二氧化硫制備及性質的一體化微型實驗

1、高中化學新課程人教版必修1第四章第三節(jié) 二氧化硫制備及性質的一體化微型實驗說課稿深圳市橫崗高級中學王偉各位專家評委,大家好！我是來自深圳市橫崗高級中學的王偉。今天我實驗說課的題目二氧化硫制備及性質的一體化微型實驗 ，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1.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。2.二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

2、，危害師生身體健康。3.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，而這些性質又是高中化學教學的重點內容，不利于學生對二氧化硫性質的掌握。針對上述實驗存在的三個問題，有學生提出能否對上述實驗進行改進我當即對學生的這種想法表示肯定，并鼓勵他們積極設計，勇于探究。二、學情分析從知識角度來看：學生已經具備氧化還原反應、典型非金屬氯氣的相關知識，這為本節(jié)內容的學習起到了鋪墊和支持的作用。從能力角度來看：學生具備一定的實驗操作能力、探究能力和觀察分析能力?！具^渡】根據(jù)以上對教材和學情的分析，確定本節(jié)課的教學目標及重難點如下：三、教學目標為了落實國家對中小學生提出的

3、學習和創(chuàng)新素養(yǎng)，我確定了本實驗教學的三維教學目標如下：【知識與技能目標】掌握二氧化硫的化學性質及其用途【過程與方法目標】1.組織學生分組討論，設計實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象得出物質的化學性質；2.培養(yǎng)學生的邏輯與創(chuàng)新思維能力，規(guī)范學科實驗思維【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，對學生進行辯證唯物主義觀點教育。2.通過微型實驗的教學，提高學生的環(huán)保意識和社會責任感。【教學重點】實驗探究和設計。【教學難點】通過對實驗裝置的創(chuàng)新改進，培養(yǎng)學生主動探究精神。四、教法學法我們采用小組合作探究的實驗教學方法，由學生提出問題，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

4、、多置歸一”，學生給出實驗方案，小組合作實驗、試驗后交流、評價、然后實驗設計的進行再優(yōu)化，最后推廣應用，總結并反思提高。五、實驗過程1.裝置改進階段（1）設計方案根據(jù)改進的思路是否還有別于教材的方法來做該實驗呢？學生給出了一些設計方案，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第一代實驗裝置設計圖（2）學生動手實驗：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（3）實驗結果學生欣喜觀察到了、紫色石蕊試紙變紅、Na2S試紙上有淡黃色固體產生、酸性高錳酸鉀試紙褪色、品紅試紙褪色、因此，學生根據(jù)現(xiàn)

5、象得出二氧化硫具有酸性、還原性、氧化性、漂白性。（4）產生問題1.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。2.濾紙上吸附的硫化鈉的量有限導致二氧化硫與硫化鈉反應的實驗現(xiàn)象不明顯。此時學生的思維陷入了困境，我鼓勵學生說：“我們應該站在巨人的肩膀上，借鑒別人的成果。2.裝置的優(yōu)化階段（1）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，宋佳蔚等人設計的裝置能全部實現(xiàn)我們的改進的預期目標，但裝置比較復雜，不便操作。我們從宋佳蔚等人設計的實驗裝置中得到啟發(fā)，設計了如下實驗裝置（如圖4所示）圖4第二代實驗裝置設計圖（2）學生動手實

6、驗：按照如圖4所示裝置圖連接實驗裝置、加入反應試劑（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（3）實驗結果：分別觀察到紫色石蕊試液變?yōu)榧t色、KMnO4溶液由紫色變?yōu)闊o色、Na2S溶液中有淡黃色的固體產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3.裝置的推廣階段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

7、氣體的制備及性質實驗中，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Na2SO3紫色石蕊酸性高錳酸鉀溶液Na2S溶液品紅溶液Cl2濃鹽酸KMnO4紫色石蕊溴化鈉溶液淀粉碘化鉀溶液紅墨水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中，珍視個別學生的想法，讓學生親身經歷整個實驗過程，培養(yǎng)實驗設計的能力。也通過這些環(huán)節(jié)，提升了學生的學習能力和創(chuàng)造性思維的能力，這也是21世紀培養(yǎng)學生需要具備的核心素養(yǎng)?；仡櫛竟?jié)課的實驗教學，有這樣幾個創(chuàng)新點：（1）一體化：一般能在5-8min內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（2）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。（3）綠色化：本實驗裝置密閉，反應過程中無污染氣體產生。反應結束，向裝置內加入少量NaOH溶液進行尾氣處理，無污染氣體排放。（4）普適性：該裝置也可以推廣到其他氣體的制備