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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。
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。
五、教学过程【问题的引出】教师引导：请学生通过对二氧化硫已有的了解，对其性质进行初步的预测。
二氧化硫的性质实验报告
实验时间：
实验小组成员：
实验目的：
实验内容：
一、探究SO2在水中的溶解性：
实验用品：矿泉水瓶(充有SO2)、水槽(盛水)
实验步骤：
1、将充满SO2小矿泉水瓶倒扣在盛水的水槽中，在水面下打开瓶盖，（注意在水下边摇晃矿泉水瓶边观察现象）
实验现象：；
解释或结论：。
2、待瓶中水面高度不再变化时，在水下拧紧瓶盖，取出矿泉水瓶，所得溶液备用。
二、SO2水溶液是否显酸性：
实验用品：SO2水溶液、pH试纸、镁条、紫色石蕊试液等
实验过程：
在点穴板的凹槽中分别放上pH试纸、镁条、紫色石蕊试液，再用胶头滴管取SO2水溶液滴入凹槽中，观察现象并解释原因。
实验用品实验现象实验结论或解释
pH试纸
镁条
紫色石蕊试液
三、SO2的漂白性实验：
实验用品：充有SO2的注射器、装有鲜花的小药瓶、
品红溶液、小试管、试管夹、酒精灯、火柴
实验过程：
1、将注射器里的SO2注入装有鲜花的小药瓶中，（注意：将针头通过软塞子打进小药瓶中并振荡。
）
观察现象：
结论或解释：
2、
实验步骤现象结论
将注射器里的SO2注入装
有品红的小试管中,振荡
将上述溶液用酒精灯微
微加热.。
《二氧化硫性质实验的探究》研究报告1 研究背景二氧化硫性质的学习，属于初高中衔接的主要知识点，不仅是初中化学“环境污染”方面的重要内容；而且是高中教材中形成物质性质研究一般思路与方法的重要载体，是后续三氧化硫、氮氧化物及改善大气质量等内容的知识基础；更是化学学科观念和哲学思想渗透的具体知识。
采用现行高中新课标版所述的方法进行实验，在实际操作中存在几点不足：（1）教材实验是分散的独立实验，操作步骤繁琐；（2）需要课前制备二氧化硫收集并保存于试管中，制取过程中药品用量多，二氧化硫易逸散，一方面造成实验有效低，另一方面造成环境污染，方法与环保相悖。
（3）教材实验只验证了二氧化硫的溶解性和漂白性，对二氧化硫的酸性、氧化性、还原性并没有涉及，而这些性质又是高中化学教学的重点内容，不利于学生对二氧化硫性质的掌握。
（4）二氧化硫的漂白实验在敞开的环境中进行，有毒的二氧化硫气体直接排放到空气中，污染教学环境，危害教师和学生的身体健康。
（5）涉及到有毒气体，课堂中很多教师直接忽略演示环节，用视频取而代之。
针对以上问题，查阅了大量文献，概括出了较有代表性的实验设计特点：注射器、三颈烧瓶对二氧化硫的制取和性质实验等操作一体化的设计已有相关研究报道，其主要特点：（1）有的装置未对二氧化硫的氧化性和还原性等方面进行验证，缺乏全面性；（2）有的实验装置所用仪器和材料较多；（3）有的实验装置冗长或采用V型管、W型管、Y型管等非常常用仪器不适用于学生分组实验，甚至演示实验有效性比较弱；（4）有的设计对于实验过程中产生的尾气没有给出具体的解决方案，实验绿色化有待商榷；（5）有的实验装置的安装和设计较为复杂，不够简便；（6）有的实验设计将二氧化硫的性质实验进行独立验证，整个实验耗时较长，不利于节约课堂时间，提高课堂效率。
2 研究内容针对上述传统喷泉实验方法存在的不足，基于各类文献的调研结果，利用三颈烧瓶和注射器对二氧化硫的性质实验进行了微型化和绿色化设计，将二氧化硫的制取、二氧化硫溶于水显酸性、还原性、氧化性、漂白性和尾气处理等实验于一体，具有节约药品，简单易行，实验效率高，有效防止污染等优点。
二氧化硫性质实验联合改进创新研究
二氧化硫（SO2）是一种常见的无机气体，具有酸性和毒性。
它主要由燃烧化石燃料、冶炼矿石和工业生产中产生。
二氧化硫的排放对大气环境和人类健康造成严重的危害，因此研究和改进二氧化硫的性质和减排方法具有重要意义。
本文将探讨二氧化硫性质的实验研究和改进创新的可能方向。
二氧化硫具有强烈的刺激气味，并且具有强烈的腐蚀性。
我们可以通过对二氧化硫的酸碱性、溶解性和颜色变化等性质进行实验研究。
可以将二氧化硫气体通入纯水中，观察溶液的酸碱性变化和溶解度的增加。
可以使用指示剂检测溶液的酸碱性变化，例如使用酚酞指示剂来检测二氧化硫溶液的酸碱性。
二氧化硫的反应性也十分重要。
我们可以通过实验研究二氧化硫与其他物质的反应，了解其反应性质。
可以将二氧化硫气体通入氧化剂中，观察是否发生氧化反应，并观察产物是否具有颜色变化。
我们还可以研究二氧化硫与其他酸类和碱类物质的反应，以及二氧化硫的与金属离子形成络合物的能力。
减少二氧化硫的排放是当今社会亟待解决的问题。
我们可以通过改进和创新减排技术来降低二氧化硫的排放。
可以研究和改进燃烧设备和工业生产过程中的废气处理技术，提高二氧化硫的吸收和净化效率。
还可以探索使用新型吸收剂和催化剂来降解和转化二氧化硫，以减少二氧化硫的排放量。
二氧化硫的利用价值也是一个有待研究的方向。
可以研究二氧化硫的转化和利用，将废弃的二氧化硫转化成有用的化学品，如化学品的中间体和肥料等。
可以研究二氧化硫在催化剂的作用下与其他有机物反应，合成有机化合物。
二氧化硫化学性质实验探究设计
一、实验目的
1.了解二氧化硫的化学性质；
2.探究二氧化硫的反应性；
3.探讨二氧化硫在实际应用中的作用。
二、实验原理
二氧化硫是一种重要的气体，是有机物燃烧产生的主要有害物质之一、它是一种半导体，在空气中存在一定量，具有强烈的气味和特殊的化学性质。
根据既定实验条件，可以使用实验方法观察它的化学性质，从而探究
它的反应性，并了解它在实际应用中的作用。
三、实验准备
1.化学药品：盐酸、硫酸铵、硫酸钠、氢氧化钠、硫酸铵水溶液等;
2.实验器材：1000毫升大孔杯、0-14浓度质量移液管、100毫升烧杯、洗涤瓶、恒温水浴、烧瓶、水槽、烧瓶夹等;
3.耗材：实验用玻璃管、塞芯等。
四、实验步骤
1.将1000毫升大孔杯内的空气抽空，用实验用玻璃管把硫酸铵水溶
液3毫升加入到不含空气的大孔杯中，然后用洗涤瓶把大孔杯充满气体空气，稳定0.05毫米沿四周。
2.在水槽中加入适量的盐酸和硫酸钠溶液，将恒温水浴放入水槽中，调节恒温水浴的温度，使水槽中的液体温度稳定在50℃。
3.将100毫升烧杯放入恒温水浴中，然后用通过硫酸铵在烧杯中加入氢氧化钠50毫升，安装烧瓶夹。
二氧化硫性质实验联合改进创新研究二氧化硫是一种无色有刺激性气体，在工业生产和生活中广泛存在。
它具有一定的毒性和腐蚀性，对人体和环境均有一定的危害。
对二氧化硫的性质进行实验研究及改进创新对环境保护和人类健康具有重要意义。
我们可以进行二氧化硫的物理性质实验。
根据二氧化硫的性质，我们可以利用凝固点测定方法来确定其凝固点。
通过逐渐降低温度，观察到二氧化硫从气体状态转变为固体状态的温度范围。
通过这一实验可以确定二氧化硫的凝固点，并对其固态性质进行进一步的研究。
除了物理性质，二氧化硫的化学性质也值得深入研究。
我们可以进行二氧化硫的氧化实验。
通过将二氧化硫与氧气反应，观察到产生二氧化硫和二氧化硫的混合气体，以及可能的氧化产物。
通过这一实验可以了解到二氧化硫的氧化性质，并对其反应规律进行进一步的研究。
为了改进和创新二氧化硫的性质，我们可以尝试改变其分子结构，以改变其毒性和腐蚀性。
我们可以合成二氧化硫的衍生物，通过引入功能基团，改变其化学性质。
通过这一方法，我们可以得到具有更低毒性和腐蚀性的二氧化硫衍生物，并对其应用进行进一步的研究。
我们还可以尝试开发新型的二氧化硫吸附剂，用于降低二氧化硫的排放量。
通过改变吸附剂的活性中心和结构，提高其对二氧化硫的吸附能力，可以有效降低二氧化硫的排放量，减少对环境的污染。
在实验研究的还需要注意安全措施。
二氧化硫具有一定的毒性和腐蚀性，操作过程中需要佩戴适当的防护装备，确保实验人员的安全。
在实验结束后要妥善处理实验废液和实验物品，防止对环境造成污染。
通过对二氧化硫性质的实验研究及改进创新，我们可以更好地了解其性质和应用，并减少其对人体和环境的危害。
这对于环境保护和人类健康具有重要意义。
二氧化硫性质的实验设计一、问题的提出二氧化硫是中学阶段研究的重要氧化物之一，相关探究实验内容较多。
因二氧化硫有一定的毒性，保存与使用时不太方便，给教师的实验教学带来一定的困难。
如何能够在二氧化硫使用量较少且安全的条件下高效地完成实验教学呢？笔者在教学中设计出以下实验方案，取得了很好的教学效果。
二、实验仪器与药品（一）实验仪器大试管1支，小试管8支（试管均配有橡胶塞），试管架1只，胶头滴管3支，小烧杯1只，酒精灯1只，试管夹1只。
（二）实验药品一大试管二氧化硫气体（课前收集，塞子塞好），蒸馏水，石蕊试液，品红溶液，澄清石灰水，BaCl2溶液，双氧水，酸性KMnO4溶液，氯水，Na2S溶液，FeCl3溶液，KSCN溶液。
三、实验设计（一）物理性质展示盛有二氧化硫的大试管，学生观察总结：无色，气体，刺激性气味（将塞子打开，用手扇动闻气味后，立即将试管塞好）。
易溶于水（将试管倒置于盛有约30mL蒸馏水的小烧杯中，试管内液面上升，形成一段水柱，教师也可利用这段时间，分析归纳二氧化硫的相关物理性质）。
（二）化学性质1. 酸性氧化物（1）与水反应分析倒置试管中水柱上升的原因：SO2+ H2O ？葑H2SO3 。
强调该反应的可逆性，溶液中有SO2与H2SO3，其中硫均为+4价，说明两者某些化学性质相似，为下面用二氧化硫水溶液来代替二氧化硫进行实验，作好理论解释。
取出倒置的大试管，将烧杯中的溶液全部倒入大试管中，塞上塞子备用。
（2）酸碱指示剂变色用小试管取约2mL二氧化硫水溶液，向其中滴几滴石蕊试液，溶液变红色，说明该溶液为酸性。
（3）与碱反应用小试管取约1mL澄清石灰水，用胶头滴管向其中滴入二氧化硫水溶液：开始白色沉淀生成并增多，最后白色沉淀又逐渐消失。
此现象与二氧化碳通入澄清石灰水的反应类似，教师可引导学生将两者进行对比学习。
2. 漂白性用小试管取约2mL二氧化硫水溶液，向其中滴几滴品红溶液，品红溶液褪色，体现二氧化硫的漂白性。
二氧化硫的性质实验探究
一、实验教学目标
知识目标:
(一）通过简单介绍二氧化硫的实验室制法，使学生掌握好实验室制取二氧化硫的反应原理，实验装置，并利用设计的装置制取二氧化硫，用于动手实验，提高学生分析和解决实际问题的能力。
(二）通过分组实验探究，归纳出二氧化硫的性质。
能力目标:
让学生通过动手、观察、比较、思考提高归纳、总结、应用等各方面的能力。
情感目标:
(一）培养学生良好的学习习惯，善于探索的思维方法，把课堂主动权交给学生。
(二）通过实验探究，培养学生求实、创新、合作的科学品质。
(三）通过师生、生生合作学习，研究性学习，体验探究成功的乐趣，激发学生探究欲。
(四）通过探究二氧化硫的性质实验，使学生掌握科学的试验方法，培养学生的逻辑思维能力和动手能力。
(五）了解二氧化硫的物理性质；掌握二氧化硫的特殊性、漂白性和还原性。
(六）通过改进实验培养实验设计能力、观察能力、分析能力、探究能力和合作学习能力，
二、实验内容设计
实验探究1：用干燥的矿泉水瓶收集一瓶二氧化硫，然后向矿泉水瓶中注入蒸馏水，请仔细观察实验现象，为什么注射蒸馏水而不是自来水？
实验探究2：向变瘪的矿泉水瓶中注入石蕊溶液，观察实验现象，这说明什么？
实验探究3：用干燥的试管收集二氧化硫，用橡胶塞塞住，然后用注射器吸10mL的品红溶液向试管注入品红溶液，观察实验现象，这说明什么？
实验探究4：用干燥的试管收集二氧化硫，用橡胶塞塞住，然后用注射器吸10mL的酸性高锰酸钾溶液向试管注入酸性高锰酸钾溶液，观察实验现象，这说明什么？
实验探究5：给实验探究3和实验探究4的试管加热，对比实验，认真观察实验现象；然后向其滴加酸性氯化钡溶液，观察实验现象，这又说明什么？
三、实验方法设计
教学目标的达成，需要适当的教学方法。
本节课是实验教学课，所以以实验为主，通过分组实验、活动探究、演示实验、对比探究、合作交流、讨论归纳相结合的教学方法。
给学生自己动手实验，让学生积极的思考，最后由学生自己来归纳总结。
让学生在体会实验探究快乐的同时，也顺利的完成教学目标。
四、教学过程设计
二氧化硫性质是高中化学（必修一）中的一个非常重要的学习内容。
（1）在二氧化硫溶于水的课本演示实验中，试管中液面上升时速度较慢，时间较长演示效果不明显，不能很好地激发学生的学习兴趣和探究欲。
（2）实验需在水槽中进行，操作不便，稳定性不高。
（3）二氧化硫的漂白性，还原性的演示实验中往往用二氧化硫气体来进行反应，没有将二氧化硫溶于水后配成溶液进行的先例，本人经过多次实践，发现将二氧化硫溶于水后配成溶液进行实验比用气体来进行反应更便于制取保存，实验演示效果好，用时较短，安全无污染，便于处理。
于是本人以课本为中心，依照课改的理念，精心设计“动手实验，探究产物，深究实质，验证真理”的四个环节，把课本实验改进成五个的创新实验便于学生归纳出实验现象，验证二氧化硫的性质。
实验探究1：用干燥的矿泉水瓶收集一瓶二氧化硫，然后向矿泉水瓶中注入蒸馏水，将矿泉水瓶振荡，然后矿泉水瓶迅速变瘪，说明二氧化硫溶于水（1:40）；
①②③
实验探究2：向变瘪的矿泉水瓶中注入紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液变红，说明SO2是酸性氧化物；
实验探究3：用干燥的试管收集二氧化硫，用橡胶塞塞住，然后用注射器吸10mL的品红溶液向试管注入品红溶液，将试管振荡，然后试管溶液迅速褪色，说明SO2具有漂白性；
①②③
实验探究4：用干燥的试管收集二氧化硫，用橡胶塞塞住，然后用注射器吸10mL的酸性高锰酸钾溶液向试管注入酸性高锰酸钾溶液，将试管振荡，然后试管溶液迅速褪色，说明SO2具有还原性；二氧化硫溶于水配成溶液时必须用蒸馏水配制不能用自来水！因为自来水具有漂白粉会氧化水中的二氧化硫。
否则实验会起不到预期的效果。
①②③
实验探究5：给实验探究3和实验探究4的试管加热，对比实验，观察看到实验探究3的试管恢复原来的颜色，而实验探究4的试管无明显实验现象，向两个试管滴加酸性氯化钡溶液时，实验探究3的试管无明显实验现象，而实验探究4的试管又沉淀产生，这SO2的氧化产物为SO42-，说明SO2具有还原性。
实验探究5-1
实验探究3 加热后
实验探究4 加热后
实验探究5-2：向其滴加酸性氯化钡溶液，观察实验现象，这又说明什么？
①②③
五、实验特点
该实验出现明显现象大约需1-2 分钟，同时实验有以下几个特点:一是实验操作简单方便，安全性能好，实验现象明显，用时较短；二是材料来源广泛，实验室普通仪器，并充分利用身边的废弃物。
这些材料也可以发动学生自己收集准备，同时也调动了学生的积极性、参与度；三是药品用量少，仪器拆装方便，符合微型化学实验要求；四是SO2污染物较少，便于处理；五是有利于课堂演示实验，也有利于学生自主探究实验，同时还有助于学生潜移默化地形成环保意识；六是综合性强。
在同一的实验装置中实现了验证SO2性质的实验，能把二氧化硫的水溶性、漂白性、还原性、酸性氧化物的性质全部体现出来。
六、教学反思与自我评价
教学反思：本节课最大的亮点是引导探究法的灵活运用。
教师灵活的引导情境，学生灵活的实验探究。
在注重学生对科学知识的掌握和理解的同时，更加注重了学生在活动中进行科学探究以及分析推论的体验。
学生在活动过程中的参与意识、合作精神、实验操作、探究能力都得到了最大的发挥。
对知识理解和认识水平、分析问题和解决问题的能力在探究中得到了提高。
教师起着组织者、引导者、合作者的作用。
学生是课堂的主体，通过师生互动、生生互动主动构建知识。
自我评价:通过实验创新改进，我认为是成功有效的。
主要体现如下:
（一）改进后的实验能提高课堂效益，增强实验说服力，学生通过实验观察得出结论：
1.二氧化硫溶于水的实验演示操作简便、效果明显，能营造活跃的课堂氛围，激发学生的探究欲望。
2.将二氧化硫溶于水后再进行相关性质的实验，节省了制取气体的环节，演示效果好，既适合课堂演示，也便于学生自己操作，实验的安全性和操作性得到了加强。
绿色环保无任何污染。
3.二氧化硫和水反应的探究，能培养学生发现问题和解决问题的能力，便于学生更好地理解可逆反应这一概念。
4.二氧化硫溶于水配成溶液时必须用蒸馏水配制不能用自来水！因为自来水具有漂白粉会氧化水中的二氧化硫。
否则实验会起不到预期的效果。
（二）在实验中运用物理中的气体压强等知识，有利于培养学生加强学科间联系。
增加跨学科内容,发展学生勤于思考、勇于创新和实践的科学精神；
（三）改进的装置取材于日常生活和实验室废弃仪器。
使用低成本材料进行再创造，体现一线教师推行新课改、实施新课程标准的务实求真的敬业精神。
通过实验，使学生都有一致的认识：二氧化硫是一种具有刺激性气味的气体，对人体有一定的伤害，也对环境有一定的污染；五个的创新实验便于学生归纳出二氧化硫的性质。
创新是无止境的，我们需要不断创新的勇气和决心，让学生懂得去改变和突破，不断地思考和探索，才会让科学不断进步发展。
也许这一节课学生并没有设计出令人满意的实验装置，但是至少学生主动做了各方面的尝试，知道教材并不是绝对权威的，教材的实验装置也有很多不足，只要我们善于思考，是可以想出更好的办法解决这些问题的，比如其他同学和老师设计的创新装置就是最好的证明!这些思维的产生，才是让学生受用终生的能力，才是整个民族未来的希望，也是我们教师教书育人的真正目标。
2018年6月15日。
