高中化學新課程倡導將元素化合物知識置于自然界和生產生活的真實背景,并在教學中教給學生研究物質性質的基本思路和方法,使學生體會知識的價值,提高運用知識的能力;同時也為培養學生情感態度與價值觀提供有效途徑和載體。基于以上指導思想,本節課從問題的解決過程中和學生共同學習、探討二氧化硫的有關知識。教學流程打破了傳統的從物理性質到化學性質,再到其運用及影響的講解思路?;貧w到生活的現實情景中,從認識、解決問題的一般邏輯思路入手,由感性到理性,由知識到方法,再到情感態度。教學中穿插了大量實驗、圖片和歷史資料,從上課的過程來看學生參與積極,興趣濃厚,達到了預想的效果。
一、教學目標
1.知識與技能
使學生了解二氧化硫的物理性質和用途,掌握二氧化硫的化學性質;了解二氧化硫對空氣的污染和防止污染的途徑。利用所學知識解決生活中的實際問題。
2.過程與方法
培養學生運用知識、分析問題、口頭表達和團隊協作的能力。
3.情感態度與價值觀
培養學生關注社會和生存環境,可持續發展的思想感情;培養學生一分為二地看待事物的科學觀念;樹立環境保護的意識;培養學生科學的探究精神,團隊合作精神;充分利用教材中的實驗、網絡資源等素材,根據課程資源提高學生的學習熱情。
二、任務分析
1.起點能力
(1)對氧族元素的概況有初步的了解
(2)對二氧化硫的性質和酸雨的形成過程有一定了解
(3)已具備一定的探究、分析問題的能力
2.重點難點
(1)使學生正確理解二氧化硫的基本化學性質
(2)培養學生觀察實驗現象、運用知識、分析問題的能力
三、教學過程
整體思路:從問題解決的過程中來學習二氧化硫的有關知識。
引入:過年過節的時候,我們經常會燃放煙花爆竹,除了能看到美麗的煙火,還能聞到一種很特別的氣味,它是什么味道?(有刺激性氣味)你知道這種氣體的主要成分是什么嗎?(二氧化硫)
其實二氧化硫在日常生活中是一種備受關注的物質。每天當我們打開電視、翻開報紙或者登錄大型網站時都能看到重要的一欄——“空氣質量報告”。
在空氣質量報告的各項指標中,其中有一項就是二氧化硫。
思考:空氣中有很多物質,為什么要選擇二氧化硫的濃度指數來報告,二氧化硫對環境到底有怎樣的影響呢?
1.二氧化硫是一種污染物
(1)形成酸雨
提問:請你向大家介紹一下你所了解的有關酸雨的情況。
酸雨一般泛指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水。是大氣受到污染的一種表現。
酸雨對環境有著很強的破壞作用:酸雨危害之廣之深,被人們形象地稱為“天堂的眼淚”。
我國的酸雨情況:我國的能源消耗中,煤占能源消耗約70%。燃煤排出的二氧化硫進入大氣后,形成硫酸型酸雨。20世紀90年代末我國酸雨的面積高達200多萬平方千米,是世界三大酸雨區之一。在我國南方某些省份有“十雨七酸”之說。
猜猜看:中國每年酸雨和二氧化硫污染造成的經濟損失達多少人民幣。答案:1100億。
試一試:用方程式表示出硫酸型酸雨的形成過程。
想一想:在一場酸雨中隨著時間的推移,其pH將如何變化,為什么?
答:變小,酸性增強。亞硫酸酸性比硫酸弱,比碳酸強,它是一種中強酸。
正常的雨水pH多少?是不是等于7?
答:不是,因為空氣中有二氧化碳,會生成碳酸。
由此可見:亞硫酸的酸性強于二氧化碳,弱于硫酸。其酸性介于強酸和弱酸之間,所以亞硫酸是一種中強酸。
過渡:二氧化硫除了形成硫酸型酸雨外,在空氣中濃度過高直接會引起人體中毒。這樣慘痛的教訓在人類歷史上已經出現過好多次了。
(2)對人體有直接危害
英國倫敦煙霧事件:1952年發生的“倫敦煙霧事件”,泰晤士河流域濃霧滿天,連續四天,風塵不動,黑云壓城,使近地的空氣中污染物濃度不斷增加,煙塵濃度達到平時的10倍,二氧化硫濃度達到平時的6倍,4天使4000余人死亡。1930年比利時“馬斯河谷事件”,1948年美國“多諾拉煙霧事件”,均是二氧化硫扮演主角。
過渡:近來在新聞媒體上我們還經常能看到這樣的報道——《食品二氧化硫殘留量超標被查處》
(3)有毒食品
“一些生產企業為追求產品外觀鮮亮、白凈,過量使用二氧化硫,從而導致產品中二氧化硫殘留量超標。”
思考:從這則報道中你能看出二氧化硫具有怎樣的性質?
演示實驗:
漂白鮮艷的紅色花瓣→品紅與二氧化硫反應→加熱漂白后品紅→提出與過氧化鈉和氯氣漂白性比較
過渡:二氧化硫會形成有害的酸雨,造成可怕的煙霧,不法分子的濫用還會制造出有毒的食品,毫無疑問二氧化硫是一種污染物。那么二氧化硫到底是怎么產生的呢?它源自何處呢?
2.二氧化硫的產生
提問:就你的了解談談二氧化硫的產生途徑。
工業上:含硫燃料的燃燒、含硫礦石的冶煉和硫酸、磷肥、紙漿生產等產生的工業廢氣中就有大量的二氧化硫。
自然界:自然界的火山,在噴發時會冒出大量的硫化氫(H2S)氣體還有一些含硫的有機物。這些物質很容易被氧化成二氧化硫。
過渡:找到了二氧化硫產生的根源,我們就可以有的放矢,接下來我們就一起來探討如何防止和減少二氧化硫的產生。
3.二氧化硫的控制和治理
話題:如何控制和治理二氧化硫?
四人一組,探尋盡可能多地減少或控制二氧化硫的產生的有效途徑。如果涉及化學的方法,請盡量寫出有關的化學反應方程式。要求有簡單的筆錄。
匯報內容:
(1)有條理地匯報小組討論的結果
(2)也可以談談你們在討論中碰到的問題,或者在哪些方面還存在爭議
(3)通過討論想進一步了解、查詢的資料有哪些,或者還想進行哪些實驗
過渡:事實上,不管是對于一個人還是一件事我們都要辨證地對待,尤其是自然界的物質。難道二氧化硫就真的一無是處了嗎?
四、二氧化硫的綜合利用
同學們覺得二氧化硫在我們生活中最大的用途是什么呢?
1.制取硫酸
我們知道硫酸是工業的重要原料,制取硫酸的原料是黃鐵礦。三氧化硫和二氧化硫盡管都是硫的氧化物,但是二氧化硫在常溫下是氣體,而三氧化硫是無色固體。這兩個反應也是酸雨形成的另外一條途徑。當然自然界的催化劑和工業上的催化劑不同。
2.其他用途
工業上還利用二氧化硫漂白紙漿、毛、絲、草編制品等。
二氧化硫能夠殺滅霉菌和細菌,可以用作食物和干果的防腐劑。最早的記載是在古羅馬時代用做酒器的消毒。
五、知識整理
請大家小結二氧化硫的性質,試寫出相關反應,并進一步考慮驗證的方法。
編輯 李建軍