化学鲁科版第3节 硫的转化第2课时教案及反思

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第2课时　实验室研究不同价态硫元素的转化  酸雨及其防治教学目标　　　　　1．课标要求(1)引导学生应用氧化还原反应的知识，探究含硫元素的物质之间的转化：①认识硫单质既有氧化性也有还原性，能与铁和氧气等反应。②二氧化硫是酸性氧化物，具有酸的通性，还具有氧化性和还原性。能与氧气、氯水、硫化氢等物质反应，另外还具有漂白性，能使品红等有色物质退色。③认识浓硫酸的强氧化性以及吸水性和脱水性。(2)通过硫及其化合物的生产和生活中转化的实例，认识酸雨的危害，能够提出防治酸雨的措施。2．三维目标(1)知识与技能目标①培养学生自行设计实验、实施实验、观察实验、分析实验现象及解决问题的能力，以及探究意识和探究能力。②让学生运用工具栏，提取信息，运用信息，解决问题的能力。③了解二氧化硫的性质。(2)过程与方法目标通过学生自行设计实验、实施实验、观察实验、分析实验现象，掌握不同价态硫的相互转化。(3)情感态度与价值观目标培养学生的探究意识、环保意识、合作意识、创新意识。教学分析　　　　　1．教材分析本课时内容包含两部分知识：实验室探究不同价态硫的转换、酸雨的形成与防治。硫及其化合物是本节教材的核心知识，课标要求掌握硫元素的各种化合价及各种化合价对应的物质，了解自然界中不同化合价的含硫物质的转化，掌握实验室不同化合价的含硫物质的转化，了解工业上不同含硫物质的转化，掌握酸雨的形成原因，了解防治酸雨的措施。不论是自然界中火山的喷发还是酸雨问题，以及实验室中对含硫元素物质的探讨，都以不同价态的硫元素的转化为核心，从硫在自然界中的存在和转化过渡到在实验室里实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化，再到硫的转化在工业生产和环境保护中的体现和应用，这样多角度、多层次的介绍有利于提高学生对化学的理解。2．学情分析第2课时是在第1课时的基础上学习的，同学们已经对硫的化合价、各种化合价对应的物质、氧化还原知识具有一定的基础，因此本节课是对上节课的深化和升华，同时又引申出酸雨的形成和防治，使学生的认知过程经历了：自然界——实验室——自然界的过程，而在此过程中，通过自然界的现象观察到实验室研究再进一步解决自然界的实际问题的过程，实现事实到理论再到运用的过程。教学重点、难点　　　　　通过实验探究研究不同价态硫元素的氧化性和还原性；酸雨的定义、成因与防治，创新思维和创新能力的培养。教学方法　　　　　讨论式启发教学法，实验探究式教学法课前准备　　　　　电脑、幻灯机、实物投影仪；相关实验药品及仪器、实验探究报告板书设计　　　　　二、实验室里研究不同价态硫元素间的转化三、酸雨及其防治1．酸雨的形成2SO2＋O22SO3　SO3＋H2O===H2SO4SO2＋H2O===H2SO3　2H2SO3＋O2===2H2SO42．酸雨的防治(1)通过减少煤炭的燃烧从而减少二氧化硫的排放量；(2)提倡绿色出行，减少汽车使用，少用私家车，多乘地铁、公交，多骑电动车等，减少汽油燃烧不充分产生的氮氧化物；(3)不能为了经济利益无限制地增加污染重的工厂，目光要长远，为了下一代，爱护地球。情景导入　　　　　导入设计：根据自然界中存在的含硫元素的物质，同学们归纳一下硫元素有哪些主要化合价？在自然界中，含有不同价态硫元素的物质在进行着相互转化，如果在实验室中也能实现这些物质的转化，就可以制得我们所需要的物质，为人类服务。上节课从单质硫的性质，已经找到了硫从0→－2和0→＋4价转化的方法，今天继续这个研究，设计并实施实验，探究其他价态含硫物质的转化。【设计思路】复习上节课的内容，水到渠成的引出本节课，在学生认知水平上层层递进，让学生更易接受。【理论支持】氧化还原反应规律。元素若从低价升到高价，发生了氧化反应，需要寻找合适的氧化剂与之反应；元素若从高价降到低价，发生了还原反应，需要寻找合适的还原剂与之反应。【问题思考】复习常见氧化剂和常见还原剂。【教师点拨】[方法导引]实验探究活动一般可按四个步骤进行：设计实验方案、讨论实验方案的可行性、实施实验方案、整理归纳得出结论。设计实验方案的准备工作。把硫的每种价态各选一种物质作为研究对象。受教室条件所限，出于环保的考虑，进行实验探究的研究物质提供的分别是(硫化钠溶液、硫单质、亚硫酸钠溶液和浓硫酸)。将6个转化分别标号。0价硫发生的转化上节课已经研究，故本课时只设计转化①、④、⑤、⑥的实验。给出提供的药品。所提供药品Na2S溶液、 Na2SO3溶液、浓硫酸、氯水、酸性KMnO4溶液、铜片【理论支持】介绍酸性高锰酸钾溶液。【设计思路】引导学生按照正确的思维方式进行科学的实验探究，同时加强学生对常见含硫化合物的认识。【分组讨论】划分学习小组，前后位4人为一小组。任务分工，前两排的8个组设计实现转化①和④的方案；后两排设计实现转化⑤和⑥的方案，让每组都可以分别设计一个升价一个降价的转化。各小组中心发言人汇报本组方案，其他学生共同分析其方案可行性。【设计思路】培养学生合作探究精神；通过分析各方案的可行性，让学生对从理论上选择适当的氧化剂或还原剂具备深刻认识。选取其中的三个来具体实施。实验一：硫化钠溶液与酸性高锰酸钾溶液；实验二：亚硫酸钠溶液与酸性高锰酸钾溶液；实验三，浓硫酸与铜。其中前两个由学生按小组来亲自动手实验，第3个实验由于有一定的危险性，由老师来做演示实验。提出实验注意事项：一、要操作规范。二、按规定剂量来滴加，1 mL约为1滴管。三、要及时在探究报告上记录实验现象。四、要保留试管中的实验成果，在接下来汇报时需要给大家展示。【实验探索】学生分组进行实验一、实验二，小组汇报实验现象并解释。【理论支持】二氧化硫具有一定漂白性，它可以使某些有机色质退色，如红色的品红溶液或湿润的品红试纸，据此可以来检验二氧化硫的存在。【投影FLASH演示】反应仪器示意图：生成的气体通过控制止水夹有两条通路，第一条，进入品红溶液，尾气用碱液吸收；反应结束后，第二条通路直接由碱液吸收尾气，碱液之所以浸在海绵里，是为了撤掉酒精灯后既能继续吸收残留尾气，又能防止液体倒吸。【实验演示】【实物投影】教师演示实验三。学生根据实验三现象，分析产物。【归纳总结】学生：用具体的实验验证了自己所设计方案的可行性，也说明在实验室中只要提供适当的氧化剂或还原剂，确实是可以实现不同价态硫元素间的转化。本课时仅研究相邻价态之间的转化，依照同样的规律，不相邻价态间的转化也同样可以实现。【设计思路】引导学生正确的操作步骤，同时让学生自己观察记录。【知识应用】硫元素不同价态间的转化在工农业生产中有着广泛的应用。比如，在硫酸工业中，可以硫黄作为原料最终制得硫酸，硫元素要由0价最终升高到＋6价。要实现这个转化，我们就需要选择(氧化剂)。实际生产中我们选择的是氧气。由硫黄变为硫酸，涉及3步反应，硫首先被氧气氧化成二氧化硫，由0价先变成＋4价，二氧化硫在催化剂和加热条件下再被氧气氧化成三氧化硫，硫元素价态升高到了＋6价。最后，三氧化硫与水结合就形成了硫酸。学生分析第二步反应中的二氧化硫体现的性质(还原性)，给出反应方程式。再根据其中硫元素价态，分析二氧化硫还应有的性质(氧化性)，如与硫化氢的反应。情景导入　　　　　多媒体播放中国南方部分地区酸雨危害的具体事件酸雨，已经成为人类面临的最严峻的课题之一。被称为“空中死神”的酸雨和“温室效应”、“臭氧层空洞”一并被列为是当今三大灾难性的环境问题。究竟什么是酸雨？酸雨是如何形成的？它究竟会造成多大危害？我们有没有什么办法来防治酸雨呢？这些问题大家恐怕都还不甚了解，而对于广大的普通百姓，对酸雨这个严重的环境问题更是知之甚少。所以，今天，我们不仅要让在座的同学认识酸雨，更重要的是，还要让同学们能够充分利用自己了解的知识，向更多的人宣传酸雨的危害。pH小于5.6的雨水称为酸雨，主要是由空气中的二氧化硫引起的。【设计思路】从危害讲起，更能激发学生的兴趣。【交流研讨】应用学过的知识，小组讨论酸雨的形成原因，并写出相关的化学方程式。【投影演示】酸雨形成的反应方程式2SO2＋O22SO3　SO3＋H2O===H2SO4SO2＋H2O===H2SO3　2H2SO3＋O2===2H2SO4【理论支持】为了防治酸雨，“十五”期间，我国投入近千亿元巨资用于二氧化硫和酸雨污染防治，确保到2005年，二氧化硫排放量比2000年减少20%。专家预测，按照这一减少速度，到2020年基本可以解决酸雨问题。各种环保组织也通过多种多样的形式向世界宣传酸雨的危害并鼓励人类共同消灭酸雨。请看下面3段动画。【播放录像】【分组讨论】每段动画都设计到了一种防治酸雨的措施。同学们来谈一下。【设计思路】引导学生自己发现和总结酸雨防治的方法，更有利于学生的相互交流和深刻记忆。【联想质疑】二氧化硫是造成酸雨的罪魁祸首，那么它是否一无是处呢？【教师点拨】事物都是有两面性的，二氧化硫除了会形成酸雨等诸多危害外，也有可为人类所利用的用途。譬如，利用二氧化硫的杀菌消毒作用，可用来制消毒剂、防腐剂，利用二氧化硫可以使有机色质退色，可用来作漂白剂。蒸汽机的发明，引发了近代工业革命，促进了生产力的发展；而随之产生的火力发电厂也导致了当今的酸雨肆虐。可见，科技是把双刃剑，用得好，则可以造福人类，用不好，则可以祸害世间。大家只有学好自然科学，才可以利用好这把双刃剑。【设计思路】让学生用辩证的眼光去看待化学反应及科技的发展，鼓励学生学好自然科学为社会作出自己的贡献。【归纳总结】通过这两个课时的学习我们对硫元素从多方面、多角度进行了研究和分析。接下来，我们就将所学内容进行一下概括、整合。1．硫是重要的非金属元素。2．不同价态硫元素间的转化有三种不同的形式：自然界、实验室、工业生产，无论哪一种，都存在着价态的变化。3．含硫元素的物质重点掌握硫黄和二氧化硫的化学性质。硫黄和二氧化硫中的硫元素的化合价是硫元素的中间价态，因此它们既有氧化性又有还原性。4．不同价态的硫元素之间可以相互转化，要选择适当的氧化剂和还原剂。5．酸雨的防治刻不容缓，保护环境就是保护我们自己。课堂练习　　　　　1．下列化学反应中实现了硫的价态由＋4到＋6转化的是(　　)。A．2H2S＋3O22SO2＋2H2OB．Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2OC．SO2＋Na2O2===Na2SO4D．2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3S↓＋3Na2SO4＋3H2O答案：C2．【实验录像】根据硫粉与浓硫酸反应的实验录像回答以下问题：(1)该实验中产生的能使湿润的品红试纸退色的气体是______。(2)从硫元素的价态变化来看，你认为实现的转化有：_____________________。(3)请试着写出该实验中发生的化学反应方程式。答案：答案：1.C2．(1)SO2(2)―→O2　H2O4―→O2(3)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O课后作业　　　　通过实地考察或查阅资料，撰写一篇调查报告：《燃煤脱硫技术调查》。设计思路　　　　充分发掘学生的个人实践能力和解决问题的能力，做到学以致用，回到生活中去。【教学反思】为突出重点突破难点，在学生已有知识的基础上(硫单质的性质及氧化还原反应的知识储备)，我通过引导学生自行设计实验的方式，创设问题情景，激活学生的思维，让教学过程中迸发出思维的火花。心理学研究表明：“只有当认知结构与外界刺激发生不平衡时才能引起学习的需要”。从上面生活现象急切知道含硫物质的性质，这为下面进行学生实验创造了良好的契机，我安排了两组学生实验和一组教师演示实验，进行合作探究。由于学生基础和学习能力上的差异，有些同学对问题分析和探究有畏惧心理，怎样才能在课堂上充分调动各个层面学生的积极性，让学习有困难的同学也热爱探究，这需要老师教学的智慧和长期坚持不懈的爱心和耐心。在对学生设计的实验方案做评价时，如何给予艺术性的过程评价，做到既准确，又能很好把握激励的度，让学生的心智得以健康发展，作为教师，语言功底还要加深。存在的问题：在研究SO2的漂白性时应及时的区分说明：SO2使酸性高锰酸钾溶液退色、品红溶液退色和使NaOH溶液(含酚酞)退色的原因不同。经过对教学活动的反思，请教老教师，对教学设计进行了适当改进，经课堂教学实践检验，效果较好，达到了预期的教学目标。