学习中,化学学科的核心素养就是:结构决定性质,性质决定用途。这反映了一系列知识体系的内在框架。

“二氧化硫的性质和作用”是苏教版《化学》1中专题4的开篇之作,通过对前面一系列元素化合物的知识体系的学习,学生具备了一定的分析、对比的能力。教学中,教师通过一系列情境的创设,让学生去发现问题,并设计方案去解决问题,从而在问题的解决过程中培养化学学科核心素养。

实验观:化学是一门实验的学科,实验揭示了事物的本源,实验带来了问题的解决,这就要求我们切实地回到实验中。本节课设计了“二氧化硫的漂白实验”“二氧化硫与氯化钡溶液、双氧水的实验”“二氧化硫与高锰酸钾反应的探究实验”,以实验为依据,建构二氧化硫的性质、用途的学科核心素养。

对比观:对比分析是化学学科的重要的思维分析方法,本节课创设情境,将二氧化硫的漂白性与次氯酸的漂白性进行对比,将二氧化硫使品红溶液褪色的机理与二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色的机理进行对比分析。在对比分析中,让学生去主动探究,通过方案设计、实验论证,找出主因,从而形成化学学科的核心素养。

环保观、平衡观、探究观、创新思维在本节课中也有体现。正是基于这些化学核心素养观中的教学模式的设计,才能使学生形成知识体系,提高了学生发现问题、解决问题的能力。

二、“二氧化硫的性质和作用”教学过程

(一)活动引入 点燃激情

教师:回到生活中的化学,展示红酒图片,重点突出红酒配料的成分为SO2,我们知道SO2有毒,红酒中怎么还会有SO2呢,它的作用是什么呢?性质决定用途,这节课,我们首先来学习一下SO2的性质。

设计意图:通过认知的冲突性,激发学生的探究欲望。开了个好头,使学生投入到探究的情境中来。

教师:二氧化硫能溶于水中,那么大家能完成化学方程式的书写吗?并测定二氧化硫的水溶液的酸碱性吗?

学生:跃跃欲试,激情被点燃。顺利写出化学方程式,并完成溶液酸碱性的测定。

结论:二氧化硫具有酸性氧化物的通性。

设计意图:进一步通过可操作实验,激发学生的学习积极性,并对他们的表现、B度做出表扬,使学生进入学科核心素养的学习模式中。

(二)问题探究 建立对比观

教师:设计探究SO2漂白性的实验方案,并提供改进实验操作的方法:向试管中加入2mLSO2水溶液,逐滴滴加品红溶液,振荡,观察现象;在试管口套一个小气球,然后加热试管,观察现象。

教师:实验现象说明了什么?

学生:二氧化硫具有漂白性,并且是不稳定的漂白。

教师:展示二氧化硫与石蕊试液的试管,还有二氧化硫与品红溶液的试管,二氧化硫能漂白指示剂吗?

学生:二氧化硫能使品红溶液褪色,但不能漂白指示剂。

教师:回顾在氯气的学习中,新制的氯水和石蕊试液接触的现象是什么?

学生:先变红,后褪色。

教师:原因是什么呢?

学生:变红是因为H+,褪色是因为HClO具有漂白性。

教师:请大家总结HClO与二氧化硫漂白性的差异。

设计意图:构建学科素养平台,建立对比观,让学生在理解的前提下,投入到生动的学习情境中,通过实验探究活动,在解决问题的过程中,构建知识体系,促进学科核心素养能力的提升。

(三)层层推进 再建对比观和实验观

1.二氧化硫与高锰酸钾溶液的反应

教师:二氧化硫通入到品红溶液中,体现了二氧化硫的漂白性,那么我们来分析下面这个实验。

演示:将含二氧化硫的水溶液滴入到含高锰酸钾溶液的试管中,观察实验现象。

教师:发现高锰酸钾溶液褪色了,这是二氧化硫的漂白性的体现吗?

学生:讨论分析,产生思维碰撞,提出观点,溶液再次加热,如果高锰酸钾溶液的颜色能恢复,则是漂白性,反之则不是。

验证:实验验证,加热溶液,颜色不恢复。那么不是因为二氧化硫的漂白性,那是什么呢?

教师:引导分析,请大家从各自物质分析,分析高锰酸钾具有什么性质,二氧化硫从硫的价态的角度进行分析。

学生:高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫容易被氧化,二者发生了氧化还原反应,生成了硫酸根。

教师:如何设计实验进行验证呢?

学生:取样后,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则说明SO2被KMnO4氧化成了硫酸根,二氧化硫体现了还原性。

教师:实验验证,并请书写出化学方程式。

学生:准确、迅速地完成了化学方程式的书写。

设计意图:学习了二氧化硫的漂白性后,进行二氧化硫与高锰酸钾溶液的反应实验,进行对比分析,形成冲击感,使学生的印象深刻,提高了学习挑战性,激发学生的高级思维活动,很好地体现了化学学科核心素养的升华。

2.SO2与BaCl2、H2O2溶液的反应

实验操作与现象:

教师:这一系列实验操作中,透过现象看本质,你得到了什么样的结论?为什么加入双氧水后,溶液中产生了大量的浑浊现象?请同学们,从二氧化硫的性质角度进行分析。

学生:H2O2将H2SO3氧化成了硫酸,硫酸与BaCl2反应生成了BaSO4沉淀。

教师:为什么在开始的时候会有少量浑浊?这个浑浊是BaSO3吗?

学生:不会是BaSO3,如果是BaSO3,应该产生大量的浑浊。

教师:那一开始的浑浊会是什么呢?加强引导分析。引导学生回忆Fe(OH)2的制备中,需要注意的点。

学生:溶液中的部分H2SO3被O2氧化成H2SO4,形成了BaSO4沉淀。

教师:我们的记忆中,BaSO3是难溶物,那么为什么开始的时候,不能形成BaSO3沉淀呢?

教师:这个知识点对于学生来说是难点,应加强引导分析。引导学生书写化学方程式,找问题。

学生:二氧化硫与BaCl2溶液不反应,是因为不能违背强酸制备弱酸的原理。

结论:H2SO3容易被H2O2氧化成H2SO4。其实二氧化硫还可以被很多具有氧化性的物质氧化,比如Cl2、O2、Fe3+等。

设计意图:这是一个层层递进的实验,通过学生的操作,学生在分析变化过程中,形成认识,为什么不能形成BaSO3沉淀,双氧水的作用是什么,二氧化硫体现了什么性,通过思维分析、实验验证,解决了困惑,建构了学科的实验观、变化观、守恒观。

(四)直面现实 建构环保观

教师:展示一些对比图片,明确这是酸雨的破坏引起的,那么什么是酸雨,酸雨pH值有什么要求,引起酸雨的物质主要是什么?酸雨对自然环境有哪些破坏作用?

学生:酸雨的pH值小于5.6,引起酸雨的主要物质是SO2。酸雨使湖泊酸化,影响水生生物的繁殖。酸雨使土壤中钙、镁、磷等营养元素溶出并迅速流失,导致土壤肥力下降并酸化,农作物和树木生长遭到破坏。酸雨使建筑物腐蚀加快。

教师:酸雨对自然环境破坏非常严重,希望大家爱护家园,形成良好的环保意识。现在有一瓶酸雨,测定pH值为5.5,每隔一段时间测定一次pH值,发现溶液的pH值变得越来越小,为什么?请同学们结合已学知识分析。

学生:这是由于空气中的氧气将酸雨中的H2SO3缓慢氧化成H2SO4,将弱酸缓慢氧化成强酸,酸性变强。

教师:请大家阅读课本,明确酸雨防治的办法。酸雨治理中,请大家明确,最终产物中硫的价态。

设计意图:通过图片展示,让学生体会了酸雨的破坏力,倡导学生的环保意识,同时设置情境,再次强化了二氧化硫的还原性,对化学的变化观形成认识,突出了化学学科素养性。

三、 教学体会

本节课是苏州教科院组织的“三省四校同课异构教学”中的一节展示课的设计,立足于“苏式课堂”,以“核心素养,提升有效教学”为指导,从结合实际和观察现象出发,让学生通过观察分析推测性质实验验证得出结论,体现探究式学习方式。本节课以“干红中SO2的作用”为背景,积极体现化学之美,做到 “以生为本”。利用红酒中SO2的作用与学生已有SO2的负面印象产生冲击,激发其探究欲,并由此引出相关问题,设计展开五个小组活动:①二氧化硫可溶于水且与水反应。设计实验,通过产生明显现象说明SO2可溶于水,溶液显酸性表明SO2与水发生了化学反应。②在二氧化硫水溶液生成的基础上设计证明漂白性的实验,用水溶液代替二氧化硫气体,并分析漂白原理。③在学了漂白性的基础上分析二氧化硫和高锰酸钾溶液的反应,并设问是否为漂白性的体现,分析物质的性质,引导学生用实验验证。④在前面学习的基础上,环环相扣,分析SO2与BaCl2不能反应却在混合后有浑浊,推测SO2具有原性。并利用H2O2溶液实验验证SO2的还原性。⑤在酸性氧化物学习的基础上,通过图片的形式引入酸雨,让学生明确酸雨的形成和防治,然后回归课本,增强了学生的环保意识。

通过一系列场景的创设,有效激发学生的学习热情;将知识问题化,通过化学实验、分析化学原理、类比迁移等方法使问题得以解决;遵循学生的认知规律,由浅入深,由现象到本质,使教学目标得以达成。

设计中遵循绿色化学思想,将以往采用SO2气体进行的实验,在可能的情况下改为SO2水溶液进行实验(验证二氧化硫漂白性实验中用SO2水溶液代替SO2气体与品红溶液反应),并且尽可能在密封的环境下进行(用饮料瓶存装二氧化硫水溶液密封等),防止或降低污染。

由于课堂时间有限,知识侧重不同,部分知识点在本节课的设计中没有呈现,而是将其作为课外探究问题提出,有兴趣的同学可以结合本节课的学习方法,课外自主探究,也使知识的学习由课内延伸至课外。

参考文献:

二氧化硫的主要化学性质篇4

关键词:硫磺制酸 危险因素 策略

硫酸是化学工业中最重要的产品之一,广泛用于化工轻工纺织冶金石油化工医药等行业。其用途十分广泛,在国民经济中占有举足轻重的地位。硫酸的主要生产原料为硫磺、硫铁矿、冶炼烟气、石膏等,目前主要生产工艺为接触法,包括二氧化硫的生成、二氧化硫在催化剂作用下转化为三氧化硫和三氧化硫的吸收。由《危险化学品名录》查询可知,硫酸属于酸性腐蚀品,因此硫酸生产过程中所涉及的化学物质和工艺过程具有一定的安全危险,故而对硫酸生产过程中的危险因素必须进行仔细分析进而采取相应安全防范措施避免各种危险因素转变为事故。本文以硫磺制酸为例,分析了硫酸生产过程中的危险因素及采取的安全对策。

一 、硫磺制酸生产工艺

二、硫酸生产中主要化学物质危险因素分析

1.主要的危险化学品

1.1关于原料

硫酸生产中涉及安全危险因素的原料主要为硫磺和硫化氢。

1.1.1硫磺

硫磺为淡黄色脆性结晶片状、颗粒状或粉末状,可能因含少许硫化氢而有特殊臭味,183.8℃时蒸气压0.13kPa,闪点207℃,熔点119℃,沸点444.6℃,相对体积质量(水为1.0)2.0,自燃温度232℃,爆炸下限2.3g/m3。

硫磺属易燃固体,遇明火、高热易燃,与氧化剂混合能形成爆炸性混合物。硫磺粉体与空气可形成爆炸性混合物。硫磺为不良导体,在干燥状态下会因搅拌、输送和注入等操作产生静电。硫磺能在肠内部分转化为硫化氢而被吸收,故大量口服可导致硫化氢中毒。硫磺可引起眼结膜炎、皮肤湿疹,对皮肤有弱刺激性。生产过程中长期吸人硫磺粉尘一般无明显毒性作用。

硫磺的毒性相对较小,主要危险是粉尘爆炸。在气候干燥、通风不良的情况下处置硫磺,会造成粉尘富集,达到爆炸极限后在外部能量的作用下引发爆炸。由于硫磺表面易产生静电积累,更加剧了爆炸的危险。

1.1.2硫化氢

硫化氢是可燃性无色气体,具有典型的臭鸡蛋味,沸点-60.3,相对体积质量(空气为1)为1.19,易溶于水及醇类、二硫化碳、石油溶剂和原油,20℃时蒸气压为1 874.5kPa,空气中爆炸极限(体积分数)为4.3%-45.5%,自燃温度260℃。

硫化氢是一种神经毒剂,亦为窒息性和刺激性气体。硫化氢经粘膜吸收较快,经皮肤吸收甚慢。急性硫化氢中毒一般发病迅速,出现以脑和(或)呼吸系统损害为主的临床表现,亦可伴有心脏等器官功能障碍。临床表现因接触硫化氢的浓度等因素的不同而有明显差异。中枢神经系统损害最为常见,轻则出现头痛、头晕、乏力、共济失调及轻度意识障碍,重则出现意识模糊、昏迷、呼吸困难或呼吸停止后心跳停止,与极高浓度(1000mg/m3以上)硫化氢接触可发生电击样死亡

硫化氢的主要危险是致人中毒,由于爆炸下限较低,也容易引发爆炸事故。硫化氢体积质量较空气大,在低处泄漏时会聚积在地面,在高处泄漏时也会扩散至地面,因此容易导致严重后果。

1.2中间产物

硫酸生产的中间产物是二氧化硫和三氧化硫,它们均具有一定的安全危险因素。

1.2.1二氧化硫

二氧化硫为无色、有刺激性臭味、有毒气体,不可燃,易液化,沸点-10℃,相对体积质量(空气为1)2.26,是一种还原剂。

二氧化硫易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸,对眼睛及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。急性影响为:轻度中毒时发生流泪、畏光、咳嗽,咽喉灼痛等,严重中毒后可在数小时内引发肺水肿,极高浓度吸人可引起反射性声门痉挛而致窒息,皮肤或眼接触会发生炎症或灼伤。慢性影响为:长期低浓度接触可产生头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等,少数工人有牙齿酸蚀症。二氧化硫的主要危险是致人中毒。

1.2.2三氧化硫

三氧化硫在常态下为易挥发无色液体或者无色至白色晶体,不可燃,有发烟、吸湿特性,沸点45℃,相对体积质量(空气为1)2.8,是一种强氧化剂。

三氧化硫与可燃物质、还原性物质及有机化合物激烈反应,有着火和爆炸危险;与水和潮湿空气激烈反应,生成硫酸;水溶液是一种强酸;与碱剧烈反应;腐蚀金属,生成爆炸性气体氢。三氧化硫对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用,可引起结膜炎、水肿、角膜混浊以致失明;对呼吸道有刺激作用,重者造成呼吸困难和肺水肿;高浓度接触会引起喉痉挛或声门水肿致死;口服后会灼伤消化道形成溃疡,严重者可造成胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛和声门水肿、肾损害、休克等;慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肝硬变等。三氧化硫的主要危险是致人中毒。

1.3五氧化二钒催化剂

五氧化二钒是一种橙黄或砖红色固体,无臭无味有毒性,难溶于水,可溶于热水,不溶于乙醇醚氯化铵。熔点690℃ ,密度3.357g/cm3。

五氧化二钒是两性氧化物,酸性大于碱性,溶于强碱生成钒酸盐,溶于强酸形成钒氧离子VO 或 VO3+。偏钒酸铵热分解或三氯氧钒与水作用都可制得五氧化二钒。

五氧化二钒粉尘能刺激呼吸系统,引起胸紧、咳嗽、舌部呈现墨绿色,并能刺激眼睛,引起结膜炎。 根据动物实验,五氧化二钒比三氧化二钒和三氯化钒的毒性强,还比钒酸、金属钒、铁钒、碳化钒等毒性强。

五氧化二钒属于第6.1类毒害品,因此主要危险特性为中毒。

1.4硫酸产品

硫酸为透明粘稠的油状腐蚀性液体,无气味,颜色自五色、黄色至黄棕色,相对体积质量(水为1)1.84,易溶于水同时放出大量热量。浓硫酸有明显的脱水、氧化作用和腐蚀性。硫酸本身虽然不燃烧,但因其化学性质活泼,遇水及许多可燃物质,如木屑、稻草、纸张、电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐等会发生剧烈反应,放出高热并可能引起燃烧;稀硫酸遇金属会反应放出氢气,引发爆炸。硫酸腐蚀性强,能严重灼伤眼睛并有造成失明的危险,对皮肤有刺激性,会导致皮炎或灼伤。与三氧化硫一样,硫酸可引起上呼吸道炎症及肺损害,其毒性表现见上述“三氧化硫”部分。

硫酸的主要危险源是其化学活泼性和强腐蚀性,有可能引发燃烧、爆炸和人体严重伤害

2.硫酸生产过程危险因素分析及存在部位

2.1火灾爆炸

2.1.1处置硫磺时存在粉尘爆炸危险,熔硫槽会因蒸汽加热管的腐蚀泄漏而发生超压爆炸,或因水漏入急剧汽化而发生蒸汽爆炸.

2.1.2液硫储存槽罐的加热盘管露出液硫液面、液硫温度太高等导致热量富集,可能引起液硫自燃而引发火灾。

2.1.3烟气制造系统原始升温过程中的天然气点火操作,由于点火失败导致系统设备中形成天然气和空气混合气未及时排除,而当再次点火时极易引起爆炸。

2.1.4因设备、管道腐蚀或其它故障而致使硫酸泄漏时,硫酸与可燃物接触会引起燃烧,遇电石、金属粉末等接触能发生爆炸或着火。

2.1.5在硫酸容器的检修过程中,设备内残余的浓硫酸会吸收空气中的水分而稀释,继而腐蚀钢材并放出氢气,当氢气浓度达到爆炸极限时会引发爆炸。

2.1.6锅炉属压力容器,蒸汽管道属压力管道,如发生超压,可引起锅炉或压力管道爆炸事故.

2.1.7电器火灾:高低压配电房电线电缆高低压电机等用电设备,这些可能因负荷过载、绝缘老化短路、违章操作,雷击、异物侵入等引起火灾,可能出现的电器火灾危险。

2.2化学及物理灼伤

化学灼伤是硫酸生产中常见的危险。硫酸、三氧化硫属于强腐蚀物质,如果有关设备、管道发生腐蚀或存在缺陷导致硫酸泄漏,与之接触会对人体造成化学灼伤。

液硫制作系统的蒸汽保温夹套和加热管道、余热锅炉、蒸汽输送管道、转化和干吸系统的高温设备、换热器、烟气管道等,接触时会对人体造成高温物理灼伤。

2.3中毒和窒息

颗粒或片状硫磺(天然气脱硫)在生产包装过程中会吸附少量硫化氢,在熔硫拆袋过程中硫化氢散发出来会对作业人员造成损伤。

由于生产不正常、工艺控制不当、设备及管道腐蚀及故障等,在焚烧、转化、吸收等工序会造成二氧化硫、三氧化硫泄漏,造成工作环境的污染,如果处理不及时,容易引起人员中毒窒息事故。

钒触媒在人工筛分、装填过程中,会产生粉尘,参与人员防护不当会造成钒中毒。

干吸岗位和硫酸泄漏的处置过程中会产生硫酸雾,会对人体呼吸道有刺激作用,可产生结膜充血、咳嗽等症状。

2.4.化学腐蚀

硫酸生产过程中,产生的二氧化硫、三氧化硫气体、硫酸雾等形成气、液相强腐蚀介质,若设备密封不严,或设施存在缺陷,往往造成区域内腐蚀性气体飘散,对作业环境暴露的电器、金属材料、厂房等造成腐蚀。

2.5其他因素

2.5.1机械伤害

硫酸生产涉及的机械设备较多,如鼓风机、皮带输送机、各种转动设备等,转动设备的转动部分未按要求加装防护罩装置或安装不符合要求,这些都会造成作业人员在操作过程中接触并可能发生碰撞衣物或长发被缠绕等造成机械伤害。

2.5.2噪声和振动

对于大型动力设备(如离心鼓风机),正常运转时会产生较大的噪声和振动而对人体可产生不良影响,如损伤耳膜造成听力下降,严重时引起耳聋,产生振动性职业病等。

各种变频设备、电器工作时产生的高频噪音会对作业人员心理产生影响导致心情烦躁而造成作业失误。

2.5.3触电伤害

处于高、低压开关柜、各类电气控制箱、变配电室等各生产单元用电场所,设备用电不当,违反用电操作规程,造成人员触电伤害。

三、安全对策及采取的措施

1.严格控制工艺指标,确保设备完好

严格控制液硫制造系统加热蒸汽压力、液硫液位及焚硫炉、吸收塔等关键部位的工艺指标和操作规程,是保证安全生产的重要前提,同时应尽量提高工艺的自动控制水平。另外,应确保设备完好,防止液硫制造系统加热蒸汽管及吸收系统等部位的腐蚀,提前做好设备维护,避免跑、冒、滴、漏。

2.防火防爆措施

2.1硫磺库房和液硫制作系统

2.1.1硫磺库房

a.固体硫磺仓库的设计与管理应符合下列要求:宜为单层建筑;每座仓库的总面积不应超过2000m2,且仓库内应设防火墙隔开,防火墙间的面积不应超过500m2;仓库与民用建筑之间的防火间距不小于25.0m,与重要公共建筑之间的防火间距不小于30.0m。保持通风良好,以防止仓库内温度过高并降低硫磺粉尘浓度。

b.硫磺料堆高度不得超过3m,且应尽量加大料堆间距离;料堆与墙(柱)间距不应低于0.5m,仓库中严禁使用易产生火花的金属工具,应采用防爆电器,严格动火检修制度。

c. 在硫磺库房区设置消防水管网和消火栓,并按规定配置一定数量的灭火器,平时应注意对硫磺仓库内的防火设施定期检查,确保消防设施能正常使用。

2.1.2液硫制作系统

a.所有液硫槽罐内加热装置不得露出液硫液面,适当控制液硫温度,防止液硫自燃。

b.所有液硫槽罐内均设置蒸汽灭火装置,如果液硫自燃及时用蒸汽灭火装置灭火。

c. 按标准规定确定电气设施及工具的防爆级别。

d.保温夹套管和蒸汽管道均需保温隔热处理,防止硫磺粉尘附着高温管道而自燃。

e.场所区域内配置一定消防设施并确保随时正常使用

2.2锅炉和压力管道

锅炉及压力管道严格按照特种设备安全技术规范安装必要的安全附件,如安全阀、压力表等。并执行特种设备质量监督和安全监察规定。

2.3硫酸储罐及管道

特别防范硫酸储罐及管道可能引发的爆炸危险。维护硫酸储罐、管道时,要特别注意充分置换,分析储罐内的氢含量并采取相应的安全措施,避免维修动火引起的火灾、爆炸事故

3.防中毒措施

3.1熔硫作业人员应佩戴好防尘口罩、护目镜,防止硫磺粉尘通过口鼻和眼睛进入体内的而造成伤害。加强通风避免硫化氢对人体的伤害。

3.2设置有毒气体浓度检测报警仪(二氧化硫、三氧化硫).

3.3对于二氧化硫、三氧化硫等有毒气体,硫酸装置采用露天布置,并用密闭管道输送.

3.4加强操作操作人员防护措施,从事有毒介质作业的人员上岗时应穿戴工作服,配戴防尘口罩、防护眼镜和防护手套,进入高浓度作业区时应戴防毒面具,车间常备救护用具及应急药品。

4.防灼伤烫伤措施

4.1在干吸工段、硫酸管道区域设置冲洗管、洗眼器和淋浴装置,当以上区域硫酸物料泄漏喷射伤人时,可及时应急冲洗处理。

4.2对产生高温的设备、烟气管道、蒸汽管道,均采取保温隔热措施,在高温操作岗位设置机械通风,防止烫伤、中暑。

5.防腐蚀措施

5.1对设备管道选用相应耐腐蚀材料,如浓硫酸管道采用钢衬聚四氟乙烯管或带阳极保护不锈钢管道,各硫酸管道的法兰连接点加装防喷溅装置。对有防腐蚀要求的梯子、栏杆、平台、地坪等,采用外涂防腐涂料和铺砌耐酸砖防腐。

5.2现场电气设备均按环境要求选择相应级别的防腐型和户外防护型。

5.3在现场设置冲洗水管,对泄漏的少量硫酸进行及时冲洗,并及时堵漏。硫酸储罐、循环酸槽周围设置围堰,围堰内的有效容积不应小于最大储罐的容积;并设置事故池,其上设导液管(沟),使溢漏液体能顺利地流出事故区并自流入事故池内。

6.其他安全措施

6.1硫酸生产的大型鼓风机采取隔震措施,噪声大的操作室设置隔音门,观察窗采用大面积的铝合金双层玻璃窗,以使室内噪声级达到要求。

6.2对高速旋转的机械零部件设置可靠的防护罩档板或安全围栏,防止机械伤害。

6.3各工段生产厂房采用避雷网或避雷针或其混合组成,利用建筑物的钢筋或金属构件作为引下线,并通过引下线与接地装置相连,防止击雷的冲击接地电阻不大于10欧姆,气烟囱采用单独的避雷针防雷接地。

6.4工艺生产场所的安全保护接地与变压器中性点接地体相连;便携式电气设备和检修设备的配电回路采用漏电保护,防止电气设备因绝缘损坏引起的人身触电事故。

7.应急处置及应急预案

普及二氧化硫、三氧化硫中毒及硫酸灼伤时的急救知识。如与硫酸接触,应立即用大量水连续冲洗,冲洗后再用质量分数4%-5%的碳酸氢钠溶液进行中和清洗。冲洗眼睛时水流不能过急,洗后立即就医

制订事故应急预案,定期进行事故演练,不断完善应急预案;提高人员应对突发事故的能力,以便在发生事故时能及时、正确地处置,使事故损失降至最小。

二氧化硫的主要化学性质篇5

关键词:学案导学;二氧化硫性质实验;教学设计;能力培养

中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2016)28-0061-01

学案导学是凭借教师编写的学习方案,以学生自主学习、小组合作学习、探究学习为主的一种新型教学形式。其基本模式可分五步,即:设计学案,引学激欲;借助学案,尝试自学;揭示问题,合作解决;总结突破,探讨规律;分层练习,差异发展。

一、学案导学应用于化学实验教学设计的意义

把教材的知识结构和学生的学习情况作为选择教学方法的依据,即备教材和备学生,是传统化学实验教学设计的特点。学案导学应用于化学实验教学设计,强调以培养学生自主学习、合作学习、探究学习的学习能力为目标,以提高学生的素质、关注所有学生未来发展的需要为导向。学案导学一改过去教师单纯讲、学生被动听的满堂灌模式,突出了教师的主导作用和学生的主体地位,有效提高课堂效率,调动学生的学习积极性和主动性,提高学生学习的自信心。

二、基于学案导学的二氧化硫性质实验教学设计

【创设情境,提出问题】教师展示洛阳龙门石窟遭受酸雨侵袭的图片,让学生思考以下问题。第一,洛阳龙门石窟变成现在模样的原因是什么?日常生活中的哪些行为可以加速对古建筑物的损害?第二,单质硫在自然界中的存在形态、物理性质、化学性质分别是什么?

【自主预习,初探新知】学生查阅资料,合作探究,得出结论:龙门石窟成为现在模样,是由于酸雨的长期腐蚀,酸雨的主要成分是硫酸;汽车尾气排放、燃烧含硫的矿物质等都会加速对古建筑物的损害。硫是不溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳的黄色晶体。其在自然界有两种存在形态,一是以游离态存在于火山喷口附近或地壳岩石中,二是以化合态的硫化物、硫酸盐形式存在。硫既可以与氧气发生反应生成二氧化硫,也可以与铁发生反应生成硫化亚铁,说明硫既有氧化性,又具有还原性。

【教师点拨,再提疑问】点拨:硫单质既有氧化性,又有还原性,是因为硫元素常见的价态有-2、0、+4、+6,处于0价的硫单质化合价不仅可以升高被氧化,还可以降低被还原,由此还可以得到怎样的启示?设问:酸雨的主要成分是硫酸,那么硫酸在大气中是怎么形成并腐蚀建筑物的呢?汽车尾气排放、含硫矿物的燃烧与酸雨的形成有什么关系?

【学生探究,提出假设】学生通过查阅资料与合作探究得知:汽车尾气排放及含硫矿物燃烧都可以产生一定量的SO2。空气中含有一定的H2O、O2、SO2,从酸雨的主要成分出发,学生对酸雨的形成有以下假设。假设一:SO2可以与H2O发生反应。假设二:SO2可以与O2发生反应。假设三:SO2可以与O2、H2O共同作用。

【实验验证,知识拓展】教师引导学生根据实验装置图安装好实验仪器(图略),然后慢慢打开分液漏斗的活塞进行实验,并让学生仔细观察实验现象,对现象尝试进行解释。

【层次指导,完成小结】对于不同学习层次的学生,教师对应指导,让学生在教师的指引下完成相应的学习内容的考核。

【启发探究,抽样检查】教师问:第一,实验过程中,品红溶液为何先褪色?当再进行加热时为何又恢复红色?第二,氢氧化钠溶液的作用是什么?学生1:二氧化硫为酸性氧化物,它与碱性的品红溶液发生可逆反应;氢氧化钠的作用是吸收多余的二氧化硫。学生2:品红溶液由红色变为无色,是被二氧化硫漂白,加热后又变红,说明生成的物质不稳定;氢氧化钠的作用是吸收多余的二氧化硫。

【教师评价,得出结论】SO2是酸性氧化物,所以能与氢氧化钡发生反应,但它与品红溶液发生的反应并不是可逆反应。可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。品红溶液由红色到无色、再到红色的过程,不是在同一条件下进行的,后者进行了加热操作。SO2能使品红溶液褪色,是因为SO2具有漂白性,它与某种有色物质结合可以生成新的无色物质,但这种无色物质不稳定,加热后又能恢复原来的颜色。氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的SO2,所以,在此实验中,氢氧化钠溶液应该是过量的,以充分吸收多余的SO2,防止污染环境。经过以上实验,可以对SO2的化学性质进行总结。

【解决疑点,总结归纳】酸雨的形成是SO2、H2O、O2共同作用的结果;SO2是酸性氧化物,具有漂白性、氧化性和还原性。

【升华课题,结束实验】保护环境迫在眉睫,每个人都应该从自身出发,养成良好的行为习惯,勇敢挑起保护环境的重担,为打造一片蔚蓝的天空而努力。

三、结束语

化学是一门以实验为基础的自然科学。在传统的化学实验教学中,学生处于被动接受状态。学案导学应用于二氧化硫性质实验的教学设计,能够充分尊重学生在教学中的主体地位,促使学生主动合作探究,有效激发学生的学习兴趣,提高实验教学效率。

参考文献:

[1]覃伟合.中小学学案导学模式初探[J].教育实践与研究,2002(01).

二氧化硫的主要化学性质篇6

一、硫元素的氧化还原反应

硫元素的氧化还原反应可以用

右边的塔形关系图进行分步的分析。

1.-2价的硫被氧化为+4价的硫

-2价的硫被氧化性较强的氧化

剂氧化为+4价的硫

2H2S+3O22SO2+2H2O

把硫化氢通入到热的浓硫酸中,

硫化氢可以被氧化为二氧化硫。

H2S+3H2SO4(浓)4SO2+4H2O

2.-2价硫被氧化为单质硫

在含-2价的硫的化合物中,与中等强度的氧化剂或较强的氧化剂但温度较低时,-2价的硫一般被氧化为单质硫。

2H2S+O22S+2H2O(O2的量不足)

H2S+Br2S+2HBr

2H2S+SO23S+2H2O

H2S+ H2SO4(浓)SO2+S+2H2O

2FeCl3+H2S2FeCl2+S+2HCl

3.单质硫被还原为-2价的硫

单质硫在氧化还原反应中以得电子为主,表现出一定的氧化性。但氧化性比较弱,若遇有多种价态的金属反应,只能得到低价金属的硫化物。

Fe+SFeS

2Cu+SCu2S

H2+SH2S

2S+ CCS2

硫在常温下还很容易与一些活泼相对来说比较差的金属反应,生成溶解度很小的金属硫化物。所以,汞洒落在地上要用硫粉覆盖,防止汞中毒。

Hg+SHgS

2Ag+SAg2S

4.单质硫被氧化为+4价硫

单质硫能被强氧化剂氧化为+4价硫

S+O2SO2

S+2H2SO4(浓)3SO2+2H2O

5.+4价硫被还原为单质硫

2H2S+H2SO33S+2H2O

SO2+Mg2MgO+S

6.+4价硫被氧化为+6价硫

+4价的硫虽然是硫元素次高价态,但仍具有较为明显的还原性,能被很多的物质氧化为+6价的硫。

2SO2+O22SO3

SO2+NO22SO3+NO

SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr

H2SO3+2FeCl3+H2OH2SO4+2FeCl2+2HCl

7.+6价硫被还原为+4价硫

+6价的硫是硫元素的最高价,因而具有氧化性,在氧化还原反应中一般被还原为+4价硫。

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2+2H2O

C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O

2NaBr+2H2SO4(浓)Na2SO4+ SO2+Br2+2H2O

二、同种价态硫元素的转化关系

相同价态的含硫化合物之间的转化,是通过酸碱反应规律联系在一起的:

H2SH2SNaHSNa2S

硫化氢氢硫酸硫氢化钠硫化钠

SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3

二氧化硫亚硫酸酸式盐正盐

三、特殊

寓于共性之中的特殊性有

1.SO3状态的特殊:常温下为液态,标准状态下为固态。

2.浓H2SO4性质的特殊性:除强酸性以外,还有强氧化性、吸水性和脱水性。

3.NaHSO4性质的特殊性:其水溶液呈强酸性,是能与较活泼金属反应的强酸强碱盐,如2NaHSO4+ZnZnSO4+H2+Na2SO4,NaHSO4能与某些盐反应生成盐和酸:

NaHSO4+NaClNa2SO4+HCl

4.较弱的酸能通过氧化还原反应生成较强的酸,如H2SO3+X2+H2OH2SO4+2HX(X=Cl、Br、I)。

二氧化硫的主要化学性质篇7

关键词:硫和含硫化合物;相互转化;教学实录

文章编号:1005–6629(2013)9–0033–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

笔者有幸代表宁波市参加了浙江省2011年高中化学课堂教学评比并获得一等奖。现将该课堂教学实录整理成稿,与大家交流。

1 设计思想

本次评比的课题为苏教版《化学1》专题4第一单元“硫和含硫化合物的相互转化”[1]。此前学生已经学习了二氧化硫的性质和作用、硫酸的制备和性质,但学生对这些知识的认识是割裂的,缺乏联系性。教材在本单元内容临近结束时安排了这一内容,不仅促使学生对含硫物质知识进行巩固、概括和整合,更是向学生渗透一种元素化合物的学习方法。因此教学设计中至为重要和关键的方面应该是如何建立含硫物质之间的相互关系,这是突出化学学科核心思想和观念的着力点,而硫及其相关化合物的性质是学生头脑中已有的知识。在充分研究教学内容与化学核心思想的基础上,决定从氧化还原和化合价变化、物质分类等角度入手,运用二维坐标图、实验等方法,科学、直观、形象地演绎教学内容及其要求,突出学生在学习活动中的主体地位,真正做到“以学定教、以教导学”。

2 教学目标[2]

2.1 知识与技能

(1)认识硫的主要性质和应用。

(2)巩固含硫化合物,如硫酸、二氧化硫等物质的性质。

(3)了解不同价态的含硫化合物间的转化。

2.2 过程与方法

(1)学会以化合价、物质类别为分类依据,总结不同类型反应中含硫化合物的转化规律。

(2)通过实验、分析、总结,使学生逐步掌握分析归纳、类比推理、发散等思维方法。

(3)通过网络图的展示,使学生初步学会运用网络图整理巩固已学元素化合物的知识,使知识条理化。

2.3 情感态度与价值观

(1)逐步树立珍惜自然、爱护环境、合理使用化学物质的观念。

(2)激发学生热爱科学、勇于探索科学的精神;并从中使学生领悟物质是相互联系的辩证唯物主义思想。

3 教学实录

环节一 展示含硫矿物图片,归类含硫物质

[教师]展示图片。硫和含硫化合物古人早已熟知并有所应用,比如朱砂(见图1),红色晶体HgS,古时有些炼丹士把它作为仙丹献给皇帝。还有雄黄(见图2),听说过它的用途吗?

[学生]雄黄酒。

[教师]没错,洪七公就是用它泡酒来驱赶欧阳锋的毒蛇阵。雄黄还有一近亲,那就是雌黄(见图3),听说过吗?你们肯定听说过,有一成语叫信口雌黄。知道什么意思吗?

[学生](学生很是兴奋,大声地回答)表示有些人不顾事实,随便乱说。

[教师]随口乱说话与这个含硫矿物有何联系呢?

(学生陷入沉思,有些学生干脆拿出汉语大辞典查阅起来)

[教师]原来古代的纸大多是带黄色的,人们在修改文字的时候,就用雌黄加水混合后涂在上面,利用了雌黄带黄色的特性,这相当于今天的涂改液,于是就有了信口雌黄这个成语。

(学生听后很满足地点点头。)

[教师]大自然赐予了我们如此多姿多彩的含硫化合物,有没有带给我们硫单质呢?

[学生]有,存在于火山口附近或地壳岩层里。

[教师]展示实物“硫粉”,并取其少量加入到水中。

[学生]哦,它是一种淡黄色,不溶于水的固体。

[教师]请同学回忆先前知识,尝试写出多种含硫元素的物质,并对其进行归类,说明归类的依据。

[生甲]根据化合价分为-2,0,+4,+6,对应的物质分别有H2S、Na2S、S、SO2、H2SO3、Na2SO3、SO3、H2SO4、Na2SO4、BaSO4等。

[生乙]根据物质类别分为气态氢化物、单质、氧化物、酸和盐,对应的物质分别有H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO3、Na2SO4、BaSO4等。

[教师]根据物质类别和化合价两个维度板书学生所述的含硫物质,建立隐形二维坐标图。

设计意图:改变课本“交流与讨论”中直接让学生按化合价书写含硫物质的题型,培养学生发散思维,调动已学知识,建立分类思想。

环节二 探究含硫物质间的转化,建立二维坐标图

[教师]这些含硫物质之间如何进行转化呢?请同学们写出课本“交流与讨论”中含硫物质发生转化的化学方程式。

(请一位学生上台演示。)

(1)汞与硫磺在常温下化合生成硫化汞

(2)用亚硫酸钠和浓硫酸反应制备二氧化硫

(3)长期暴露在空气中的亚硫酸钠会被空气中的氧气氧化成硫酸钠

(4)用过量氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气,生成亚硫酸钠

[教师]从化合价角度分析哪些是氧化还原反应,哪些是非氧化还原反应,并得出物质相互转化的结论。

[生甲]通过判断化合价是否变化得出1和3属于氧化还原反应,2和4属于非氧化还原反应。

[生乙]我们可以得出通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化,通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的物质之间的转化的结论。

[教师]请同学们完成黑板上的二维坐标图中的横坐标(物质类别)和纵坐标(元素化合价)的相关内容。

网络图中横向(物质类别维度)含硫物质之间的转化通过非氧化还原反应实现,纵向(化合价维度)含硫物质之间的转化通过氧化还原反应实现,从而完成横向为物质类别维度、纵向为化合价维度的二维坐标图。

设计意图:二维坐标图的建立使学生更好地认识含硫物质间的转化规律。

环节三 举例生活及生产中硫的转化,拓展自然界中硫的循环

[教师]我们已经初步完成了网络图的绘制,现在请同学们举例“含硫物质的相互转化”在生活及生产中有哪些重要作用呢?

[生甲]根据硫能和汞发生反应,实验室可以利用硫粉来处理温度计不慎打碎时洒落的汞。

[生乙]工业上接触法制硫酸也实现了硫的相互转化。

[生丙]对了,还有燃煤烟气脱硫。

[生丁]还有实验室里亚硫酸盐药品的保存,当然这个是要避免含硫物质间发生相互转化。

………

(同学热情高涨,纷纷举例,一展身手。)

设计意图:从化学到生活,让学生进一步体会到化学源于生活,服务于生活。

[教师]同学们说得非常好。当然除了人类在生活生产中实现了硫的转化,自然界中也存在着含硫物质间的相互转化。

(观看视频“火山爆发”。)

[教师]自然界通过火山喷发产生的含硫物质在大气、地表及地下实现了不同价态硫元素之间的转化,形成了在本节课开始时看到的多姿多彩的含硫矿物。

设计意图:使学生发现不仅生产及生活中存在含硫物质的转化,大自然火山喷发也实现了硫的循环。让学生体会到火山喷发虽然是一种自然灾害,给人类带来了很大的损失,但也有造福于人类的一面,它是自然界中含硫物质的主要来源之一,所以任何事物都有两面性,要学会以辩证的观点、动态的思维来看待周围的事物。

环节四 展示精彩网络图,布置研究性学习作业

[教师]同学们,构建网络图是学习元素化合物的重要方法之一,以下是与你们同龄的学生所绘制的各种形式元素化合物之间转化关系的网络图(见图11)。请你在课外完成一份研究性学习作业:构建一张有自己特色的硫和含硫化合物相互转化的网络图。

设计意图:激发学生学习兴趣,鼓励学生创新思维,提供一种元素化合物知识的学习方法。

4 教学反思

反思本节课的教学,我们认为具有如下特点:

4.1 教学目标明确

我省从2006年开始,实施高中新课程改革至今已有7年。纵观教师教学的实践层面,对于“为什么教”、“教什么”和“教到什么程度”等教学问题的处理上仍主要基于教材、教学经验。课程标准尚未成为一线教师教学的决策依据,于是我们提出了“基于课程标准的教学是教师教学的原点”的观点[3]。本节课可以说是这个观点的一个范例。教材内容不多,给教师提供了很大的创造和想象空间,教师在研究文本内容的基础上,严格按照课程标准和省教学指导意见的要求,并结合学生已有的知识经验规划课堂程序,在充分利用好教材资源如“交流与讨论”栏目的基础上,补充了不同价态硫元素之间转化的探究实验,可以说目标明确到位,探究有度,符合学生的认知规律,课堂教学有效。

4.2 教学框架清晰

本节课从四个维度展开了教学活动,环节一:展示含硫矿物图片,归类含硫物质。从生活中常见的含硫矿物入手,引导学生走进硫的世界,并从不同角度对含硫物质进行分类。环节二:探究含硫物质间的转化,建立二维坐标图。从课本中的“交流与讨论”中含硫物质发生转化的化学方程式入手,让学生在教师事先设计好的二维坐标图中填入相关物质,认识物质分类与硫元素化合价之间的联系。再通过实验探究进一步完善二维坐标图。环节三:举例生活及生产中硫的转化,拓展自然界中硫的循环。通过学生的发言,让学生进一步体会到化学源于生活、服务于生活的理念。环节四:展示精彩网络图,布置研究性学习作业。通过来源于学生中的元素及其化合物的关系图,让学生构建一张有自己特色的硫和含硫化合物相互转化的网络图。

这样的设计改变了书中原有的教学方式,选择了以化学学科知识为教学明线,以二维坐标图的建立作为暗线贯穿始终,并且明线暗化,暗线明化。整节课,循序渐进,因材施教,特别是结尾采用这样的形式,不仅激发了学生学习兴趣,鼓励学生创新思维,也从中体会到知识建构的重要性,让人耳目一新。

4.3 教学手段丰富

整节课不仅用精彩的语言来解读文本,用漂亮的板书体现知识的逻辑性,还通过各种媒体如图片、实物、视频、实验等途径来解决实际问题,最大限度地发挥学生学习的主观能动性。在一张张漂亮图片的背后,蕴藏着一个个精彩的故事,在五彩纷呈的实验现象背后,诉说着一个个科学道理。

总之,上好一节课,让笔者又多了一次新的经历,从收集资料、设计教案到课堂教学、课后反思,以及倾听其他老师的指导,整个过程让笔者收获颇多,这种收获在平常是很难体验到的。通过这次评课活动,深深感到要上好一节课确实不容易,它需要来自多方的支撑,包括各种教学资料收集、教学媒体使用、校本教研的开展、同伴的建议和教师个人的努力及平时的积累。什么样的课是一节好课?徐瑞泰在实证研究的基础上,经过反复的论证和分类的实验,初步概括和提炼出一节好课应该具备的动态生成结构[4]:(1)经互动后生成清晰流畅的主题或专题线索(教与学的思路);(2)紧扣能够体现教与学之间本质联系的关键性教学细节;(3)形成融会贯通、和谐自然、科学而又艺术的信息同构。我们认为一节好课不仅要注重其知识性,还要注重其思想性、趣味性、知识的广博性等等,这就要求我们在教学中必须在课前做好充分的准备,要明确课标和教学要求,要吃透教材、博览全书,不仅要研究教材,更要研究学生。

参考文献:

[1]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)[M].南京:江苏教育出版社,2007:93~94.

[2]浙江省普通高中学科教学指导意见[M].杭州:浙江教育出版社,2012:12~15.

二氧化硫的主要化学性质篇8

【关 键 词】唤起责任感;激发学习兴趣;自主学习;合作学习

中图分类号:G41 文献标识码:A 文章编号:1005-5843(2012)05-0166-03

传统元素化合物知识的教学是纯知识的教学,以元素周期表为支撑,依次学习物质的结构、性质、制法和用途。新课程《化学1》的元素化合物内容、组织体系发生了变化,没有元素周期表的支撑,要求在半个多学期的时间里实现知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维目标的有机融合。这就必然要求将元素化合物知识情境化,让学生在真实的情境中自主发现并提出问题、解决问题,做到以学生为主体,以教师为主导,运用多种教学手段激发学生的学习兴趣和求知欲,引导学生主动参与到教学当中,引导他们主动去探究学习元素化合物知识,来提高学习效率。

一、唤起责任感,激发学生学习积极性的教学策略

在学习与环境相关的元素化合物知识点时,可以通过CAI课件或者其他一些相关的手段播放与环境污染相关的内容以及由于环境污染所造成的严重后果,让学生从心灵上感到震撼,唤起要保护好环境的责任感。然后告诉同学们,要想了解这些物质为什么会给我们所住的环境带来这么大的污染,首先要了解这些物质具有怎样的性质,是怎样污染环境的,之后才知道如何避免让这些物质污染环境,进而引导学生如果要彻底避免环境污染,就必须要学好元素化合物知识,熟悉它们所有的性质,研究出新产品,代替那些对环境造成污染的物质。这样,从责任感方面来一步步地引导并激发学生的学习兴趣和欲望。

比如,在讲解二氧化硫的化学性质时,可以通过设计这样的过程来教学:

(一)教学目的

了解二氧化硫的化学性质。

(二)教学过程

1. 导入。通过CAI课件先播放相关的内容,正常的自然风景和农田里庄稼、森林、钢铁等被腐蚀后情景,1948年女神雕塑和1998年女神雕塑图片的巨大区别,让学生从心灵上产生一种震撼。然后提出问题情境,什么原因导致这些现象?激发兴趣,让学生展开讨论,并且让学生自己分析,得到酸雨是根本原因,酸雨的主要成分是H2SO4,主要由二氧化硫的排放引起。

2. 过程。在学习的过程中,利用学生分组实验。

(1)观察二氧化硫。

(2)用pH试纸测定二氧化硫水溶液的pH。

(3)向一支试管中加入3mL二氧化硫水溶液,滴加品红溶液,振荡,观察现象。加热溶液,观察加热前后溶液颜色的变化。

(4)向一支试管中加入3mL二氧化硫水溶液,滴加氯化钡溶液,再滴加0.5mL 3%的过氧化氢溶液,振荡,放置片刻后滴加稀盐酸,观察实验现象。

(5)向一支试管中加入3mL二氧化硫水溶液,滴加高锰酸钾溶液,观察实验现象。

通过学生做实验、观察现象、分析实验现象的原因,总结出二氧化硫溶于水,并与水反应生成显酸性的亚硫酸;二氧化硫具有漂白性、还原性等。二氧化硫的漂白性和次氯酸的区别及其根本原理。

3. 总结与反思。将二氧化硫的化学性质进行总结,并以一定的形式表示出来,以便于课后的记忆和理解。另外,对二氧化硫所造成的环境污染进行反思,思考如何减少二氧化硫的排放,从而降低酸雨对环境的污染?同时思考,除了二氧化硫,是否还有其他物质造成酸雨?

案例中,对于二氧化硫的化学性质,并没有像传统教学那样,平铺直叙地讲解二氧化硫的化学性质,而是从开始就导入环境污染及其带来的后果,唤起学生要保护好环境的责任感,引起学生强烈的学习欲望和动机,完成对二氧化硫的化学性质的教学任务。

二、利用知识间内在联系,引导学生总结归纳,形成结构网络的教学策略

元素化合物知识多而杂,不易记忆,在讲完元素化合物知识后,应有意引导学生总结归纳,使之形成网络。例如,在讲解元素化合物知识的结构、性质、制法、存在和用途时,应以结构为基础、以性质为重点、以结构性质制法存在和用途为主线来讲。教学时,应充分体现结构与性质的密切关系,以结构为基础,以性质为重点,这是因为物质的性质反映着物质结构,决定着物质的制法、存在和用途。以结构性质制法存在和用途为主线,这不仅符合知识的内在联系,体现了本质决定现象这一辩证唯物主义思想,也训练了学生的思维,使他们形成科学的学习方法。

比如,在讲解氯气的用途时,可以通过设计这样的过程来教学:

(一)教学目的

了解氯气的用途。

(二)教学过程

1. 导入。我们都知道,物质的用途是由它的性质决定的,所以氯气的用途是由它的性质所决定的,那么根据它的性质,氯气到底有哪些用途呢?

2. 过程。通过2005年3月29日京沪高速公路淮安段氯泄漏液的重大事故所造成的严重的后果,及其周边的植物的不正常现象的一组图片,提出让学生作为事故的处理者来处理,并究其原因,得到:

(1)氯气是一种什么样的物质,如何去防护。

(2)氯气的最重要的一个性质就是氧化性,所以氯气的一个用途是被用来作漂白剂。

(3)氯气重要的另一个性质是能与碱发生反应,得到相应的次氯酸盐,这些次氯酸盐分解产生的生成物可以用来消毒,所以氯气可以制漂白液、漂白粉、漂白精等等。

二氧化硫的主要化学性质篇9

【关键词】:研究性学习 学习模式 开放性

研究性学习是指学生在老师的指导下,从自身生活和社会生活中选择和确定研究专题,以个人或小组合作的方式主动地进行学习,以类似科学研究的方式主动地获取知识,应用知识,解决问题。研究性学习具有开放性、探究性和实践性三大特征。在其实施的过程中,必须遵循发展性、实践性、创新性、过程性和自主性等五原则。它彻底地改变了学生以往的学习方式和教师的教学方式,为全面深入地推进素质教育开辟了新的空间。

为配合我校开展的“创新式教育”实验研究,笔者大胆地将研究性学习的特征和实施原则“因地制宜”地“移植”到日常的化学课堂教学中,探索课堂教学中的研究性学习模式。

一、课堂教学中的研究性学习模式

1.新的特征:

(1)开放课堂,教师重组。学校图书馆、化学实验室和常规教室三位一体,同时构成课堂。图书管理员、化学实验员和化学教师共同组成任课教师组,以化学教师为中心,三地多人展开教学。

(2)“自主性”和“主导性”相结合。学生必须在教师的指导下,在教材和大纲规定的范围内,自己选择要探究的问题,探究的方法和地点。在这一过程中,教师是不可缺少的组织者、指导者、评价者,同时又是参谋、助手、顾问和咨询者;既有师道尊严的一面,又有平等交流的一面。

(3)“实践性”和“书本性”密切联系。实践的核心必须是课本的重难点,实践的过程必须是用化学知识和原理去解决或解释与其相关的实际问题。

(4)“过程”与“结果”必须兼得。强调在课堂上探究的问题及所形成的能力与水平,以及在过程中有所“悟”的知识或原理,都必须符合化学教学大纲的要求。

(5)“双基性”和“创新性”相互倚重。学生必须在掌握基本知识和技能的基础上,才能展开想象的翅膀,遨游于创新的天空中。

(6)必须注意实效性。课堂中,研究性学习的内容要根据教学大纲的要求从课本精心挖掘出来,确实是值得学生探究并有能力探究的内容,不可滥用,必须考虑时间和效率的比值。

2.新的教学目标。

(1)使学生获得亲近化学和探索化学问题的体验,同时培养严谨的科学态度。初步接触科学研究的模式:

(2)培养学生在学习、生活中发现化学问题的能力;

(3)培养学生收集、分析和利用各种化学信息解决化学问题的能力。

(4)通过小组合作的形式学会合作与分享。

二、实践和探索

以高一新教材第六章《硫和硫的化合物 环境保护》为内容,以笔者所教的本校2001级1班和2班分别作为对照班和实验班,1班按传统授课,2班进行课堂教学的研究性学习模式的初步实践。

1、开题阶段

时间为第一课时,教师首先介绍整一章书的学习目标和任务,介绍知识体系和重难点分布。

第六章《硫和硫的化合物 环境保护》的教学目标如下:

第一节 氧族元素

(1)初步学习运用理论知识(元素周期律)指导元素化合物知识的方法;

(2)了解氧族元素的原子结构与其单质和化合物性质的递变规律;

(3)了解单质硫的化学性质;

(4)常识性了解臭氧和过氧化氢,初步了解保护臭氧层的意义。

重难点:原子结构与元素性质的关系(周期表中“位—构—性”的关系);氧族元素的相似性和递变规律。 第二节 二氧化硫

(1)了解二氧化硫的物理性质和用途;

(2)掌握二氧化硫的化学性质(与水反应、与氧气反应、漂白性);

(3)了解二氧化硫对空气的污染和防止污染。

重难点:二氧化硫的化学性质。

第三节 硫酸

(1)掌握硫酸的物理性质和化学性质(酸性、脱水性、吸水性、强氧化性);

(2)了解硫酸的用途;

(3)掌握检验硫酸根的方法和原理。

重点:浓硫酸的性质和硫酸根离子的检验;

难点:浓硫酸的氧化性。

第四节 环境保护

通过参加环境教育活动,学习一些环保知识,增强环保意识。

针对重点和难点,笔者给出建议研究的问题。然后,全班按事先分好的9个小组,以竞标的形式争抢问题或自己提问;

建议项目如下:

(1)氧族元素与碱金属、卤素的比较研究;

(2)臭氧和过氧化氢的介绍;

(3)二氧化硫的化学性质(除漂白性以外);

(4)二氧化硫的漂白性研究;

(5)二氧化硫对空气的污染情况和对策;

(6)鉴别浓硫酸和稀硫酸;

(7)鉴别硫酸根时,某些离子的干扰和对策;

(8)硫酸的用途;

二氧化硫的主要化学性质篇10

1 设计思想

本次评比的课题为苏教版《化学1》专题4第一单元“硫和含硫化合物的相互转化”[1]。此前学生已经学习了二氧化硫的性质和作用、硫酸的制备和性质,但学生对这些知识的认识是割裂的,缺乏联系性。教材在本单元内容临近结束时安排了这一内容,不仅促使学生对含硫物质知识进行巩固、概括和整合,更是向学生渗透一种元素化合物的学习方法。因此教学设计中至为重要和关键的方面应该是如何建立含硫物质之间的相互关系,这是突出化学学科核心思想和观念的着力点,而硫及其相关化合物的性质是学生头脑中已有的知识。在充分研究教学内容与化学核心思想的基础上,决定从氧化还原和化合价变化、物质分类等角度入手,运用二维坐标图、实验等方法,科学、直观、形象地演绎教学内容及其要求,突出学生在学习活动中的主体地位,真正做到“以学定教、以教导学”。

2 教学目标[2]

2.1 知识与技能

(1)认识硫的主要性质和应用。

(2)巩固含硫化合物,如硫酸、二氧化硫等物质的性质。

(3)了解不同价态的含硫化合物间的转化。

2.2 过程与方法

(1)学会以化合价、物质类别为分类依据,总结不同类型反应中含硫化合物的转化规律。

(2)通过实验、分析、总结,使学生逐步掌握分析归纳、类比推理、发散等思维方法。

(3)通过网络图的展示,使学生初步学会运用网络图整理巩固已学元素化合物的知识,使知识条理化。

2.3 情感态度与价值观

(1)逐步树立珍惜自然、爱护环境、合理使用化学物质的观念。

(2)激发学生热爱科学、勇于探索科学的精神;并从中使学生领悟物质是相互联系的辩证唯物主义思想。

3 教学实录

环节一 展示含硫矿物图片,归类含硫物质

[教师]展示图片。硫和含硫化合物古人早已熟知并有所应用,比如朱砂(见图1),红色晶体HgS,古时有些炼丹士把它作为仙丹献给皇帝。还有雄黄(见图2),听说过它的用途吗?

[学生]雄黄酒。

[教师]没错,洪七公就是用它泡酒来驱赶欧阳锋的毒蛇阵。雄黄还有一近亲,那就是雌黄(见图3),听说过吗?你们肯定听说过,有一成语叫信口雌黄。知道什么意思吗?

[学生](学生很是兴奋,大声地回答)表示有些人不顾事实,随便乱说。

[教师]随口乱说话与这个含硫矿物有何联系呢?

(学生陷入沉思,有些学生干脆拿出汉语大辞典查阅起来)

[教师]原来古代的纸大多是带黄色的,人们在修改文字的时候,就用雌黄加水混合后涂在上面,利用了雌黄带黄色的特性,这相当于今天的涂改液,于是就有了信口雌黄这个成语。

(学生听后很满足地点点头。)

[教师]大自然赐予了我们如此多姿多彩的含硫化合物,有没有带给我们硫单质呢?

[学生]有,存在于火山口附近或地壳岩层里。

[教师]展示实物“硫粉”,并取其少量加入到水中。

[学生]哦,它是一种淡黄色,不溶于水的固体。

[教师]请同学回忆先前知识,尝试写出多种含硫元素的物质,并对其进行归类,说明归类的依据。

[生甲]根据化合价分为-2,0,+4,+6,对应的物质分别有H2S、Na2S、S、SO2、H2SO3、Na2SO3、SO3、H2SO4、Na2SO4、BaSO4等。

[生乙]根据物质类别分为气态氢化物、单质、氧化物、酸和盐,对应的物质分别有H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO3、Na2SO4、BaSO4等。

[教师]根据物质类别和化合价两个维度板书学生所述的含硫物质,建立隐形二维坐标图。

设计意图:改变课本“交流与讨论”中直接让学生按化合价书写含硫物质的题型,培养学生发散思维,调动已学知识,建立分类思想。

环节二 探究含硫物质间的转化,建立二维坐标图

[教师]这些含硫物质之间如何进行转化呢?请同学们写出课本“交流与讨论”中含硫物质发生转化的化学方程式。

(请一位学生上台演示。)

(1)汞与硫磺在常温下化合生成硫化汞

(2)用亚硫酸钠和浓硫酸反应制备二氧化硫

(3)长期暴露在空气中的亚硫酸钠会被空气中的氧气氧化成硫酸钠

(4)用过量氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气,生成亚硫酸钠

[教师]从化合价角度分析哪些是氧化还原反应,哪些是非氧化还原反应,并得出物质相互转化的结论。

[生甲]通过判断化合价是否变化得出1和3属于氧化还原反应,2和4属于非氧化还原反应。

[生乙]我们可以得出通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化,通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的物质之间的转化的结论。

[教师]请同学们完成黑板上的二维坐标图中的横坐标(物质类别)和纵坐标(元素化合价)的相关内容。

网络图中横向(物质类别维度)含硫物质之间的转化通过非氧化还原反应实现,纵向(化合价维度)含硫物质之间的转化通过氧化还原反应实现,从而完成横向为物质类别维度、纵向为化合价维度的二维坐标图。

设计意图:二维坐标图的建立使学生更好地认识含硫物质间的转化规律。

环节三 举例生活及生产中硫的转化,拓展自然界中硫的循环

[教师]我们已经初步完[欢迎光临]成了网络图的绘制,现在请同学们举例“含硫物质的相互转化”在生活及生产中有哪些重要作用呢?

[生甲]根据硫能和汞发生反应,实验室可以利用硫粉来处理温度计不慎打碎时洒落的汞。

[生乙]工业上接触法制硫酸也实现了硫的相互转化。

[生丙]对了,还有燃煤烟气脱硫。

[生丁]还有实验室里亚硫酸盐药品的保存,当然这个是要避免含硫物质间发生相互转化。

………

(同学热情高涨,纷纷举例,一展身手。)

设计意图:从化学到生活,让学生进一步体会到化学源于生活,服务于 生活。

[教师]同学们说得非常好。当然除了人类在生活生产中实现了硫的转化,自然界中也存在着含硫物质间的相互转化。

(观看视频“火山爆发”。)

[教师]自然界通过火山喷发产生的含硫物质在大气、地表及地下实现了不同价态硫元素之间的转化,形成了在本节课开始时看到的多姿多彩的含硫矿物。

设计意图:使学生发现不仅生产及生活中存在含硫物质的转化,大自然火山喷发也实现了硫的循环。让学生体会到火山喷发虽然是一种自然灾害,给人类带来了很大的损失,但也有造福于人类的一面,它是自然界中含硫物质的主要来源之一,所以任何事物都有两面性,要学会以辩证的观点、动态的思维来看待周围的事物。

环节四 展示精彩网络图,布置研究性学习作业

[教师]同学们,构建网络图是学习元素化合物的重要方法之一,以下是与你们同龄的学生所绘制的各种形式元素化合物之间转化关系的网络图(见图11)。请你在课外完成一份研究性学习作业:构建一张有自己特色的硫和含硫化合物相互转化的网络图。

设计意图:激发学生学习兴趣,鼓励学生创新思维,提供一种元素化合物知识的学习方法。

4 教学反思

反思本节课的教学,我们认为具有如下特点:

4.1 教学目标明确

我省从2006年开始,实施高中新课程改革至今已有7年。纵观教师教学的实践层面,对于“为什么教”、“教什么”和“教到什么程度”等教学问题的处理上仍主要基于教材、教学经验。课程标准尚未成为一线教师教学的决策依据,于是我们提出了“基于课程标准的教学是教师教学的原点”的观点[3]。本节课可以说是这个观点的一个范例。教材内容不多,给教师提供了很大的创造和想象空间,教师在研究文本内容的基础上,严格按照课程标准和省教学指导意见的要求,并结合学生已有的知识经验规划课堂程序,在充分利用好教材资源如“交流与讨论”栏目的基础上,补充了不同价态硫元素之间转化的探究实验,可以说目标明确到位,探究有度,符合学生的认知规律,课堂教学有效。

4.2 教学框架清晰

本节课从四个维度展开了教学活动,环节一:展示含硫矿物图片,归类含硫物质。从生活中常见的含硫矿物入手,引导学生走进硫的世界,并从不同角度对含硫物质进行分类。环节二:探究含硫物质间的转化,建立二维坐标图。从课本中的“交流与讨论”中含硫物质发生转化的化学方程式入手,让学生在教师事先设计好的二维坐标图中填入相关[欢迎光临]物质,认识物质分类与硫元素化合价之间的联系。再通过实验探究进一步完善二维坐标图。环节三:举例生活及生产中硫的转化,拓展自然界中硫的循环。通过学生的发言,让学生进一步体会到化学源于生活、服务于生活的理念。环节四:展示精彩网络图,布置研究性学习作业。通过来源于学生中的元素及其化合物的关系图,让学生构建一张有自己特色的硫和含硫化合物相互转化的网络图。

这样的设计改变了书中原有的教学方式,选择了以化学学科知识为教学明线,以二维坐标图的建立作为暗线贯穿始终,并且明线暗化,暗线明化。整节课,循序渐进,因材施教,特别是结尾采用这样的形式,不仅激发了学生学习兴趣,鼓励学生创新思维,也从中体会到知识建构的重要性,让人耳目一新。

4.3 教学手段丰富

整节课不仅用精彩的语言来解读文本,用漂亮的板书体现知识的逻辑性,还通过各种媒体如图片、实物、视频、实验等途径来解决实际问题,最大限度地发挥学生学习的主观能动性。在一张张漂亮图片的背后,蕴藏着一个个精彩的故事,在五彩纷呈的实验现象背后,诉说着一个个科学道理。

总之,上好一节课,让笔者又多了一次新的经历,从收集资料、设计教案到课堂教学、课后反思,以及倾听其他老师的指导,整个过程让笔者收获颇多,这种收获在平常是很难体验到的。通过这次评课活动,深深感到要上好一节课确实不容易,它需要来自多方的支撑,包括各种教学资料收集、教学媒体使用、校本教研的开展、同伴的建议和教师个人的努力及平时的积累。什么样的课是一节好课?徐瑞泰在实证研究的基础上,经过反复的论证和分类的实验,初步概括和提炼出一节好课应该具备的动态生成结构[4]:(1)经互动后生成清晰流畅的主题或专题线索(教与学的思路);(2)紧扣能够体现教与学之间本质联系的关键性教学细节;(3)形成融会贯通、和谐自然、科学而又艺术的信息同构。我们认为一节好课不仅要注重其知识性,还要注重其思想性、趣味性、知识的广博性等等,这就要求我们在教学中必须在课前做好充分的准备,要明确课标和教学要求,要吃透教材、博览全书,不仅要研究教材,更要研究学生。

参考文献:

[1]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)[M].南京:江苏教育出版社,2007:93~94.

[2]浙江省普通高中学科教学指导意见[M].杭州:浙江教育出版社,2012:12~15.