二氧化硫的性质和作用
设计思想
课程标准中对元素化合物的处理，突破了传统的物质中心模式，而是从学生已有的生活经验出发，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，提倡“从生活走进化学，从化学走向社会”。本堂课的教学设计以此为理论基础和指导思想。借助酸雨这一熟悉的环境问题为背景，将二氧化硫的还原性融入酸雨的起因和形成过程的学习中；在分析酸雨的危害和防治时，落实二氧化硫的酸性氧化物的通性，让二氧化硫性质的学习融入酸雨这一环境课题中。通过这堂课让学生认识到含硫的物质在造福人类、促进人类物质文明的同时，不当的使用也可能引起环境污染等社会问题，帮助学生树立社会可持续发展的科学发展观。
教材分析
教材在选择和组织内容时，围绕三个维度的课程目标，确立了三条基本的内容线索：①化学学科的基本知识和基本技能（如：二氧化硫的性质）；②科学探究和化学学科研究方法和学习策略（如：二氧化硫性质的实验探究）；③反映化学与社会、环境、个人生活实际以及其他科学和技术的广泛联系的具有STS教育价值的内容主题和学习素材（如：酸雨的成因、危害及其防治，二氧化硫的功过）。
本节内容“二氧化硫的性质和作用”，是学生全面、系统地了解元素化合物知识，形成元素化合物的知识网络的一个不可缺的关键点。这节课是在学生初三已了解的酸雨与二氧化硫联系的基础上，进一步认识二氧化硫其它重要性质和作用，有着承上的作用；同时本节课也为接下来学习“硫酸的制备和性质”作了很好的铺垫。在此基础上也为下一单元的《生产生活中含氮化合物》学习打下一定方法基础。
学情分析
1、通过前面的学习，学生已有了一定的元素化合物的基础知识，初步了解了二氧化硫与酸雨之间的联系，这就为本节课的学习作好知识准备。
2、经过前面的学习，学生也已初步具有从氧化还原反应和物质分类的角度分析认识新物质的能力，对采用实验探究的方法研究学习化学也有一定的基础。这为学生采用科学探究的方法学习二氧化硫的化学性质提供了能力的基础。
3、因新课程弱化了按元素自然族来介绍元素化合物知识，学生的知识比较散乱，元素化合物的知识网络还未建立，学习元素化合物的方法还未掌握；另外高一学生实验设计能力较差，因此在这一节课中要给予更多的关注和更多的锻炼。
教学目标
（1）知识技能方面：
①了解SO2对空气污染，酸雨形成原因，危害和防治方法。
②掌握SO2的化学性质。
（2）过程与方法：
①通过SO2化学性质实验探究，体验探究过程和乐趣，培养学生观察和分析能力。
②通过阅读教材、调查研究和查阅资料等学习过程，提高学生获取信息的能力，初步学会自学
（3）情感、态度、价值观：
①通过认识酸雨的危害和防治原理，进一步培养学生环保意识，促进对可持续发展的正确认识。
②通过问题讨论和实验探究，激发勇于探索的精神，培养严谨的科学态度和合作意识。
③认识科学探究的意义
重点难点
（1）重点：二氧化硫的化学性质
（2）难点：酸雨的形成原因、设计实验探究二氧化硫的还原性
教学策略与手段
本课教学中运用“启发式教学模式”。以酸雨为教学背景，创设学习情境激励学生主动探究、研讨；运用实验、多媒体和阅读等手段，为学生提供运用多种感觉分析器官的机会，使学生从多层面受到感染，受到激励；运用讨论激励学生强化学习活动，促成学生获得学习成就感；通过归纳、演绎，激励学生建构知识体系，发展学生的认知结构； 通过课前和课外查阅相关酸雨资料如新闻、图片等，让学生更深刻认识化学与人类生活的密切关系，从而更好培养学生的社会责任感。
课前准备
1、学生的学习准备：复习：酸性氧化物，酸雨，氧化还原反应
预习本节课。
2、教师的准备：学生分组(四人一组) 准备实验报告单 准备分组实验用品
教学过程
【投影并提问】同学们在看到美丽的烟花，听着响亮的爆竹声时，是否还闻到什么气味？
（让学生。。。。。。。。）
【陈述】这种气味的科学术语叫刺激性气味，我们闻到的刺激性气味的主要成分就是我们今天要学习的二氧化硫的气味。
【投影并板书】二氧化硫的性质和作用
【提问】提到二氧化硫，同学们会想到什么环境污染问题？
（看学生反应。。。。。——酸雨）
【追问】大家知道什么是酸雨吗?（学生。。。。。。）
【追问】那正常的雨水是不是显中性？（。。。。。。。。。）为什么显弱酸性？
【追问】为什么刚才大家很自然的将二氧化硫跟酸雨联系在一起呢？是因为。。。。。。。。，（提示：酸雨是由二氧化硫引起的？溶有二氧化硫的雨水PH值小于5.6？是不是这样，我们自己动手来测一下当水中溶有一定量的二氧化硫时溶液的PH为多少？。
【投影】当水中溶有一定量的二氧化硫时溶液的PH为多少？
【教师】放在大家面前的一次性针筒收集的就是二氧化硫，大家先观察它的颜色跟状态？
【板书】无色气体、刺激性气味
【老师】然后根据老师投影的要求测二氧化硫水溶液的PH值。
【学生分组实验】1、用充有8mL二氧化硫的一次性针筒吸入1mL蒸馏水，振荡，观察针筒内气体体积的变化。然后用PH试纸测定二氧化硫水溶液的PH，用橡皮塞堵住针筒的前端（溶液待用），填写实验报告单。
【教师】观察学生实验，及时纠正，适时鼓励
【学生】汇报实验结果，填写实验报告单
SO2的颜色状态： 气味：
SO2在水中溶解度： 实验的依据： 。
SO2水溶液的PH：
【提问】你们组观察到哪些现象说明什么？测得的PH值为多少？（。。。。。。。）
【板书】易溶于水（1：40）
【教师】提醒：这里同学们要注意，我们用PH试纸测PH值时只能读出整数。
【教师】刚才我们测得二氧化硫谁溶液的PH值为 ，说明了SO2与水反应生成酸，这个过程与CO2类似，产生的酸也不稳定易分解，书写方程式时需用可逆号。
【板书】 SO2+H2OH2SO3
【过渡】因为二氧化硫水溶液的PH值为 ，所以当雨水中溶有较多的二氧化硫气体形成的降雨就成了酸雨，像这类由二氧化硫引起的酸雨，我们称为硫酸型酸雨。
【投影并提问】那大气中的二氧化硫哪里来的？SO2又是怎样形成酸雨的呢？请同学阅读P89第二段至图4—1进行归纳
【学生】阅读书本，互相讨论后，回答问题
【教师】及时点评学生的答案，同时提出新问题
【复述并投影】1、大气中的二氧化硫主要来源：化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸生产过程中排放的废气。
【复述并板书】二氧化硫形成酸雨的过程（提示学生。。。。。。。）
【板书】 SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+ O2=== H2SO4
催化剂
2SO2 + O22SO3
SO3+H2O===H2SO4
【投影】图片]总结： 酸雨的形成过程
【过渡】刚才同学很好地概括了SO2形成酸雨的途径，现在我们来分析一下在这过程中二氧化硫体现了什么性质，（引导学生说出还原性：大家可以从氧化还原的角度或者大家看看中心原子S的化合价变化等）
【学生】还原性，二氧化硫或二氧化硫的水溶液的硫元素的化合价是+4价，处于中间价，应该可以被氧化生成+6价的化合物。
【疑问】那我们能不能从实验室找一些常见的物质来验证SO2的还原性呢？（学生的反应。。。。）
【继续提示】应该找些具有什么性质的物质呢？
（老师可以给出一些提示：比如要验证二氧化硫的还原性，我们是不是可以选择一些氧化剂来验证？同学们知道哪些物质是常见的氧化剂？学生可能会说O2，我们可以提示：前面我们学过的哪些非金属单质能作氧化剂呢？一直提示到学生说出氯气，液溴为止，如果学生没有说出双氧水等我们可以说双氧水、酸性高锰酸钾等都是我们常用的氧化剂）
【投影】常见的氧化剂： Cl2、Br2、O2、H2O2 、酸性KMnO4
【追问】现在我们来选择哪种氧化剂验证二氧化硫的还原性呢？
（学生可能会说氧气，老师要引导他要通过检验产物的方法来判断。。。。。。。）
【老师】下面就请同学自主选择氧化剂与SO2水溶液反应完成实验后填写实验报告。
【分组实验2】 用试管完成实验并填写实验报告：
SO2+氧化剂
实验报告：
?
氧化剂
实验现象
结论（或者化学方程式）
实验1
?
?
?
实验2
?
?
?
…….
?
?
?
（学生实验，老师指导）
【学生汇报】选择什么氧化剂？观察到什么实验现象？得出什么结论？化学方程式
【引导并板书】 SO2+Br2+ 2H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2+ H2O2 = H2SO4
【过渡】刚才我们通过实验跟理论分析验证了SO2确实有还原性，所以溶有SO2的雨水在降落过程中与空气接触酸性会增强，据有关方面的检测发现，有些地方雨水的PH甚至达到2。酸性如此强的降水到达地面，会产生怎样的影响呢？
【投影】 图片 ：酸雨的危害
1、影响水质
2、土壤酸化、肥力下降、农作物和树木遭到破坏
3、建筑物、桥梁、文物、古迹被毁
[投影]我国因酸雨造成的损失
【过渡】大家知道我国是一个燃煤大国，酸雨的危害十分严重，是世界三大酸雨区之一，如果再不及时科学的解决这个问题，势必直接影响我们国家经济的可持续发展。那我们该如何防治酸雨呢？请大家阅读教材P90，归纳整理防治酸雨有哪些措施？
【[学生】阅读教科书？（随机而变）、互相讨论，回答问题
【教师】点评、复述，提出新问题
【投影】 酸雨的防治
１、开发清洁能源（氢能、风能、核能）{老师：这是一举两得的措施，既可以减少化石燃料使用，又可以从源头防止酸雨的产生}
２、燃煤脱硫
3、二氧化硫回收利用
（那我们该用何种物质来吸收二氧化硫呢？学生：氢氧化钠 提示：能不能找个更经济的试剂呢？提示：前面我们学过二氧化硫跟二氧化碳类似，是酸性气体，所以。。。。。。。）
【老师】工业上一般也是使用氢氧化钙或浓氨水吸收【板书】方程式SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
【副板书】 (NH4)2SO3
【老师】生成亚硫酸钙和亚硫酸铵，进一步被氧化得副产物石膏和硫酸铵，副产物石膏和硫酸铵是有用的化工产品，如硫酸铵可用来做化肥，变废为宝，综合利用，有利于可持续发展。）
【过渡】在酸雨防治过程中我们化学工作者利用二氧化硫的酸性变废为宝，但是要根本解决酸雨等环境问题，还要【投影】4、 提高全民环保意识，加强国际间合作
【过渡】在学习酸雨过程中我们对二氧化硫的性质有了大概的了解，下面请前后同学四人一组讨论，系统的归纳一下二氧化硫的性质。
【学生】分组讨论，教师适当引导学生，进行学习策略指导（老师引导：大家可以根据黑板上的反应式，将二氧化硫从物质类别的角度（以二氧化碳为类比对象）和氧化还原的角度，归纳总结二氧化硫的性质，指出相应的反应方程式。）
【学生】汇报讨论的结果老师补充板书
1、酸性氧化物的通性，对应的方程式有：SO2+H2OH2SO3
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
2、还原性，对应的方程式有： 2H2SO3+ O2=== H2SO4
催化剂
2SO2 + O22SO3
SO2+ Br2+ 2H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2+ H2O2 = H2SO4
【过渡】二氧化硫除了具有酸性氧化物的通性跟还原性外，还具有特性——漂白性
【投影】白色毛织品
【陈述】我们平时穿的那些雪白的毛衣，丝巾就是用二氧化硫来漂白的，今天我这里有一瓶有色溶液――品红，看看二氧化硫能否使品红褪色。
【演示实验】在充满二氧化硫气体的试管中滴入几滴品红，在试管口套上气球，振荡，观察加热前后的实验现象。
（边演示变讲解：试验中拔开塞子及加入品红的动作要快，并要用大拇指按住试管口，尽量减少SO2的扩散；加热而时套上气球是为让整个实验在密封系统中进行，减少对空气的污染）
【学生】观察实验，记录实验现象
实验现象：
【边让学生描述实验现象边板书原理】SO2+品红 不稳定无色物质(特别强调化合、不稳定)
【讲解】前面我们也学过一种物质有漂白性，（让学生说出来是什么？漂白的原理是什么？二氧化硫的漂白原理跟氯水是不一样的，氯水的漂白是氧化漂白，是一种完全的，永久的漂白，而SO2的漂白是化合漂白，是不完全，暂时的，加热或者放置时间久了就恢复颜色，我们也经常应用二氧化硫的这个特性来检验二氧化硫的存在）
【展示】一本旧书，【问】我们拿到的新书都是白白的，大家看看我手中的旧书，知道我们的纸浆是用什么来漂白的吧，其实二氧化硫是一种常用的漂白剂，所说虽然SO2是形成酸雨的罪魁祸首，但是它在日常生活跟工业生产中用很多重要的用途，
【边投影边讲解】除了可以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品外，还可以制造硫酸，而硫酸是一种非常重要的化工产品，是化学工业的血液；二氧化硫还可以杀灭细菌等；作食物和干果的防腐剂。
[讲述]所以我们今天学习了二氧化硫的有关知识，就要尽可能的使SO2这把双刃剑发挥其有利的一面为人类服务，防止它不利的一面出现。同时我们也要认识到应该辩证的来看待事物。这将关系到人类的可持续发展的大问题，是每一位公民都要认识到的。下面我们根据学过的知识来做几个练习
1、下列可以用来鉴别SO2 和CO2 的方法是[ B D ]
A、通入紫色石蕊试液 B、闻气味 C、通入澄清石灰水 D、通入品红溶液中
（该题在解题过程中学生往往选上A，认为二氧化硫可以漂白紫色石蕊试液，可演示实验，加深学生的印象。）
2、.一个城市的环保部门采集了一份雨水样品,每隔一段时间测定一次pH值,其结果如下：
测试时间
0小时后
1小时后
2小时后
4小时后
5小时后
雨水的pH值
4.74
4.63
4.57
4.53
4.53
这种雨水的pH值逐渐减小,其原因何在?
答：空气中的氧气在灰尘等存在下能够逐渐将水中的H2SO3氧化成强酸硫酸.
3、二氧化硫和氯气都有漂白性，现把二者以等物质的量混合，让混合气体通入品红溶液，则其漂白性将 [ D ]
A、和氯气单独通过时相同 B、和二氧化硫单独通过时相同
C、是二者作用效果之和 D、可能失去漂白性
4、根据实验现象，描述SO2的性质：
（1）SO2使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去， SO2体现 性；
（2) SO2使品红褪色，SO2体现 性；
（3) SO2使溴水褪色，SO2体现 性。
[课后作业]
一、书本P95 第2、3
二、作业本
三、课题研究（课后学生分组研究）
课题：最近有科学家提议：将报废的混凝土（即拆掉的旧建筑物的主要成分）抛入酸化的湖中，来治理酸雨的污染的湖水。这一治理方案你认为是否可行。
【板书设计】
本课的板书设计分为两个过程来呈现：
将教学环节一中涉及二氧化硫的酸性氧化物的通性的反应式写在黑板的左边成一块，涉及二氧化硫还原性的反应式写在黑板的中间成一块，教学环节二完成后补充完整为：
二氧化硫的性质和应用
一、物理性质
无色气体，有刺激性气味，易溶于水（1：40），密度比空气大
二、化学性质
1、酸性氧化物的通性 2、二氧化硫的还原性 3、 二氧化硫的特性——漂白性
SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+ O2=== H2SO4 与品红等有机色素化合形成
SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O 2SO2 + O22SO3 不稳定的无色化合物，加热
SO2+2NH3.H2O=(NH4)2SO3 + H2O SO2+ Cl2+ 2H2O = H2SO4 + 2HBr 恢复颜色
SO2+ H2O2 = H2SO4
2CaSO3＋Ｏ２=2CaSO4
(NH4)2SO3+O2= (NH4)2SO4
教学环节三完成后，投影上留下的是：
课件25张PPT。二氧化硫的性质和作用 温州市第五十一中学 吴国珍 【问题探究】1、当水中溶有一定量的二氧化硫时溶液的PH为多少？ 【活动与探究】用充有8mL二氧化硫的一次性针筒吸入1mL蒸馏水，振荡（注意振荡时不要将针筒拿出水面），观察针筒内气体体积的变化; 然后用PH试纸测定二氧化硫水溶液的PH，用橡皮塞堵住针筒的前端,（针筒内的溶液待用）。填写实验报告单。 【问题探究】2、大气中的二氧化硫主要有哪些来源？3、大气中的SO2是如何形成酸雨的呢？（2）含硫矿石的冶炼（3）硫酸、磷酸、纸浆等工业排放的废气（1）主要来自化石燃料的燃烧SO2主要来源硫酸型酸雨的形成SO2 ?SO3 ?H2SO4O2+2H2SO3=2H2SO4SO3+H2O=H2SO4【问题探究】4、设计实验来验证SO2的还原性？ 在小试管中完成实验并填写实验报告：
SO2+氧化剂【活动与探究】实验报告：
O2、 Cl2、Br2、H2O2 、酸性KMnO4。常见的氧化剂：酸雨的危害影响水质土壤酸化、肥力下降、农作物和树木遭到破坏
建筑物、桥梁、文物、古迹被毁中国的乐山大佛埃及的狮身人面像建筑物、桥梁、文物、古迹被毁“空中死神”——酸雨
4、如何防治酸雨？【问题探究】酸雨的防治１、开发清洁能源（氢能、风能、核能）２、燃煤脱硫3、二氧化硫回收利用４、提高全民环保意识【活动与探究】在充满二氧化硫气体的试管中滴入几滴品红，在试管口套上气球，振荡，观察加热前后的实验现象。 （1）可以漂白白纸浆、
毛、丝、草编制品等（2）制造硫酸（3）杀灭霉菌和细菌“功”（4）作食物和干果的防腐剂 1、下列可以用来鉴别SO2 和CO2 的方法是 （ ）
A、通入紫色石蕊试液 B、闻气味
C、通入澄清石灰水 D、通入品红溶液中
都是酸性氧化物，都可以使石蕊变红SO2有刺激性气味，而CO2没有都可以使澄清石灰水变浑浊SO2可使品红褪色，而CO2不能 B D【问题解决】2、.一个城市的环保部门采集了一份雨水样品,每隔一段时间
测定一次pH值,其结果如下:
这种雨水的pH值逐渐减小,其原因何在?
(提示:从硫元素的化合价和酸性强弱方面考虑)空气中的氧气在灰尘等存在下能够逐渐将水中的H2SO3
氧化成强酸硫酸.3.二氧化硫和氯气都有漂白性，现把二者以等物质的量混合，让混合气体通入品红溶液，则其漂白性将 （ ）
A、和氯气单独通过时相同
B、和二氧化硫单独通过时相同
C、是二者作用效果之和
D、可能失去漂白性D 4、根据实验现象，描述SO2的性质：
（1）SO2使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，
SO2体现 性；
（2) SO2使品红褪色，SO2体现 性；
（3) SO2使溴水褪色，SO2体现 性。
[课后作业]
一、书本P95 第2、3
二、作业本
三、课题研究（课后学生分组研究）
课题：最近有科学家提议：将报废的混凝土（即拆掉的旧建筑物的主要成分）抛入酸化的湖中，来治理酸雨的污染的湖水。这一治理方案你认为是否可行。同学们再见!谢谢大家!
