二氧化硫制备及性质微型实验创新设计
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二氧化硫的性质创新实验
作者:王岚
来源:《求知导刊》2019年第02期
摘 要:在高中化学教学中利用白色点滴板和玻璃密封罐进行二氧化硫的所有性质实验,能同时验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、氧化性和还原性,同时能及时用氢氧化钠溶液吸收过量的二氧化硫,防止尾气污染,实验时环保、安全、快捷、现象明显、便于操作,极大地满足了教师演示和学生分组实验的要求,同时符合化学科学素养中提升学生实验探究和创新意识的要求,值得中学教学推广。
关键词:高中化学;实验改进;绿色化
江苏省中小学教研室近期在徐州市举办了“第六届中学化学创新实验调研暨实验观摩活动”, 此次活动展示了近几年实验创新的成果,并进一步探索中学化学实验创新及发展学生核心素养的方向,笔者细细品味和深入探究后,对目前高中常见的二氧化硫的性质实验进行了创新改进。
一、实验创意来源
很多中学由于受教育条件的限制,化学实验以传统的书本为主,同时很多实验在实际操作中受到条件限制,有的现象不明显,所以我们需要对很多化学实验进行改进,今天我们所要讲的二氧化硫气体是高一化学必修1教学中最为重要的气体之一,其性质实验是需要学生重点掌握的内容。二氧化硫的毒性很大,有刺激性气味。传统的实验装置若要同时进行二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、氧化性和还原性的实验,必须事先制备足量的二氧化硫气体,学生若进行分组实验时会有很多不方便的地方,有时实验现象不是很明显,不快捷,不符合绿色化学的思想。 针对以上几个方面的问题,我对二氧化硫的性质实验进行了微型化的创新设计,这样不仅能随时制取二氧化硫气体,同时能验证高中化学需要掌握的二氧化硫气体所有的性质,实验仪器非常容易找到,并且实验过程环保、安全、快捷、现象明显,便于操作,极大地满足了教师演示和学生分组实验的要求,值得在中学推广。
二、化学实验用品
1
关于二氧化硫性质实验的探究和改进
二十中学 王宏盈(高中)
一、 教材分析
在人教版高中化学必修1中,二氧化硫是一种重要的气体,是在学习了硅和氯这两种非金属元素后的又一种元素——硫的重要化合物。二氧化硫的性质及其与社会生产生活密切相关的用途是主要学习的内容。
学生通过本节知识的学习,进一步构建元素化合物的知识体系和学习物质性质的方法和思路,为后面氮元素的学习奠定良好的基础。
关于二氧化硫性质的学习中,教材内容及相关实验只讲授了二氧化硫易溶于水,和作为酸性氧化物的性质和漂白性这三个性质,关于其氧化性和还原性的知识并没有涉及。
在实际的知识考察中,关于二氧化硫的酸性、还原性、和漂白性等是经常会出现的。所以在教学中我增加相关的实验来直观的说明二氧化硫的这些重要的性质是很有必要的。
二、学情分析
此时的学生已经经过高中几乎一学期的化学学习,已经基本建立了高中化学的学习和分析问题的方法,在知识上已经有有了关于氧化还原反应基本概念的学习基础和金属元素及其重要化合物的性质和实验的知识积累,已经具备的一定的分析和解决化学问题的能力。
此外,学生在学习化学知识是本身就存在通过实验探究物质性质的内在驱动力,对实验方案的设计和改进具有强烈的探索的欲望。 2
三、 教学目标
1. 知识与技能:学生学会用已有的化学原理和经验解决实际问题,通过学习能对SO2的性质有全面的了解和认知,加强实验操作动手能的培养。
2. 过程与方法:通过讨论和探究,学会自主探索获取知识、应用知识的方法。
3. 情感态度与价值观:通过实验设计和改进提升实验素养,体会课堂教学与学科的发展和当代可持续发展的关联。在实验探究中相互交流与评价,养成团队合作的品质。
四、 教学过程设计思路
性质学习往往通过实验教学法实现,教材中所设计的实验较为简单,不能全面表现其性质,需要进行补充。本次实验是将传统的课堂补充实验进行改进,达到既能全面表现二氧化硫的性质,有克服传统实验的诸多弊端目的。
・48・ 化学教育 2008年第10期
二氧化硫性质实验新设计
张 艳
(河南省实验中学郑州450002)
根据2003年人民教育出版社出版的全日制普
通高级中学教科书(必修)第一册第六章第二节:二
氧化硫中的实验,按教材准备存在以下几点不足:实
验仪器较多;在实际操作中存在SO 的间断取用,造
成试剂的浪费;各个实验操作在敞口的仪器中,难免
有毒气体SOz的泄漏从而使室内空气受到污染。所
以,现对SO2性质实验的装置进行了改进以创设绿
色微型化实验。
1仪器和药品
仪器及用品:广口瓶,U形管,铁架台,注射器,
品红试纸,气球
药品:65 硫酸溶液,亚硫酸钠固体,高锰酸钾
溶液(或溴水),石蕊水溶液,氢氧化钠溶液
2实验装置(见图1)
图1
3实验步骤和现象
按图1所示,在广口瓶里装入约15 g的亚硫酸
钠粉末,塞紧橡皮塞,橡皮塞上需要置人的有:注射
器、导管,并把湿润的品红试纸粘附于导管的下端。
2个U形管内分 ̄J1Jn人少量的溴水和高锰酸钾溶 液,第2个U形管的端口接人1个气球。
本实验需要3个同针头型号的注射器,第一支
注射器内首先吸入约10 mI 65 的硫酸溶液,缓缓
注入装有亚硫酸钠的广口瓶里,硫酸与亚硫酸钠迅
速反应,可见湿润的红色品红试纸随即变成白色,生
成的二氧化硫气体从左至右依次使溴水和高锰酸钾
溶液褪色,使尾部气球逐渐膨胀变大,这证明了二氧
化硫气体的漂白作用。然后将注射器的针头向上
拔,但仍然嵌在橡皮塞内,这样可保持整个装置的气
密性,换上另一支充有紫色石蕊溶液的注射器(此注
射器需要稍大的容量,体积较多的水溶解的SOz才
较多,实验现象更明显)。再次将溶液注入广口瓶
中,慢慢摇动广口瓶,可见2个U形管内的液体中有
气泡自右向左通过,鼓起来的气球慢慢变小了,瓶中
的紫色石蕊溶液变成了红色,证明S0z气体易溶入
水,水溶液呈酸性。再以上面同样的步骤换上一支
吸有少量氢氧化钠溶液的注射器,注入广口瓶中以
二氧化硫演示实验设计
一、实验目的
1.知识与技能
熟练掌握SO2的制法、性质及其实验操作技能
2.过程与方法
研究SO2性质实验的教学方法
3.情感态度与价值观
树立节约药品的意识及创新意识
二、实验原理
Na2SO3 + H2SO4(浓) ===Na2SO4 + H2O + SO2↑
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
三、实验用品
无水亚硫酸钠、浓硫酸(98%)、0.1%品红溶液、1%高锰酸钾的酸性溶液、5%氢氧化钠溶液、蓝色石蕊试纸、滤纸条、脱脂棉、20×200mm大试管、球形干燥管、12×160mm粗玻璃管、透明胶带(用于固定4个纸环)
四、实验步骤
密闭式二氧化硫系列演示实验装置图
1.无水亚硫酸钠+浓H2SO4
2.湿润的蓝色石蕊试纸
3.吸有品红溶液的滤纸条
4.吸有高锰酸钾酸性溶液的滤纸条
5.吸有硫化钠溶液的滤纸条
6.吸有氢氧化钠溶液的脱指棉
7.细玻璃管
8.粗玻璃管
1.实验前在1支12×160mm粗玻璃管的外壁从下往上依次用透明胶带分别粘牢宽度为2cm的蓝色石蕊试纸环1个、白色滤纸环3个,纸环之间相隔1.5cm,备用。
2.取1只带有单孔橡皮塞的球形干燥管,内放吸有2mL 5% NaOH溶液的脱脂棉,备用。
3.取1支干燥的20×200mm大试管,加入半药匙无水Na2SO3和1小段长约2cm的细玻璃管,备用。
4.演示实验时,分别用4滴蒸馏水、0.1%品红溶液、1%KMnO4的酸性溶液和30% Na2S溶液,从下往上依次滴在粗玻璃管外壁的4条纸环上,并将此粗玻璃管放入上述大试管内,然后沿着粗玻璃管的内壁加入1滴管浓H2SO4,立即塞上上述带有单孔橡皮塞的球形干燥管后,观察纸环上颜色变化情况。
五、实验成败关键
1.保证装置气密性良好。
2.品红、KMnO4和Na2S的浓度既不能太浓、也不能太稀,应适中。