《二氧化硫制备及性质的一体化微型实验》.docx

高中化学新课程人教版必修1   第四章第三节 
    《二氧化硫制备及性质的一体化微型实验》说课稿
                            深圳市横岗高级中学    王伟
各位专家评委,大家好！我是来自深圳市横岗高级中学的王伟。
   今天我实验说课的题目《二氧化硫制备及性质的一体化微型实验》 ，我将从以下五个方面进行说课：
     一、教材分析
人教版生物教材必修1第4章实验【4-7 】“二氧化硫溶于水”的方法进行实验时发现存在以下问题：

                                 图1    二氧化硫溶于水
     1.需要课前制备二氧化硫收集并保存于试管中，制取过程中试剂用量大，二氧化硫易逸散，
以致课堂演示实验或分组实验现象不明显,甚至不能使品红褪色。
2. 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，污染教室环境，危害师生身体健康。
3. 教材实验只验证了二氧化硫水溶液的漂白性，酸性；对二氧化硫的氧化性、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。
针对上述实验存在的三个问题，有学生提出能否对上述实验进行改进我当即对学生的这种想法表示肯定，并鼓励他们积极设计，勇于探究。
 二、学情分析
从知识角度来看：学生已经具备氧化还原反应、典型非金属——氯气的相关知识，这为本节内容的学习起到了铺垫和支持的作用。
从能力角度来看：学生具备一定的实验操作能力、探究能力和观察分析能力。
【过渡】根据以上对教材和学情的分析，确定本节课的教学目标及重难点如下：
三、教学目标
为了落实国家对中小学生提出的学习和创新素养，我确定了本实验教学的三维教学目标如下：
【知识与技能目标】掌握二氧化硫的化学性质及其用途
【过程与方法目标】
1. 组织学生分组讨论，设计实验，根据实验现象得出物质的化学性质；
2. 培养学生的逻辑与创新思维能力，规范学科实验思维
【情感态度价值观】
1.通过二氧化硫的的氧化性、还原性的教学，对学生进行辩证唯物主义观点教育。
2.通过微型实验的教学，提高学生的环保意识和社会责任感。
【教学重点】实验探究和设计。
【教学难点】通过对实验装置的创新改进，培养学生主动探究精神。
四、教法学法
我们采用小组合作探究的实验教学方法，由学生提出问题，在师生共同努力下确定本实验装置的改进方向为“一体化、绿色化、微型化、多置归一”，学生给出实验方案，小组合作实验、试验后交流、评价、然后实验设计的进行再优化，最后推广应用，总结并反思提高。
五、实验过程
1.装置改进阶段
（1）设计方案
根据改进的思路是否还有别于教材的方法来做该实验呢？学生给出了一些设计方案，讨论之后，我们选取其中一个来实施。在这里我们分别将带有品红试纸、Na2S试纸、酸性高锰酸钾试纸、紫色石蕊试纸的粘在滴管上。

                       图2   第一代实验装置设计图
（2）学生动手实验：按照上述实验装置连接实验装置并进行实验：

图3  滴加硫酸溶液前后对比
（3）实验结果     学生欣喜观察到了、紫色石蕊试纸变红、Na2S试纸上有淡黄色固体产生、酸性高锰酸钾试纸褪色、品红试纸褪色、因此，学生根据现象得出二氧化硫具有酸性、还原性、氧化性、漂白性。
（4）产生问题   
1. 该实验无法验证二氧化硫的漂白性的不稳定、可逆等特点。
2. 滤纸上吸附的硫化钠的量有限导致二氧化硫与硫化钠反应的实验现象不明显。
此时学生的思维陷入了困境，我鼓励学生说：“我们应该站在巨人的肩膀上，借鉴别人的成果。
2.装置的优化阶段
（1）文献检索
    吴霞，杨晓东等人仅对二氧化硫的漂白性的可逆过程检验进行了改进，但不能实现装置的一体化。徐晓峰，李猛，宋佳蔚等人设计的装置能全部实现我们的改进的预期目标，但装置比较复杂，不便操作。
我们从宋佳蔚等人设计的实验装置中得到启发，设计了如下实验装置（如图4所示）

                         图4  第二代实验装置设计图
（2）学生动手实验：按照如图4所示装置图连接实验装置、加入反应试剂（依次为紫色石蕊液、酸性高锰酸钾溶液、硫化钠溶液、品红溶液）

图5   滴加硫酸溶液前后现象对比
（3）实验结果：分别观察到紫色石蕊试液变为红色、 KMnO4溶液由紫色变为无色、Na2S溶液中有淡黄色的固体产生表明二氧化硫具有氧化性、品红溶液褪色。对褪色的品红溶液进
行加热后，品红溶液恢复红色（如图6所示），这表明二氧化硫漂白过程的可逆性、不稳定性等特点。

图6 酒精灯加热褪色后的品红溶液前后现象对比

3.装置的推广阶段

我们把上述实验装置除了能较好实现实验二氧化硫的制备及性质的微型一体化实验外，我们只要对滴管、弯管底部、泡管中的试剂进行更换，装置也可以推广到其他气体的制备及性质实验中，如氯气、氨气、乙烯。
气体
溶液A
固体B
试剂C
试剂D
试剂E
试剂F
SO2
70 %硫酸
Na2SO3
紫色石蕊
酸性高锰酸钾溶液
Na2S溶液
品红
溶液
Cl2
浓盐酸
KMnO4
紫色
石蕊
溴化钠
溶液
淀粉碘化钾溶液
红墨水
NH3
浓氨水
生石灰
酚酞
湿润红色石蕊试纸
——
——
乙烯
25%乙烯利溶液
NaOH
固体
酸性高锰酸钾溶液
溴水
——
——
六、效果评价
本次实验教学中，珍视个别学生的想法，让学生亲身经历整个实验过程培养实验设计的能力。也通过这些环节，提升了学生的学习能力和创造性思维的能力，这也是21世纪培养学生需要具备的核心素养。
回顾本节课的实验教学，有这样几个创新点：
（1）一体化：一般能在5-8min内用这套装置完成二氧化硫的制取及酸性、还原性、氧化性、漂白性等性质的验证。通过观察可比较紫色石蕊试液、酸性高锰酸钾溶液、Na2S溶液反应前后颜色的变化，实验效果明显。同时还能验证二氧化硫漂白品红的可逆性、不稳定性特点
（2）微型化：在泡管中加入微量的溶液，既减少了溶液的用量也减少了二氧化硫的用量，实验了装置的微型化和试剂用量的微量化。
（3）绿色化：本实验装置密闭，反应过程中无污染气体产生。反应结束，向装置内加入少量NaOH溶液进行尾气处理，无污染气体排放。
（4）普适性：该装置也可以推广到其他气体的制备及性质实验中，如氯气、氨气、乙烯。该装置的成本低廉，有利于推广。
我校已经制作了一批该装置，学生已经进行分组实验，效果良好。本节课只是对学生部分实验方案进行改进，一定有更多更好的实验方案，需要师生共同去发散和创造。
我的说课就到这里，感谢各位的聆听！