二氧化硫的化学性质范例6篇

二氧化硫的化学性质

二氧化硫的化学性质范文1

1 主题内涵

在教学过程中,作为教师总是想方设法去考虑怎么教才能让学生在愉悦的教学过程中容易理解,容易掌握;作为学生总是希望教师能够给他们提供轻松的氛围在讨论、实验中获取知识。怎样协调好“如何教”和“如何学”呢?实验探究是培养实验观念与动手、观察能力的最关键的途径,问题探究是培养创新精神与分析能力最有效的手段,能够在化学课堂中更好地处理好“知识点的落实”与“充分运用探究手段”的关系。

2 案例描述

《二氧化硫的性质和应用》是苏教版化学第一册专题四第一节的内容,本节课二氧化硫的水溶性、漂白性、和还原性是本节课的重点,如何利用课本上的“观察与思考”来有效地实验探究、问题探究让学生直观地、深刻地、全面地掌握二氧化硫的性质?

2.1 二氧化硫的水溶性

课本用充有80mLSO2的针筒吸入10mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡,观察针筒内气体体积的变化,然后用pH试纸测定SO2的水溶液;本实验想通过针筒活塞内推,气体体积减小,推断出SO2溶于水,但是我认为这个实验操作有点复杂而且对针筒的密封性要求很高;针对这种情况我对水溶性的实验提出改进方法,:①用一支充满SO2的试管倒置在有水的烧杯中,通过液面差推出SO2溶于水,但是由于SO2是无色的,液面差观察不够明显;②向充满SO2二氧化硫的塑料瓶里加水,振荡,塑料瓶迅速变瘪,直观效果好,效果明显。所以教学过程中,我们通过第二种方法完成水溶性实验,接着让学生测定其水溶液的pH值。学生很容易从pH试纸颜色的变化判断出其水溶液显酸性。我充分利用结论,引导学生回忆氧化物性质分类总结一下:SO2属于哪类氧化物?具有什么通性?学生经过分组讨论总结出酸性氧化物的通性,然后分组完成方程式,在互相评析、互相打分的竞争协作的氛围中很好地掌握了SO2具有酸性氧化物的通性。

2.2 二氧化硫的漂白性

在前面学过HClO漂白的基础上,我让学生动手完成课本实验2,观察现象,思考SO2的漂白原理、漂白效果与HClO的区别。学生通过实验对比,得出二氧化硫的漂白是与有色物质生成了不稳定的无色物质,进一步归纳接触过的漂白剂漂白类型、原理、效果。在此基础上,我抛给学生两个问题:①如何确定一支试管中无色溶液是通SO2还是Cl2使其褪色的?②如果SO2和Cl2同时作用于有色布条,漂白效果会如何?对于①学生很容易解决,对于②学生知识储备不够,我们很自然就过渡到实验3来探究SO2的还原性。

2.3 二氧化硫的还原性

学生通过课本实验3可以得出SO2与BaCl2不反应,加入H2O2产生大量不溶于稀盐酸的白色沉淀BaSO4。通过现象,学生讨论可以得知SO2被H2O2氧化成H2SO4,结合氧化还原的知识,不难判断出SO2具有还原性。为了加深对的还原性认识,请同学们练习SO2与O2的方程式,然后解决我们提出的问题:如果SO2和Cl2同时作用于有色布条,漂白效果会如何?学生相互讨论就很容易联系到Cl2具有强氧化性,从而得出正确的结论。但是在教学过程中对于实验3,有学生质疑:向水溶液中加入BaCl2也有少量的白色沉淀,这是为什么?面对这个问题,我耐心地引导学生分析沉淀成分应该是什么?如何转化而来?学生思考认为沉淀肯定是BaSO4,因为BaSO3溶于盐酸,那BaSO4从何而来?学生分组讨论、分析认为SO2水溶液中存在H2SO3,空气中存在O2,由此可以判断H2SO3被氧化成H2SO4,说明H2SO3也具有很强的还原性,为酸雨的形成原理做好理解的铺垫。在学生收获解决问题的兴奋中,我给出问题:同学们能尝试写出SO2与H2S的反应方程式吗?由此可以得出什么结论?有力地引导学生看待问题要全面,分析问题,SO2中S的价态处于中间价,所以除了还原性还应该有一定的氧化性。

通过以上实验、问题探究,学生对SO2的物理性质有了充分的认识,很容易掌握作为酸性氧化物的SO2除了与CO2性质相似外,还具有漂白性、还原性和弱氧化性,同时在探究过程中也掌握了H2SO3的不稳定性与强还原性,最后,对于酸雨的形成、危害、治理,水到渠成,很自然就有了很好的认知。

3 案例分析

我认为本节课充分利用课本素材采用实验探究、问题探究给学生提供了最大限度的思考空间,而且还在实验操作中强调了观察能力和总结、分析能力,比较有利于学生在科学探究方面的综合素质的培养,比较符合新课程标准提倡的新理念:“把思考还给学生调教学过程是教师与学生在平等的基础上的交往、互动,目的是让学生经历知识发生、发展和形成结论,从而经过丰富、生动的思考探索过程中通过感受、领悟而获得积极的情趣和愉悦的情感体验,从而使师生双方达到相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充,实现共同发展的过程”。通过学生思考、体验这些心理过程,发展与提升学生的情感、态度、价值观和生活方式这些衡量人的发展的最深层的指标,使教学过程从一种简单的传输、传递和接受知识的过程转变成为一种伴随着学生对科学知识的思考和获得的同时,也成为学生人格健全和全面发展的体验过程。

4 教学反思

4.1 由于实验设备的不足,如何让每位学生亲手做实验感知到SO2的性质同时还能最大程度避免SO2对人体的伤害?

4.2 在有限的课堂教学时间,如何控制实验时间,如何恰到好处地指导学生实验,使他们既不能因为实验而分散对知识的获取,也不会由于关注知识的系统性、条理性而忽略对实验的观察探究?

二氧化硫的化学性质范文2

以《化学教学指导意见》为依据,以贯彻落实三个教学维度为里理念,以建构主义教学观为指导进行设计。体现自主学习和人与自然的和谐相处。

二、教材分析

本节的酸雨问题、环境保护和防治问题又是当今社会的热点,是帮助学生逐渐形成可持续发展思想的好素材。是贯彻落实情感态度与价值观教学理念的好时机。《二氧化硫的性质和作用》这一节是元素化合物知识中最后第二种元素硫的一种氧化物,前面学过钠、镁、铝、铁、铜,氯、碳等元素及其化合物(酸性氧化物)的性质。最后一节是氮及其化合物性质。初中学过酸性氧化物的性质,也学了用化合价升降来分析氧化还原反应。因此在《二氧化硫的性质和作用》这一节学习方法上可借鉴前面的知识和经验,对最后一节氮及其化合物的学习也起指导作用。因此在教方面因突出以学生为主体、教师为指导的思想。创设情境,引导学生思考、讨论,运用已有知识经验,通过自己的建构而掌握新的知识。在学方面要引导学生质疑、提出问题,培养自主学习。转变学生的学习方式。

三、学情分析

学生对本课内容有一定的了解,有一定的比较、类推的能力。但对元素及其化合物的学习如何有系统地进行不清楚。学生可能采取个别死记的方式来学习性质。不能理论联系实际。

四、教学目标

1、学习化合物学习的一般方法,知道一般从几个方面着手。

2、能用化学方程式表示二氧化硫的化学性质,能列举酸雨的一些危害。

3、体验化学对解决环境的贡献,能从化学原理角度理解酸雨的防治方法。

4、培养推究意识,学习用比较、类推等方法进行自主学习。

五、重点、难点

二氧化硫的化学性质、环境意识、学习策略为重点。正四价的硫元素的三类化合物具有还原性、学习策略应用为难点。

六、教学策略和手段

应用媒体、实验,根据建构主义的教学观采用自主学习、探究学习的教学策略。

七、课前准备

学生查阅酸雨危害的相关知识。教师准备相关实验(针筒、点滴板、

药品)

八、教学过程

新课引入:

展示两幅图片:一幅是没有遭酸雨破坏的精美的风景画面,并配以优美阅耳的声音,另一幅是几年后遭酸雨破坏后的十分荒凉的惨状画面。(充分应用情境,激发学生的学习兴趣。应用这两种情景,给学生视觉上的刺激,激发学生学习本节的欲望)。

产生问题:什么原因使优美的环境遭到破坏?

学生讨论、回答问题:是酸雨造成的。

产生问题:指出酸雨还有哪些危害。

学生讨论、回答问题:建筑、石雕、土壤、生物等等。

产生问题:酸雨中的溶质是什么物质?

学生讨论、回答问题:有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,

引出课题: 硫酸型酸雨该溶质是怎样形成的?即二氧化硫是如何转变成硫酸的?

上课过程:

设问:二氧化硫是酸性氧化物吗?酸性氧化物一般具有哪些化学性质?

学生活动:写出二氧化碳与水反应的方程式,二氧化碳与氢氧化钡溶液反应的方程式,二氧化硅与氧化钙反应的方程式。

产生问题: 二氧化硫有这些性质吗?

实验探究:

学生活动:学生分组实验

1、用充有40ml二氧化硫的针筒吸入5ml水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡、观察体积变化。

2、在点滴板上分别放pH试纸、4―6滴氢氧化钡溶液、4―6滴氯化钡溶液,然后滴二氧化硫的水溶液,观察现象。

学生讨论得出结论、板书

一、二氧化硫的物理性质

能溶于水、无色、有刺激性气味的气体(放爆竹是的气味)。

二、二氧化硫的化学性质

二氧化硫和水反应生成弱酸,能使澄清氢氧化钡溶液变浑浊(生成BaSO3沉淀),不能使氯化钡溶液变浑浊。

(酸性氧化物)

产生问题:除了从酸性氧化物角度考虑,还有没有其他角度来研究其性质呢?

SO2如何演变成酸雨中的H2SO4呢?

问题:根据P89图,酸雨形成过程,有几种途径?硫元素的化合价发生怎样的变化?

学生看书、讨论得出结论:有两条途径。实质正四价的硫元素被氧化。

产生问题:如何用实验验证第二条途径呢?

实验探究:

分组实验:在点滴板上滴加3―4滴氯化钡溶液,然后滴加3―4滴H2O2,观察现象。

然后滴加SO2的水溶液,观察现象,然后滴加盐酸,观察变化。

学生讨论分析得出如下结论

1、现象 无---白色沉淀---不消失

2、只能是BaSO4沉淀

3、亚硫酸被氧化成硫酸

板书:4、SO2的还原性

2SO2+O2 2SO3

2H2SO3+O2=2H2SO4

讨论练习:亚硫酸和双氧水反应方程式

问题:除了从酸性氧化物、化合价角度考虑,还有没有其他其性质呢?

板书:5、漂白作用

演示实验:在小试管中加入品红后,再注入SO2的水溶液,然后套上气球,振荡、观察、加热、观察、冷却、再观察

学生描述现象:

SO2 冷却

品红---无色---红---无

产生问题:与次氯酸漂白有何不同?

经常有这样的报道:查获某种粉丝、银耳等物质的违规漂白,这是用什么漂白的呢?

根据实验能不能说明亚硫酸易分解?

小气球另一作用是什么?

问题解决:二氧化硫的漂白原理是其和有色物质化合生成不稳定无色化合物,而使之漂白。但此物质不稳定,所以受热或长时间后易恢复原来的颜色,是暂时漂白。而其它具有漂白性的物质是由于其具有强氧化性将有色物质氧化成无色物质,是永久漂白。

用二氧化硫漂白的,但残留量大大超标。二氧化硫还可用来灭菌,做食物和干果的防腐剂。能说明亚硫酸易分解,否则二氧化硫不会进入小气球中。小气球另一个作用是环保。

问题: SO2有用的一面,但也有害的一面,如何消除有害的一面呢?

学生阅读资料卡:燃煤烟气的脱硫

知识介绍:石油和煤的成分里都含有硫,1吨的煤含有5~50kg的硫,

一吨的石油含有5~30kg的硫,硫在燃烧时将产生2倍于硫重量的二氧化硫,

全世界每年排放到大气中的二氧化硫,在1.5亿公吨以上!随之而来便是空气的质量越来越差,产生酸雨;

板书:三、大气中SO2主要来源和防止原理

来源:化石燃料的燃烧、含硫金属的冶炼、硫酸的生产。

防止原理:酸性氧化物性质、盐还原性

展示: 一幅是治理后的精美的风景画面,并配以优美阅耳的声音。

学生练习:1为治理二氧化硫的污染,降低燃烧时向大气排放的二氧化硫,工业上将石灰石和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)的化学方程式

2、下列物质中硫元素只显示还原性的是( )

A.H2S B.SO2 C.S D.H2SO4

3、能够证明CO2中含有SO2的方法有中 ( )

A.通入澄清石灰水中 B.通入饱和CaCl2溶液中

C.通入品红溶液 D.先通入饱和NaHCO3溶液,再通入澄清石灰水中

九、知识结构或板书设计

十、作业设计

课本95页:1、2、3、5、7、9

问题讨论:

1、CO2和SO2性质的异同点

2、氯气也是强氧化剂,如何设计实验证明它能氧化亚硫酸?如何书写其反应方程式?

3、一瓶无色气体,可能含有HCl,HBr,SO2中的一种或几种。将其通入氯水中,得到无色透明溶液,将此溶液分成两份,一份加入BaCl2和HCl溶液,析出白色沉淀;另一份加入AgNO3和HNO3溶液,也有白色沉淀生成。则下面结论正确的是 ( )

A.原气体中肯定含有HCl B.原气体中可能含有HBr

二氧化硫的化学性质范文3

1.本节课是高一化学第六章的第二节“二氧化硫”;在此之前已学习了两族元素(碱金属和卤素)和两大理论(氧化还原理论与元素周期律);

2.氧族元素是中学化学中的重要主族元素,而硫是氧族元素中的重要元素,二氧化硫是硫的重要化合物;二氧化硫的性质是历届高考的重点和热点,环境保护问题已成为世界性的社会热点问题;

3.对“二氧化硫”教学的总体构想要突出两点:一是通过角色扮演(未来环境化学家)突出学生的自主探究过程;二是突出化学源于生活,又服务于生活的特点,使学生关注与化学有关的社会热点问题,让学生不仅成为学习的主人,更要成为社会的主人。

二、教学目标

1.知识与技能

(1)掌握有关化学实验的基础知识和基本技能,设计并完成一些化学实验;

(2)了解二氧化硫的物理性质及用途;

(3)掌握二氧化硫的化学性质;

(4)了解二氧化硫对空气的污染和防治。

2.过程与方法

学习科学探究的基本方法,提高科学探究能力,逐步形成独立思考的能力,善于与人合作,具有团队精神;

3.情感、态度与价值观

(1)激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的改变,培养学生的创新精神和实践能力;

(2)树立辩证唯物主义的世界观,关注与化学有关的社会热点问题,树立为人类文明和社会进步而努力学习化学的责任感和使命感,逐步形成可持续发展的思想。

4.过程分析

(1)创设情境,录像引课

请同学们观看录像了解目前的环境状况,了解酸雨的危害和形成酸雨的罪魁祸首是二氧化硫。

学生角色扮演:若你是未来的环境化学家,你将如何进行酸雨的防治?

学生分析交流,达成共识:作为未来的环境化学家,要解决酸雨的污染,首先,要掌握二氧化硫的性质,其次,要知道二氧化硫形成酸雨的途径。

(2)性质推测,实验探究

学生实验探究

①酸性氧化物

a.SO2与H2O的反应;

b.SO2与NaOH溶液的反应;

c.SO2与Ca(OH)2溶液的反应。

性质总结:与CO2相似是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性。

过程评价:实验操作与异常现象的评价。

②还原性

a.SO2与氯水、溴水、碘水的反应:

性质总结:X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4

b.SO2与酸性高锰酸钾的反应:

性质总结:5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4

c.SO2与FeCl3溶液的反应:

性质总结:SO2+2FeCl3+2H2O=2FeCl2+H2SO4+2HCl

过程评价:实验设计的表扬与异常现象的评价。

过程评价:实验操作与比照思路评价。

(3)引导分析,解决问题

请学生根据二氧化硫的性质,分析酸雨形成的途径,讨论如何防治酸雨?

学生讨论:从性质出发,学生可能产生不同意见:酸雨形成途径可能是:SO2SO3H2SO4 SO2H2SO3H2SO4

教师总结评价讨论结果:上述两种途径都是存在的。表扬学生实验探究中的深刻的认识和思维的全面。

师生讨论的防治方法:师生共同肯定从源头上控制二氧化硫的污染才能防止酸雨的产生。如何控制二氧化硫的排放是开放性的问题,所以,我鼓励学生大敢设想、勇于尝试。

(4)师生归纳,理性小结

①知识小结:本节课我们学习了二氧化硫的性质,二氧化硫不但是造成酸雨的罪魁祸首,而且直接对环境造成污染,因此,我们要减少二氧化硫的排放。

②方法小结:学习科学推测物质性质的方法,科学探究物质性质的方法;本节课中解决问题的关键是:物质性质的推测和可行实验与落实。

(5)布置作业

①比较二氧化硫与二氧化碳的性质。

二氧化硫的化学性质范文4

为全面贯彻党的十和十八届三中全会精神,深入实施教育规划纲要,2014年4月,教育部印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》,提出“将研究制订学生发展核心素养体系,明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”。2014年年底前启动的普通高中课程标准修订工作,将提炼和确定学科核心素养作为修订工作的主要内容之一。随后,关于核心素养的研究大量展开,相关研究成果也相继面世。随着研究的深入,更多的研究者开始着眼于如何在具体教学中发展学生的核心素养。本期聚焦精选了五篇来稿,分别探讨在化学、数学、英语、物理等学科的具体教学中实现核心素养的培养途径,以期帮助一线教师更好地理解核心素养。

摘 要:从化学学科核心素养角度着手,在“二氧化硫的性质和作用”课堂教学中进行学科的变化观、实验观、环保观、对比观等思维的培养,形成积极、主动的思维去发现问题,并找到切实可行的解决问题的方案。

关键词:核心素养;二氧化硫的性质;教学反思

伴随着高中化学课程标准的修订,“立德树人”的根本任务的确立,要求学生在学习中形成学科的核心素养观,要求教师在教学中能帮助学生形成能体现学科自身本质特征,具有学科性质的核心素养观[1]。元素化合物是化学学科知识体系的基础,对于学生学科核心素养的养成有重要的作用。以“二氧化硫的性质和作用”教学为例,从元素化合物的角度展开,进行化学学科核心素养培养的教学设计,实验探究教学。

一、 基于学科核心素养设计元素化合物教学

(一)学科核心素养

化学学科核心素养包含了“宏观辨析与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”五个要素。化学核心素养是学生在化学认知活动中发展起来的,并在解决与化学相关问题中表现出的关键素养,体现了学生从化学视角认知事物,并形成脉络。化学学科核心素养的形成,不是通过简单的知识记忆,也不是知识体系的简单组合。它需要学生在学习过程中以及学习的情境中积极互动,形成主动的思维意识,深入理解化学学科特征、特点的基础上形成切实有效的解决化学问题的基本方法与思路,在理解与应用中不断升华、提炼。

(二)基于学科核心素养设计教学

化学学科核心素养的建构,体现在学生能主动运用化学学科的思想方法,多角度、全方位地认识事物,并形成切实可行的思维意识、思维习惯,在化学学科核心素养的指引下,建构丰满的知识体系,引导学生形成学科知识,认知习惯与方式,从而去解决问题[2]。在元素化合物的学习中,化学学科的核心素养就是:结构决定性质,性质决定用途。这反映了一系列知识体系的内在框架。

“二氧化硫的性质和作用”是苏教版《化学》1中专题4的开篇之作,通过对前面一系列元素化合物的知识体系的学习,学生具备了一定的分析、对比的能力。教学中,教师通过一系列情境的创设,让学生去发现问题,并设计方案去解决问题,从而在问题的解决过程中培养化学学科核心素养。

实验观:化学是一门实验的学科,实验揭示了事物的本源,实验带来了问题的解决,这就要求我们切实地回到实验中。本节课设计了“二氧化硫的漂白实验”“二氧化硫与氯化钡溶液、双氧水的实验”“二氧化硫与高锰酸钾反应的探究实验”,以实验为依据,建构二氧化硫的性质、用途的学科核心素养。

对比观:对比分析是化学学科的重要的思维分析方法,本节课创设情境,将二氧化硫的漂白性与次氯酸的漂白性进行对比,将二氧化硫使品红溶液褪色的机理与二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色的机理进行对比分析。在对比分析中,让学生去主动探究,通过方案设计、实验论证,找出主因,从而形成化学学科的核心素养。

环保观、平衡观、探究观、创新思维在本节课中也有体现。正是基于这些化学核心素养观中的教学模式的设计,才能使学生形成知识体系,提高了学生发现问题、解决问题的能力。

二、“二氧化硫的性质和作用”教学过程

(一)活动引入 点燃激情

教师:回到生活中的化学,展示红酒图片,重点突出红酒配料的成分为SO2,我们知道SO2有毒,红酒中怎么还会有SO2呢,它的作用是什么呢?性质决定用途,这节课,我们首先来学习一下SO2的性质。

设计意图:通过认知的冲突性,激发学生的探究欲望。开了个好头,使学生投入到探究的情境中来。

教师:二氧化硫能溶于水中,那么大家能完成化学方程式的书写吗?并测定二氧化硫的水溶液的酸碱性吗?

学生:跃跃欲试,激情被点燃。顺利写出化学方程式,并完成溶液酸碱性的测定。

结论:二氧化硫具有酸性氧化物的通性。

设计意图:进一步通过可操作实验,激发学生的学习积极性,并对他们的表现、B度做出表扬,使学生进入学科核心素养的学习模式中。

(二)问题探究 建立对比观

教师:设计探究SO2漂白性的实验方案,并提供改进实验操作的方法:向试管中加入2mLSO2水溶液,逐滴滴加品红溶液,振荡,观察现象;在试管口套一个小气球,然后加热试管,观察现象。

教师:实验现象说明了什么?

学生:二氧化硫具有漂白性,并且是不稳定的漂白。

教师:展示二氧化硫与石蕊试液的试管,还有二氧化硫与品红溶液的试管,二氧化硫能漂白指示剂吗?

学生:二氧化硫能使品红溶液褪色,但不能漂白指示剂。

教师:回顾在氯气的学习中,新制的氯水和石蕊试液接触的现象是什么?

学生:先变红,后褪色。

教师:原因是什么呢?

学生:变红是因为H+,褪色是因为HClO具有漂白性。

教师:请大家总结HClO与二氧化硫漂白性的差异。

设计意图:构建学科素养平台,建立对比观,让学生在理解的前提下,投入到生动的学习情境中,通过实验探究活动,在解决问题的过程中,构建知识体系,促进学科核心素养能力的提升。

(三)层层推进 再建对比观和实验观

1.二氧化硫与高锰酸钾溶液的反应

教师:二氧化硫通入到品红溶液中,体现了二氧化硫的漂白性,那么我们来分析下面这个实验。

演示:将含二氧化硫的水溶液滴入到含高锰酸钾溶液的试管中,观察实验现象。

教师:发现高锰酸钾溶液褪色了,这是二氧化硫的漂白性的体现吗?

学生:讨论分析,产生思维碰撞,提出观点,溶液再次加热,如果高锰酸钾溶液的颜色能恢复,则是漂白性,反之则不是。

验证:实验验证,加热溶液,颜色不恢复。那么不是因为二氧化硫的漂白性,那是什么呢?

教师:引导分析,请大家从各自物质分析,分析高锰酸钾具有什么性质,二氧化硫从硫的价态的角度进行分析。

学生:高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫容易被氧化,二者发生了氧化还原反应,生成了硫酸根。

教师:如何设计实验进行验证呢?

学生:取样后,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则说明SO2被KMnO4氧化成了硫酸根,二氧化硫体现了还原性。

教师:实验验证,并请书写出化学方程式。

学生:准确、迅速地完成了化学方程式的书写。

设计意图:学习了二氧化硫的漂白性后,进行二氧化硫与高锰酸钾溶液的反应实验,进行对比分析,形成冲击感,使学生的印象深刻,提高了学习挑战性,激发学生的高级思维活动,很好地体现了化学学科核心素养的升华。

2.SO2与BaCl2、H2O2溶液的反应

实验操作与现象:

教师:这一系列实验操作中,透过现象看本质,你得到了什么样的结论?为什么加入双氧水后,溶液中产生了大量的浑浊现象?请同学们,从二氧化硫的性质角度进行分析。

学生:H2O2将H2SO3氧化成了硫酸,硫酸与BaCl2反应生成了BaSO4沉淀。

教师:为什么在开始的时候会有少量浑浊?这个浑浊是BaSO3吗?

学生:不会是BaSO3,如果是BaSO3,应该产生大量的浑浊。

教师:那一开始的浑浊会是什么呢?加强引导分析。引导学生回忆Fe(OH)2的制备中,需要注意的点。

学生:溶液中的部分H2SO3被O2氧化成H2SO4,形成了BaSO4沉淀。

教师:我们的记忆中,BaSO3是难溶物,那么为什么开始的时候,不能形成BaSO3沉淀呢?

教师:这个知识点对于学生来说是难点,应加强引导分析。引导学生书写化学方程式,找问题。

学生:二氧化硫与BaCl2溶液不反应,是因为不能违背强酸制备弱酸的原理。

结论:H2SO3容易被H2O2氧化成H2SO4。其实二氧化硫还可以被很多具有氧化性的物质氧化,比如Cl2、O2、Fe3+等。

设计意图:这是一个层层递进的实验,通过学生的操作,学生在分析变化过程中,形成认识,为什么不能形成BaSO3沉淀,双氧水的作用是什么,二氧化硫体现了什么性,通过思维分析、实验验证,解决了困惑,建构了学科的实验观、变化观、守恒观。

(四)直面现实 建构环保观

教师:展示一些对比图片,明确这是酸雨的破坏引起的,那么什么是酸雨,酸雨pH值有什么要求,引起酸雨的物质主要是什么?酸雨对自然环境有哪些破坏作用?

学生:酸雨的pH值小于5.6,引起酸雨的主要物质是SO2。酸雨使湖泊酸化,影响水生生物的繁殖。酸雨使土壤中钙、镁、磷等营养元素溶出并迅速流失,导致土壤肥力下降并酸化,农作物和树木生长遭到破坏。酸雨使建筑物腐蚀加快。

教师:酸雨对自然环境破坏非常严重,希望大家爱护家园,形成良好的环保意识。现在有一瓶酸雨,测定pH值为5.5,每隔一段时间测定一次pH值,发现溶液的pH值变得越来越小,为什么?请同学们结合已学知识分析。

学生:这是由于空气中的氧气将酸雨中的H2SO3缓慢氧化成H2SO4,将弱酸缓慢氧化成强酸,酸性变强。

教师:请大家阅读课本,明确酸雨防治的办法。酸雨治理中,请大家明确,最终产物中硫的价态。

设计意图:通过图片展示,让学生体会了酸雨的破坏力,倡导学生的环保意识,同时设置情境,再次强化了二氧化硫的还原性,对化学的变化观形成认识,突出了化学学科素养性。

三、 教学体会

本节课是苏州教科院组织的“三省四校同课异构教学”中的一节展示课的设计,立足于“苏式课堂”,以“核心素养,提升有效教学”为指导,从结合实际和观察现象出发,让学生通过观察分析推测性质实验验证得出结论,体现探究式学习方式。本节课以“干红中SO2的作用”为背景,积极体现化学之美,做到 “以生为本”。利用红酒中SO2的作用与学生已有SO2的负面印象产生冲击,激发其探究欲,并由此引出相关问题,设计展开五个小组活动:①二氧化硫可溶于水且与水反应。设计实验,通过产生明显现象说明SO2可溶于水,溶液显酸性表明SO2与水发生了化学反应。②在二氧化硫水溶液生成的基础上设计证明漂白性的实验,用水溶液代替二氧化硫气体,并分析漂白原理。③在学了漂白性的基础上分析二氧化硫和高锰酸钾溶液的反应,并设问是否为漂白性的体现,分析物质的性质,引导学生用实验验证。④在前面学习的基础上,环环相扣,分析SO2与BaCl2不能反应却在混合后有浑浊,推测SO2具有原性。并利用H2O2溶液实验验证SO2的还原性。⑤在酸性氧化物学习的基础上,通过图片的形式引入酸雨,让学生明确酸雨的形成和防治,然后回归课本,增强了学生的环保意识。

通过一系列场景的创设,有效激发学生的学习热情;将知识问题化,通过化学实验、分析化学原理、类比迁移等方法使问题得以解决;遵循学生的认知规律,由浅入深,由现象到本质,使教学目标得以达成。

设计中遵循绿色化学思想,将以往采用SO2气体进行的实验,在可能的情况下改为SO2水溶液进行实验(验证二氧化硫漂白性实验中用SO2水溶液代替SO2气体与品红溶液反应),并且尽可能在密封的环境下进行(用饮料瓶存装二氧化硫水溶液密封等),防止或降低污染。

由于课堂时间有限,知识侧重不同,部分知识点在本节课的设计中没有呈现,而是将其作为课外探究问题提出,有兴趣的同学可以结合本节课的学习方法,课外自主探究,也使知识的学习由课内延伸至课外。

参考文献:

二氧化硫的化学性质范文5

关键词:系统思维;整体性;元素化合物

文章编号:1008-0546(2017)02-0074-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.02.024

元素化合物是整个高中化学的重要基础知识,它将基本概念、基本原理与物质的化学性质有机地进行融合。而学生在学习元素化合物知识的时候往往会感到“零散、繁多”,在教学中,尽管教师通过演示实验使学生热情高涨,乐于接受,但当学生学完元素及其化合物的性质后,学生就混淆不清,从而出现张冠李戴的混合型错误。传统复习元素化合物,一般按照先金属后非金属,金属中按照元素钠、铝、铁、铜,非金属则按照硅、氯、硫、氮的顺序进行复习,且进行分类、归纳、总结,形成知识网络,重点强调各元素及其化合物的特性,但仍不能根治以上问题。

系统思维就是把认识对象作为系统,从系统和要素、要素和要素、系统和环境的相互联系、相互作用中综合地考察认识对象的一种思维方法。整体性是系统思维方式的基本特征,它存在于系统思维运动的始终,也体现在系统思维的成果之中。元素化合物包括金属及其化合物和非金属及其化合物,它作为一个整体贯穿整个高中化学的学习。在复习中,把元素化合物作为一个整体系统,从金属的共性与各金属的特性、金属与非金属之间的联系进行系统复习。

一、 以性质为主线,形成知识体系

在金属及其化合物的学习中,学生基本掌握了金属元素的共性及一些特性,如在学习金属钠的有关知识后,学生对此印象最深的就是钠是非常活泼的金属元素,具有很强的失电子能力。而在非金属及其化合物的学习中,氯也是一种活泼的非金属元素,具有很强的得电子能力。因此钠和氯具有很多共性:在自然界中都没有游离态的钠和氯存在,钠和氯气都能和水反应,钠能和酸反应,氯气能和碱反应。这些共性都与它们的性质――活泼性有关,因此在复习中,可以将这两种元素作为一个整体进行系统复习。通过这样一个过程,可以将钠和氯气的性质认识进行拓展延伸,因为活泼,具有很强的失电子能力,所以钠的化合物基本上都是离子化合物,如NaH,在加热条件下,钠和氧气反应的产物是Na2O2而非Na2O,氢氧化钠的碱性极强等都是因为钠具有极强的还原性的缘故;因为活泼,具有很强的得电子能力,所以一般氯的最稳定存在形式是Cl-,从而可以推导出ClO-、ClO3-、ClO4-具有很强的氧化性。但是相似并不是完全相同,氯气和水的反应并没有钠和水反应那样剧烈,倒是可以据此牵引出活泼性最强的非金属氟与水反应的产物、条件、现象等。同样,在复习金属铝和非金属硅的有关知识时,铝的性质重点体现在两性,不但如此,铝的氧化物、氢氧化物也都有两性,而有关硅的重点性质则体现在二氧化硅既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应,它们之间也有共性――两性,这是因为硅和铝在元素周期表中的位置相邻且均介于金属和非金属之间,因而这两种元素的性质相似。尽管都是从两性的角度来了解这两种元素的性质,但硅的“两性”不是真正的两性,硅以及二氧化硅都能跟强碱反应,但它们却不能跟强酸反应,只能跟唯一的一种酸――弱酸氢氟酸反应。以性质为探究点,进入内部结构深入探究各物质性质的共性及规律,并使性质与原理、应用相结合,这样可以更好地帮助学生完善知识结构,形成元素化合物的知识体系。

二、 以化合价为主线,形成知识体系

在铁及其化合物的学习中,重点掌握铁的化合物有两种价态以及它们之间的相互转化,而非金属元素硫及其化合物的相关内容学习时,其重点内容体现在二氧化硫的性质和浓硫酸的性质掌握上,这两种物质中硫的化合价也不相同,因而在复习中,将铁和硫及其化合物作为一个整体,从化合价的角度去分析从而达到掌握铁及其化合物的性质。在这块知识体系中,铁的化合价有零价、正二价和正三价,铁遇弱氧化剂(如S)生成二价铁,铁遇强氧化剂(如Cl2)生成三价铁,二价铁易被氧化成三价铁,而三价铁易被还原成二价铁;硫的化合价有零价、负二价、正四价和正六价,从零价的硫单质出发,得到硫可以跟金属或氢气反应生成硫化物,硫化物中的硫处于最低价态,因而具有较强的还原性;硫单质可以在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫中的硫为正四价,处于中间价态,这与Fe2+性质相似,二氧化硫中正四价的硫易被氧化成正六价的硫,从而可以得出二氧化硫具有较强的还原性和较弱的氧化性,再补充二氧化硫的特性-漂白性,并与前面所学氯水的漂白性进行对比,最后得出二氧化硫作为酸性氧化物与二氧化碳具有相似的性质;而正六价的硫主要存在于SO3或浓H2SO4中,正六价是硫的最高价态,从而可以引导学生掌握浓H2SO4的强氧化性及脱水性、吸水性。以化合价为切入点,运用氧化还原反应进行系统复习,使得化学反应的发生既是具体元素化合物性质的体现,又是该元素化合物存在于系统中系统行为的必然结果。这是一种系统化的思维,不仅有利于学生对元素化合物知识体系的整体把握,而且能够帮助他们在系统思维中发现有利于迁移的知识,从而提高学生对化学的整体认知及解决实际问题的能力。

三、 以元素为主线,形成知识体系

在整个的学习中,每一种元素及其化合物的性质都是以该元素为主线,形成该元素的知识网络,比如:氮及其化合物主要包括氮气、氨气、一氧化氮、二氧化氮、硝酸、硝酸盐、氨盐,每一种物质的性质均围绕氮元素展开,从而形成有关氮元素的知识体系。在对元素化合物中每一种元素所形成的知识网络弄清楚之后,也可以将含不同元素的物质以常见的重要反应做连线,构成更大的知识网络。如二价铁易被氯气氧化成三价铁联系铁和氯,氯气和氢氧化钠反应制备漂白液又联系上钠,而氯碱工业的产物氯气又和铁联系起来、氢氧化钠又能和氯铝联系起来、氢气和氮气反应合成氨又将牵扯出氮元素的一系列转化。这些元素的连接点就是各元素化合物性质的体现,在所有元素化合物中,各元素及其化合物性质体现在各个反应中,而各个反应又相互交错在一起,使得学生对于元素化合物知识间的内在联系形成整体的知识系统。

这是一种“先整体后具w”的复习策略,实际上就是将化学学科或其中的某一知识块作为一个系统,让学生先从整体上感知系统内容的特征、 范围和精神,然后再探究系统内部具体的知识和内容。这样既有利于学生综观全局,又能体现重点,突破难点,面对所需掌握的知识点也不再是支离破碎的,而是彼此间有着规律性的内在联系。

二氧化硫的化学性质范文6

【关键词】锅炉;烟气;湿法脱硫;干法脱硫

煤炭在我国一次能源消费结构中占70%以上,耗煤量约30亿t/a,由此导致大量的二氧化硫排放,对环境造成严重的污染。为了减轻污染,改善人类的生存环境,同时促进工业的发展,我国对烟气脱硫技术进行了大量的研究,有些由于其可行性和经济性等原因而未能得到推广使用。现阶段已大量应用于工业的主要烟气脱硫技术根据所用的吸收剂(反应剂)或吸附剂的不同,分为湿法脱硫和干法脱硫两种方式。

1 湿法脱硫

湿法脱硫是用液体作吸收剂吸收烟气中的二氧化硫的方法。该法所需设备小、投资低、操作方便、脱硫效率高。但烟气经过湿法脱硫后,温度低、湿度大,排出后会笼罩在烟囱周围地区,且难以扩散。根据所使用的吸收剂的不同,湿法脱硫主要分为氨法、钠法、钙法、双碱脱硫法等。

1.1 氨法

氨法是用氨水为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫,其吸收率达80%~90%,中间产物为亚硫酸铵和硫酸铵,该法适用于火电厂锅炉烟道气的处理和氨来源充沛的地区。采用不同的方法处理中间产物,回收硫酸铵、石膏和单体硫等副产物。

1.2 钠法

钠法是用氢氧化钠、碳酸钠或亚硫酸钠水溶液为吸收剂,吸收烟气中的二氧化硫。因为该法具有对二氧化硫吸收速度快,管路和设备不容易堵塞等优点,所以应用比较广泛,吸收液可经无害处理后弃去,或经适当方法处理后获得Na2SO4晶体、CaSO4・2H2O和S等副产物。

1.3 钙法

钙法又称石灰―石膏法,是用石灰石、生石灰或消石灰的浮浊液为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫,生成的亚硫酸钙经空气氧化后可得到石膏。该法所用的吸收剂价廉易得,回收的大量石膏可用作建筑材料,由此被国内、外广泛采用,特别是适用于电石法生产PVC的企业,可利用电石渣液作为吸收液,其脱硫率达75%左右。

1.4 双碱脱硫法

双碱脱硫法即用氢氧化钠作为脱硫剂,氢氧化钙作再生剂。其脱硫率达80%,反应产生的石膏可再利用,氢氧化钠可作为脱硫剂循环使用。对于氨法、钠法、钙法及双碱脱硫法,如果需要回收中间产物,必须先进行除尘再脱硫;如不回收中间产物,脱硫除尘可同时进行。如现普遍采用的脱硫除尘为一体的水膜除尘脱硫塔,旋流塔烟气脱硫除尘技术,还有花岗岩水膜旋流高效脱硫除尘技术。其主要的工艺流程为将含有二氧化硫的烟气送入吸收塔。吸收液由塔顶进入,使烟气与碱性水充分接触,生成物从吸收塔下部流出,上清液可重新自塔顶送入循环使用。当碱性水饱和后,要将其排出,并换入新的碱性水。由于碱性水与二氧化硫的反应产物易结晶析出而堵塞喷头,影响布水的均匀性。现开发的旋流塔烟气脱硫除尘技术,即烟气通过旋流板上一定角度的缝隙时所产生的旋流来切割连续送入的碱性水,使水分散成雾状液滴。液滴与烟气充分接触,液滴中的碱性水与烟气中的二氧化硫起化学反应,把二氧化硫生成物由气相移入液相。这种布水方式的优点是结构简单,对水质要求不高,避免了碱性物质结垢等原因导致进水管端与旋流板缝隙处结垢,不影响布水的均匀性,可供水量大,随水进入的脱硫成分有保证。但碱性水的腐蚀是推广湿法脱硫的主要障碍,有待解决。

2 干法脱硫

干法脱硫采用固体粉末或颗粒为吸附剂(或反应剂)。干法脱硫后,烟道气仍具有较高的温度 (100℃以上),排出后易扩散,但设备庞大、投资高、脱硫效率低、技术难度也较大。干法脱硫主要有活性炭法、活性氧化锰吸收法、催化氧化法以及还原法等。常用的有活性炭法和催化氧化法。

2.1 活性炭法

活性炭法是利用活性炭的活性与较大的比表面积使烟气中的SO2在活性炭表面上与氧及水蒸气反应生成硫酸而被吸附:2SO2+2H2O2H2SO4。在吸附设备中,由于活性炭的工作状态不同,可分为固定床、移动床和流动床活性炭脱硫法等。用水洗脱吸在活性炭表面上的硫酸,其吸收率达98%,回收产物为15%~17%的稀硫酸。水洗脱吸固定床活性炭脱硫设备主要为5个活性炭吸附器,其中4个吸附器进行通气吸附、1个进行脱吸处理,轮换使用,其流程见图1。

2.2 催化氧化法

2.2.1 以氧化铝为载体,氧化铀、硫酸钾或五氧化二钒等为催化剂,使二氧化硫氧化成无水或78%的硫酸。该法是在高温条件下进行的操作,所需费用较高。但是由于技术上比较成熟,目前国内外对高浓度二氧化硫的烟气治理多采用此法。

2.2.2 煤在炉内燃烧过程中进行脱硫,即在煤中加入固硫剂,使煤在燃烧过程中产生的硫氧化物立即与固硫剂结合,转化为硫酸盐类,固定在炉渣中而不以气态硫氧化物的形式排入大气。其原理是:在固硫添加剂中加入强氧化剂,使二氧化硫转化成三氧化硫,并借助添加剂中的催化剂的作用使三氧化硫生成硫酸盐而进入炉渣中。该种方法方便、经济、简单,固硫添加剂直接与原煤混合入炉,不需要另设脱硫装置就可达到环保的要求。如甘肃某公司生产的固硫添加剂,由60%~98%的固硫剂和2%~40%的固硫催化剂制成。实验证明,煤中的硫质量分数为3%时,尾气中的二氧化硫削减量为47%~57%;含硫质量分数低于1.5%时,该削减量可达65%。

以上所列举的锅炉烟气脱硫技术是现阶段普遍采用的脱硫技术。我国当前和今后一段时期的能源仍以煤为主,随着经济的发展,能源的消耗将有很大的增加。相应地,二氧化硫的排放量也将增加,企业应根据实际情况选择合理的脱硫技术,还应该积极开展从烟气中回收二氧化硫,特别是回收低浓度二氧化硫的科学研究工作,争取在较短的时间内控制和消除二氧化硫烟害,保护环境、造福人类。

【参考文献】

[1]都吉明,王书肖,陆永琪.燃煤二氧化硫污染控制技术手册[S].北京:化学工业出版社,2001.