二氧化硫的性質創新實驗

王嵐

摘 要：在高中化學教學中利用白色點滴板和玻璃密封罐進行二氧化硫的所有性質實驗，能同時驗證二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、氧化性和還原性，同時能及時用氫氧化鈉溶液吸收過量的二氧化硫，防止尾氣污染，實驗時環保、安全、快捷、現象明顯、便于操作，極大地滿足了教師演示和學生分組實驗的要求，同時符合化學科學素養中提升學生實驗探究和創新意識的要求，值得中學教學推廣。

關鍵詞：高中化學;實驗改進;綠色化

江蘇省中小學教研室近期在徐州市舉辦了“第六屆中學化學創新實驗調研暨實驗觀摩活動”， 此次活動展示了近幾年實驗創新的成果，并進一步探索中學化學實驗創新及發展學生核心素養的方向，筆者細細品味和深入探究后，對目前高中常見的二氧化硫的性質實驗進行了創新改進。

一、實驗創意來源

很多中學由于受教育條件的限制，化學實驗以傳統的書本為主，同時很多實驗在實際操作中受到條件限制，有的現象不明顯，所以我們需要對很多化學實驗進行改進，今天我們所要講的二氧化硫氣體是高一化學必修1教學中最為重要的氣體之一，其性質實驗是需要學生重點掌握的內容。二氧化硫的毒性很大，有刺激性氣味。傳統的實驗裝置若要同時進行二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、氧化性和還原性的實驗，必須事先制備足量的二氧化硫氣體，學生若進行分組實驗時會有很多不方便的地方，有時實驗現象不是很明顯，不快捷，不符合綠色化學的思想。 針對以上幾個方面的問題，我對二氧化硫的性質實驗進行了微型化的創新設計，這樣不僅能隨時制取二氧化硫氣體，同時能驗證高中化學需要掌握的二氧化硫氣體所有的性質，實驗儀器非常容易找到，并且實驗過程環保、安全、快捷、現象明顯，便于操作，極大地滿足了教師演示和學生分組實驗的要求，值得在中學推廣。

二、化學實驗用品

化學試劑：Na2SO3固體、70%濃硫酸 、紫色石蕊試液、NaOH溶液、酚酞、碘水（性質類似氯水）、品紅溶液、Na2S溶液、稀HCl、棉花。

化學儀器：白色點滴板、玻璃密封罐（小號）、2支針管（1支1mL，1支5 mL，因為實際所用量不多，小劑量就足夠使用）。

三、化學實驗原理

二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、氧化性和還原性。

四、化學實驗裝置

五、實驗步驟及實驗現象

第一步，我們將白色點滴板放在玻璃密封罐中（這個玻璃密封罐在超市買最小號的就可以了，因為這是微型化的創新設計），在點滴板的6個凹槽中滴加適量試劑，為了實驗的現象明顯，可按照上述實驗示意圖（詳見圖4）。在白色點滴板中間的凹槽中放少量Na2SO3固體，周圍5個凹槽中依次滴加紫色石蕊試液、滴加酚酞的NaOH溶液、碘水或溴水（建議用碘水，溴水氣味較大）、品紅溶液、Na2S溶液（經過多次實驗對比，發現所用試劑各滴入2滴溶液為宜，酚酞只需1滴即可，Na2SO3固體只需取半藥匙，這樣效果明顯、反應速度也快）。

第二步，在1 mL針管中吸取適量70%濃硫酸，用5 mL針管吸取適量NaOH溶液，將盛放濃硫酸的針管置于密封罐的透明塑料蓋上，要固定在放Na2SO3固體的凹槽上方，而盛放NaOH溶液的針管置于透明塑料蓋的邊角上（如圖2所示）。

第三步，試劑與藥品裝好后，用膠頭滴管在Na2S溶液中迅速滴加2滴稀HCl，及時蓋上密封蓋，再將70%濃硫酸迅速滴加在Na2SO3固體上，注意觀察現象，同學之間可以互相配合。

實驗進行最多半分鐘后，就能觀察到這樣的實驗現象：紫色石蕊溶液變紅、滴有酚酞的NaOH溶液褪色、碘水褪色、品紅溶液褪色、Na2S溶液中有淡黃色的渾濁出現，這分別體現了二氧化硫水溶液的酸性、氧化性、還原性和漂白性。

實驗現象較明顯后，再將另一支針管中的NaOH溶液滴入容器中，輕輕搖晃玻璃密封罐，加速對二氧化硫氣體的吸收，這樣進行尾氣處理，防止二氧化硫氣體污染。

六、設計特色

用筆者設計的密封性裝置來進行二氧化硫的性質實驗，能同時驗證二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、氧化性和還原性，并且能在密封條件下及時用氫氧化鈉溶液吸收過量的二氧化硫，防止二氧化硫氣體污染，實驗環保、安全、快捷、現象明顯，極大地滿足了教師演示和學生分組實驗的要求。所有化學反應物的用量大大減少，有利于環境保護;實驗現象明顯，實驗過程簡單、快捷;能同時進行二氧化硫的所有性質實驗，體現了綠色化學的思想。當然在實驗過程中我們還可以將紫色石蕊溶液改成酸性KMnO4溶液，用來證明二氧化硫氣體的還原性，效果一樣明顯快捷。

同時經過這樣的化學創新實驗，能大大激發學生和教師參與實驗的熱情，為了達到最好的實驗效果，學生查資料，動手實驗，尋找最佳的實驗條件，充分培養了學生“實驗探究與創新意識”的化學學科核心素養，同時提高了學生學習化學的興趣。

七、實驗改進意義

化學實驗改進和創新要立足于教科書又要超越教科書，化學實驗創新能吸引學生積極參加，在實驗創新中，從實驗內容、實驗步驟的創新設計到得到最佳的實驗效果，可以培養學生的科學態度，加深對科學的理解。以實驗創新為基礎的科學探究是真實促進學生深刻理解、發散思維的學習過程，也是為了學生發展、培養學生終身學習的能力。所以化學實驗創新有利于學生的發展，促進學生深度理解并發散思維，這也是目前學生學科素養所提倡的。

我們教師需要不斷引導學生對課本實驗進行優化，同時提供足夠的平臺讓學生的能力得以展開，那么，學生的實驗創新能力必將在高中階段得到提高，并最終形成能夠適應終生發展和社會發展所需要的必備品格和關鍵能力。

參考文獻：

[1]吳星.高中化學核心素養的建構視角[J].化學教學，2017（2）.

[2]朱清勇.創新設計實驗，呈現奇妙化學——滬教版初中化學實驗創新視角初探[J].化學教與學，2016（2）：81-83.