《二氧化硫制備及性質(zhì)的一體化微型實驗》

《二氧化硫制備及性質(zhì)的一體化微型實驗》高中化學(xué)新課程人教版必修1第四章第三節(jié)《二氧化硫制備及性質(zhì)的一體化微型實驗》說課稿深圳市橫崗高級中學(xué)王偉各位專家評委，大家好！我是來自深圳市橫崗高級中學(xué)的王偉。今天我實驗說課的題目《二氧化硫制備及性質(zhì)的一體化微型實驗》，我將從以下五個方面進行說課：一、教材分析人教版生物教材必修1第4章實驗【4-7】“二氧化硫溶于水”的方法進行實驗時發(fā)現(xiàn)存在以下問題:圖1二氧化硫溶于水需要課前制備二氧化硫收集并保存于試管中，制取過程中試劑用量大，二氧化硫易逸散，以致課堂演示實驗或分組實驗現(xiàn)象不明顯甚至不能使品紅褪色。二氧化硫的漂白實驗在敞開的環(huán)境中進行，有毒的二氧化硫氣體直接排放到空氣中，污染教室環(huán)境，危害師生身體健康。教材實驗只驗證了二氧化硫水溶液的漂白性,酸性；對二氧化硫的氧化性、還原性并沒有涉及，而這些性質(zhì)又是高中化學(xué)教學(xué)的重點內(nèi)容，不利于學(xué)生對二氧化硫性質(zhì)的掌握。針對上述實驗存在的三個問題，有學(xué)生提出能否對上述實驗進行改進我當(dāng)即對學(xué)生的這種想法表示肯定，并鼓勵他們積極設(shè)計，勇于探究。二、學(xué)情分析從知識角度來看：學(xué)生已經(jīng)具備氧化還原反應(yīng)、典型非金一一氯氣的相關(guān)知識，這為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)起到了鋪墊和支持的作用。從能力角度來看：學(xué)生具備一定的實驗操作能力、探究能力和觀察分析能力。【過渡】根據(jù)以上對教材和學(xué)情的分析，確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)及重難點如下：三、教學(xué)目標(biāo)為了落實國家對中小學(xué)生提出的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新素養(yǎng)，我確定了本實驗教學(xué)的三維教學(xué)目標(biāo)如下：【知識與技能目標(biāo)】掌握二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)及其用途【過程與方法目標(biāo)】組織學(xué)生分組討論，設(shè)計實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象得出物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)；培養(yǎng)學(xué)生的邏輯與創(chuàng)新思維能力，規(guī)范學(xué)科實驗思維【情感態(tài)度價值觀】1?通過二氧化硫的的氧化性、還原性的教學(xué)，對學(xué)生進行辯證唯物主義觀點教育。2.通過微型實驗的教學(xué)，提高學(xué)生的環(huán)保意識和社會責(zé)任感?！窘虒W(xué)重點】實驗探究和設(shè)計?！窘虒W(xué)難點】通過對實驗裝置的創(chuàng)新改進，培養(yǎng)學(xué)生主動探究精神。四、教法學(xué)法我們采用小組合作探究的實驗教學(xué)方法，由學(xué)生提出問題，在師生共同努力下確定本實驗裝置的改進方向為“一體化、綠色化、微型化、多置歸一”，學(xué)生給出實驗方案，小組合作實驗、試驗后交流、評價、然后實驗設(shè)計的進行再優(yōu)化，最后推廣應(yīng)用，總結(jié)并反思提高。五、實驗過程裝置改進階段⑴設(shè)計方案根據(jù)改進的思路是否還有別于教材的方法來做該實驗?zāi)兀繉W(xué)生給出了一些設(shè)計方案，討論之后，我們選取其中一個來實施。在這里我們分別將帶有品紅試紙、Na2S試紙、酸性高錳酸鉀試紙、紫色石蕊試紙的粘在滴管上。

圖2 第一代實驗裝置設(shè)計圖學(xué)生動手實驗：按照上述實驗裝置連接實驗裝置并進行實驗：圖3 滴加硫酸溶液前后對比實驗結(jié)果學(xué)生欣喜觀察到了、紫色石蕊試紙變紅、Na》試紙上有淡黃色固體產(chǎn)生、酸性高錳酸鉀試紙褪色、品紅試紙褪色、因此，學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象得出二氧化硫具有酸性、還原性、氧化性、漂白性。產(chǎn)生問題該實驗無法驗證二氧化硫的漂白性的不穩(wěn)定、可逆等特點。濾紙上吸附的硫化鈉的量有限導(dǎo)致二氧化硫與硫化鈉反應(yīng)的實驗現(xiàn)象不明顯。此時學(xué)生的思維陷入了困境，我鼓勵學(xué)生說：“我們應(yīng)該站在巨人的肩膀上，借鑒別人的成果。裝置的優(yōu)化階段文獻檢索吳霞，楊曉東等人僅對二氧化硫的漂白性的可逆過程檢驗進行了改進，但不能實現(xiàn)裝置的一體化。徐曉峰，李猛，宋佳蔚等人設(shè)計的裝置能全部實現(xiàn)我們的改進的預(yù)期目標(biāo)，但裝置比較復(fù)雜，不便操作。我們從宋佳蔚等人設(shè)計的實驗裝置中得到啟發(fā)，設(shè)計了如下實驗裝置(如圖4所示)圖4 第二代實驗裝置設(shè)計圖學(xué)生動手實驗:按照如圖4所示裝置圖連接實驗裝置、加入反應(yīng)試劑(依次為紫色石蕊液、酸性高錳酸鉀溶液、硫化鈉溶液、品紅溶液)

圖5 滴加硫酸溶液前后現(xiàn)象對比分實驗結(jié)果：*別觀察到紫色石蕊試液變?yōu)榧t色、KMnO溶液由紫色4變?yōu)闊o色、NaS溶液中有淡黃色的固體產(chǎn)生表明二氧化硫具有氧化性、品紅溶液褪色。對褪色的品紅溶液進行加熱后，品紅溶液恢復(fù)紅色(如圖6所示)，這表明二氧化硫漂白過程的可逆性、不穩(wěn)定性等特點。

圖6酒精燈加熱褪色后的品紅溶液前后現(xiàn)象對比固體B我們把上述實驗裝置除了能較好實現(xiàn)實驗二氧化硫的制備及性質(zhì)的微型一體化實驗外，我們只要對滴管、彎管底部、泡管中的試劑進行更換，裝置也可以推廣到其他氣體的制備及性質(zhì)實驗中，如氯氣、氨氣、乙烯。氣體溶液A固體B試劑C試劑D試劑E試劑FSO270%硫酸NaSO23紫糸色石蕊酸性高錳酸鉀溶液NaS2溶液品紅溶液Cl2濃鹽KMnO4糸糸溴淀粉紅

酸色石蕊化鈉溶液碘化鉀溶液ism墨水NH3濃氨水生石灰酚酞濕潤紅色石蕊試紙乙烯25%乙烯利溶液NaOH固體酸性高錳酸鉀溶液溴水六、效果評價本次實驗教學(xué)中，珍視個別學(xué)生的想法，讓學(xué)生親身經(jīng)歷整個實驗過程,培養(yǎng)實驗設(shè)計的能力。也通過這些環(huán)節(jié)，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造性思維的能力，這也是21世紀(jì)培養(yǎng)學(xué)生需要具備的核心素養(yǎng)?；仡櫛竟?jié)課的實驗教學(xué)，有這樣幾個創(chuàng)新點：一體化：一般能在5-8min內(nèi)用這套裝置完成二氧化硫的制取及酸性、還原性、氧化性、漂白性等性質(zhì)的驗證。通過觀察可比較紫色石蕊試液、酸性高錳酸鉀溶液、Na2S溶液反應(yīng)前后顏色的變化，實驗效果明顯。同時還能驗證二氧化硫漂白品紅的可逆性、不穩(wěn)定性特點微型化：在泡管中加入微量的溶液，既減少了溶液的用量也減少了二氧化硫的用量，實驗了裝置的微型化和試劑用量的微量化。綠色化：本實驗裝置密閉，反應(yīng)過程中無污染氣體產(chǎn)生。反應(yīng)結(jié)束，向裝置內(nèi)加入少量NaOH溶液進行尾氣處理，無污染氣體排放。普適性：該裝置也可以推廣到其他氣體的制備