第一节　合理选择饮食教学内容

硫和氮的氧化物——二氧化硫教学设计

呼市六中 周梦琪

硫和氮的氧化物——二氧化硫

呼市六中 周梦琪 （一）指导思想与理论依据

课程标准对本课的要求是：通过实验了解SO2的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。依据课标，本课通过创设生活情境引出SO2的学习，通过类比和实验探究得出SO2的性质，通过性质推测出SO2的用途和危害，最终联系生活结束本课。但本课的设计意图并未仅停留在对SO2性质的学习，课改后的高中化学课程结构凸显学科思想方法，学科思想方法是学科知识的灵魂，学科知识是学科思想方法的载体，因此在课堂教学中，不仅要关注知识，同时还应关注学习过程，关注学习方法的培养，重视学生的情感体验，所以本课设计的最终目的是通过对SO2性质的学习，提升到物质性质研究方法的高度，并以三维坐标图的形式加以落实。

探究式教学是在教师的指导下，以学生为主体，学生自觉主动地探索，掌握解决问题的方法，研究客观事物的属性，发现事物发展的起因和事物内部的联系，从而找出规律，形成自己的概念，并为学生终身学习和工作奠定基础。本课设计正是基于以上理论，通过情景信息引出S化合价可变，学生通过S的变价，猜测SO2具有氧化性和还原性，通过实验设计，操作实验，对现象观察思考，讨论交流，最终归纳总结出SO2具有氧化性和还原性。

绿色化学又称环境友好化学，其特点之一就是在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放。作为中学化学教师，把绿色化学教育理念贯穿于教学过程是非常重要和必要的，本课的实验设计都尽可能体现环保理念，均采用微型实验和封闭实验，尽可能避免SO2在空气中的扩散，让学生不断感受和体会绿色化学理念，从而建立环保意识。

（二）教学背景分析

教材内容分析：

本课是初中CO2、高中典型金属钠铝铁、典型非金属Cl2等课的后续课程，学生已经掌握CO2是酸性氧化物，为学生从分类观层面学习SO2的性质做了知识储备，本课前学生刚学习了Cl2既有氧化性又有还原性，为学生从氧化还原角度探究SO2的性质奠定了知识基础，SO2性质的学习也为后续SO3、NOx及改善大气质量等知识的掌握做了铺垫，具有承上启下的作用。本课的社会价值：SO2与严重的环境污染息息相关，但同时SO2又是生活中常见的漂白剂、抗氧化剂、增酸剂等，因此本课能够让学生很好的体会利用全面辩证的观点看待问题的哲学思想。本课的学科价值：SO2的学习再次巩固落实了物质分类和氧化还原的知识，

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并在总结提升环节，形成研究物质性质的一般方法，并应用到SO3的学习中，使本课的教学设计得以升华，同时，实验探究贯穿本课始末，所以这节课也很好的体现了学科实验价值。

学生情况分析：

高一学生，心理方面，好奇心强，表现欲强，但通过前测我了解到学生对SO2的认识多数和污染相关，对其漂白、杀菌等用途知之甚少，因此学生对问题全面分析能力有待提高。知识上从物质分类角度，已掌握CO2是酸性氧化物；从氧化还原角度，已了解Cl2既是氧化剂又是还原剂，但前测中学生普遍感觉元素化合物的知识学起来比较杂乱，对包括SO2在内的物质性质研究方法有待进一步形成。能力上，有一定分析、思考、交流能力，但通过小组合作完成实验探究能力有待进一步训练。

（三）教学目标设计

根据《普通高中化学课程标准》的要求，结合教学过程中教学条件和学生认知能力等实际情况，本人确定了以下的三维教学目标：

1．知识与技能

①了解SO2的物理性质和用途

②掌握SO2的化学性质及认识可逆反应

2．过程与方法

①通过阅读资料等途径，培养“发现问题、解决问题”的自主学习和终身学习的意识和能力

②类比CO2、Cl2的性质，通过实验探究掌握SO2的性质，培养学生的实验探究能力、团队协作能力和思维逻辑性

3．情感态度与价值观

①认识SO2的危害和用途，并体会用全面辩证的观点看待问题的哲学思想。

教学重点：通过对SO2性质的学习，形成研究物质性质的一般方法。

教学难点：通过实验探究SO2的氧化性和还原性。

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（四）教学过程与教学资源设计

教学流程图：四个环节，四条线索

环节一

环节三

教学过程：

教学

环节

教师

活动

学生

活动

观察。

发现葡萄酒中含有毒的SO2，产生疑问，作为酸雨的主要构成物质和众所周知的大气污染物，SO2为何会出现在典雅的葡萄酒中呢？它又在葡萄酒酿造工艺中扮演了什么角色？

设计

意图

创设生活情境，激发学生兴趣，为后续课程渗透化学学科价值和全面观点看待问题做铺垫。

时间安排

1 分钟

情境线

探究线

知识线

方法线

环节四

SO2与有色的花色素苷反应

实验验证SO2的漂白性

SO2具有漂白性

特殊性

葡萄酒中SO2的抗氧化作用

通过实验验证SO2的氧化性和还原性

SO2的氧化性和还原性

价态观

环节二

葡萄酒中SO2的增酸作用

SO2与水反应

SO2作为酸性氧化物的性质

物质分类观

研究物质性质的一般方法

葡萄酒中含SO2

集满SO2瓶中注水

SO2的物理性质

全面观点看待SO2

[引入]以健康美容而闻名的葡萄环节酒在酒界如女神一般的存在，古一：

人云，“葡萄美酒夜光杯”，那大创设家购买葡萄酒时有没有注意标情境，

签？

新课[展示]一瓶葡萄酒，请学生观察引入。

瓶身标签。

环节二：观察实物了解SO2的物理性质

[展示]收集满SO2的矿泉水瓶。

观察SO2的颜色、状态。

学生通过观察，了解SO2的物理性质。

[演示]用注射器向瓶中注水。

观察瓶子变瘪，得出SO2溶于水。

学生通过对实验装置的观察，体验环保理念。

3 分钟

[展示]SO2和常见气体的溶解性表。

[展示]材料一：葡萄汁发酵时通通过对科学数据的观察、通过观察数据分析得出SO2易溶于水。

得出结论，培材料解读：虽然SO2易溶养学生严谨的4

入二氧化硫含量在100mg/L左右，二氧化硫的毒性会使影响葡萄酒品质的细菌无法生存，以达到杀菌的作用。

[提问]瓶子变瘪还有其他的原因吗？SO2溶于水仅仅是溶解吗？有没有发生化学反应？如何设计实验证明？

[引导]请类比我们初中学过的CO2的性质。

[问题驱动]如何验证SO2和水反应？（小组讨论）

[板演]SO2和水是可逆反应，在相同条件下，既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应

[展示]材料二：SO2有增酸作用，调节发酵基质达到合适的酸度。可以对葡萄酒的成分和质量产生积极影响

[提问]SO2是和CO2一样与水反应生成酸的非金属氧化物，它们的化学性质是否相似呢？

[引导]SO2也属于酸性氧化物，那SO2具有酸性氧化物的通性

于水，但因SO2有毒，在葡萄汁中含量一般控制在100mg/L，我国规定SO2添加量不超过250mg/L 通过类比CO2的性质，学生得出SO2还可能和水反应。

科学态度。

学生体验通过类比学习物质性质的方法。

5分钟

环节三

通过类比CO2的性质，学习SO2作为酸性氧化物的化学性质

学生类比验证CO2和水反应，设计验证SO2和水反应的装置，可向变瘪的水瓶注入紫色石蕊或者用pH试纸进行检测，观察石蕊变红或pH试纸变红，得出SO2和水反应。

材料解读：SO2与水反应生成亚硫酸用于调节酸度

学生练习1：写出CO2与H2O、CaO、Ca(OH)2反应的化学反应方程式，得出CO2属于酸性氧化物

学生练习2：类比CO2的化学反应，尝试写出SO2的化学反应方程式

材料解读：从材料看SO2具有还原性，因为SO2中的硫元素的价态为+4价，处于中间价态，既有还原性又有氧化性，例如SO2可以与氧气反应生成SO3

学生利用现有药品进行实验设计，观察实验、记录现象、讨论交流、在教师的引导下分析现象产生的原因、总结正确结论、书写相关化学反应方程式（教师帮助回顾氧化还原方程式的书写方法）

5 通过对实验装置的观察，再次体验环保理念。

通过矿泉水瓶变瘪的归因，学生体验用全面的观点看待SO2。

学生体验通过物质分类观来研究物质性质的方法

环节四

通过SO2中S的化合价预测SO2的氧化性和还原性并进行实验探究

[展示]材料三：葡萄酒容易被氧化的，氧化的葡萄酒不再香甜可口，而SO2可以抑制氧化酶的作用，从而防止原料的氧化，这就是SO2的抗氧化作用。

[思考]阅读材料三，体现了SO2的什么性质？并从化合价角度进行分析。

[实验探究]证明SO2具有氧化性和还原性（提示：证明物质的氧化性须与还原剂反应且现象明显，证明物质的还原性须与氧化剂反应且现象明显）

实验药品：高锰酸钾、碘水、氯化铁溶液、氢硫酸（H2S）

以生活情境为线索，学生猜想SO2的性质→设计实验→观察思考→讨论交流→归纳总结出SO2既有氧化性又有还原性，体验通过氧化还原角度，即价态观学习物质性质的方法。

20 分钟

[引导]针对实验现象及学生的相关分析，适时点评，使学生顺利得出正确结论，归纳出SO2在氧化还原角度表现的化学性质及性质强弱关系。

[展示]材料四：葡萄酒酿制过程中，酿酒酵母的蛋白质分解产生臭鸡蛋味的还原性气体H2S，加入SO2可调整口感。

[应用]在蔬菜干制、蜜饯、凉果生产及鲜食用菌和藻类在贮藏和加工过程中可以防止氧化褐变，可作防腐剂。

通过实验总结归纳SO2具有强还原性和弱氧化性

，并体会SO2性质氧化性和还原性两个维度研究。

学生阅读材料并分析其原理，应用了SO2的何种性质

材料解读：SO2和H2S反应可以生成S和H2O，可用于调节口感

通过实验探究，学生的观察能力，语言表达能力，分析解决问题能力，总结归纳能力都有一定程度的提升。

将所学内容能融入生活，应用于生活，体会用全面观点看待事物的哲学思想。

环五

阅材预SO2有白并行验证

节读料测具漂性进实验[展示]材料五：SO2与有色的花色素苷作用，形成无色物质，调节葡萄酒的色泽。

[演示实验] 将SO2通入盛有品红溶液的试管中，观察现象；再给试管加热，观察试管内颜色的变化

[引导] 适时引导学生归纳SO2性质研究的第三个维度。

[应用1]二氧化硫可用于漂白纸浆、毛、丝、草编制品等，因为考虑到经济效益，漂白这些物品时使用SO2而非HClO等强氧化剂

[应用2]不法商贩用SO2来漂白或增白银耳，从而以次充好，借此而将其卖出高价，诱骗消费者。

学生阅读材料并预测SO2具有漂白性

学生通过实验观察到褪色的品红溶液加热后恢复原色，冷却后再次褪色，并结合刚才SO2使石蕊只变红不褪色的现象，体会SO2的漂白原理与氯水的不同。并得出SO2性质研究的第三个维度——特性。

学生交流、体会用全面的观点看待SO2，SO2适度是用途，SO2过度就是危害。

学生通过实验得出SO2的漂白性是可逆的且只能漂白某些有色物质，体验用全面观点看待问题，并感受绿色化学观念。

5分钟

6

环节六

总结归纳，提升意义

[板演]绘制SO2性质的思维导图进行总结归纳

[引导]学生思维导图分区整理

1.物质分类观:从物质分类角度出发研究这类物质的通性

2.价态观:从氧化还原反应的角度出发研究物质的氧化性或还原性

3.特殊性:从应用和实践的角度出发研究物质的特性

[应用]用研究物质性质的方法预测、学习SO3的性质

学生通过交流和教师引导，通过SO2性质研究方法：得出研究物质性质一般从物质分类、氧化还原及特性三方面考虑

阅读教材，从物质分类、价态、特性三方面完成学案上SO3性质的学习

学生完成从SO2性质的学习到物质性质研究方法的提升过程，并以三维坐标图的形式加以落实。

学生将研究物质性质的方法学以致用，从而体会从分类观、氧化还原(价态观)及物质特性三个维度学习物质性质的方法。

联系生活，学生体会用全面辩证观点看待事物的哲学思想。

2分钟

环节七

提升意义，体验成功

[展示图片] SO2对环境的危害，如大气污染、酸雨，以及SO2在生活中的用途，如漂白作用、工业制硫酸

[引导]请结合图片说明SO2的性质

[强调]SO2适度使用是用途，SO2过度使用就是危害。

学生交流、记忆、体会用全面辩证的观点看待SO2。

2分钟

环节练习1：

八

巩固练习，回顾知识

学生作答并小组讨论得出结论

迁移博学，巩固新

学知识，提升能力

练习2：

通过有针对性的训练，培养学生的思维能力和解决问题的能力，突破本节难点，延伸课堂，使学生的学习能力螺旋式上升

2分钟

7

板书设计：

酸

性

氧化

物

（六）教学反思

本课教学特色：

1．本课实验设计均采用较封闭体系，药品用量微量或少量，尽可能减少SO2的扩散，让学生体验绿色化学理念。

①实验设计1：将SO2充满薄矿泉水瓶，用医用手套和橡皮筋扎紧瓶口，用针头注射器分别将蒸馏水和紫色石蕊注入瓶中，通过观察充满SO2的薄矿泉水瓶注水变瘪、注紫色石蕊变红，得出SO2不仅易溶于水还和水反应，实验装置比较封闭，减少SO2污染空气。

②实验设计2：本课的实验设计基于环保理念，将试剂滴入点滴板，将点滴板放入培养皿中，反应时迅速盖上培养皿盖，此实验设计药品用量少，色彩变化鲜明，且培养皿相对比较封闭，尽可能减少SO2的扩散，既环保又便于学生观察实验现象。

③实验设计3：本课在推导SO2漂白具有可逆性的时候，采用加热事先准备好的SO2品红溶液的方法，SO2品红溶液放在一个尾端套有较大气球的试管里，此实验装置是相对较封闭体系，尽可能防止SO2泄漏，并可以在一段时间内反复利用。

2．本课不仅传授知识，更关注化学学科观念在课堂教学中的渗透。

①本课以葡萄酒中含有SO2为情境线，贯穿始末，学生感受到生活离不开化学，随着情境问题中五则材料的一一解决，SO2的物理性质及化学性质跃然纸上，同时能将SO2的性质应用于其他的用途中。学生在了解葡萄酒中SO2作用的同时，体会用全面辩证的观点看待SO2，通过教师引导，上升到用全面的观点看待问题，学生通过化学学习感悟哲学思想，通过将学科知识与社会生活相联系，让学生真实感受本课的社会价值。

②本课在进行SO2相关知识学习时，引导学生对物质进行归类分析入手，学生通过与同类已知物质的比较认识新物质的性质，同时形成从分类角度认识物质性质和变化的思维方式。本课通过实验探究，引导学生从物质的化合价考虑氧化还原的角度入手，让学生根据物质在价态中的表现，认识新物质的性质，形成从转化的角度认识物质性质的思维方式。学生

8 与水反应

与碱性氧化物反应

与碱反应

物理性质

还原性

物质SO2

分类

特性

漂白性

与O2、卤素单质、高锰酸钾等反应

氧化还原

氧化性

与氢硫酸等反应

中间价态

从而感受化学学科分类和转化的观念。本课在传授知识的同时，注意培养学生的学科思维方式，进而提升学生的化学科学素养。

③学生通过本课的学习不仅掌握了SO2的相关知识，而且归纳总结出物质性质研究的一般方法，并将物质性质研究方法应用于SO3的学习落实中，既便于形成学法指导，又对新物质性质的预测起到指导作用。

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