第五章 实验活动5 不同价态含硫物质的转化 教学设计 -2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

配套中学人教版 实验活动5 不同价态含硫物质的转化 一、教材分析 知识体系：本实验活动建立在学生已学习硫元素的基本性质、常见化合物及其在自然界中的存在形式，以及氧化还原反应知识的基础之上，是对之前所学知识的综合运用和深化。通过实验探究不同价态含硫物质的转化，让学生更深入地理解硫元素的化学性质和氧化还原反应的实质，为后续学习硫酸的工业生产、环境保护等内容奠定基础。 实验功能：教材设计的实验活动具有很强的探究性和实践性，旨在培养学生的实验操作能力、观察能力和科学思维能力。学生通过亲自动手进行实验，观察实验现象、记录数据并分析结果，能够提高实验技能和科学探究水平，同时体验科学研究的过程和方法。 情境创设：结合生产生活中的实际问题，如硫酸厂的大气污染治理等，引导学生运用所学知识解决实际问题，体现了化学知识与实际应用的紧密联系，增强了学生的社会责任感和环保意识，使学生认识到化学学科的重要性和实用性。 二、教学目标 学生能够理解并掌握硫元素在自然界中存在的不同价态及其相互转化的基本规律。 认识二氧化硫的氧化性、还原性、漂白性、酸性氧化物的通性，认识浓硫酸的强氧化性。 能够识别并书写涉及硫元素价态变化的化学反应方程式。 三、教学重难点 教学重点： 不同价态含硫物质之间的转化规律及其实验验证。 氧化还原反应、酸碱反应在含硫物质转化中的应用。 二氧化硫的性质。 教学难点： 含硫物质转化过程中氧化还原反应的判断与分析。 理解硫元素的化合价对物质性质的影响，以及含硫物质对环境的影响。 实验过程中条件的控制和实验现象的解释。 实际问题中含硫物质转化的应用与解决。 四、教学过程 导入新课 活动设计：展示一些与含硫物质相关的图片和视频，如火山喷发时产生的含硫气体、酸雨对环境的破坏、工业上硫酸的生产过程等。然后提问：“同学们，你们知道硫元素有哪些不同价态吗？它们在化学反应中是如何转化的呢？” 引导学生回顾已学过的硫元素的基本性质和简单化合物，如硫化氢、硫单质等。 设计意图：通过直观的图片和视频展示，引发学生的兴趣，使他们对含硫物质的转化产生好奇心。提问的方式可以促使学生主动回顾已有的知识，为新课的学习打下基础，同时也自然地引出本节课的主题 —— 不同价态含硫物质的转化。 理论讲解 活动设计： 硫化物：以硫化氢（H₂S）为例，讲解硫化物中硫通常以 - 2 价存在。介绍硫化氢的制备方法，如通过硫化亚铁（FeS）与稀硫酸反应： ，并演示实验。同时讲解硫化氢的性质，如具有还原性，可被氧化剂氧化，能与一些金属离子反应生成硫化物沉淀等。 硫酸盐：以硫酸铜（CuSO₄）为例，讲解硫酸盐中硫以 + 6 价存在。介绍硫酸铜的性质，如溶解性、结晶水合物的特征等，以及其在工业上的制备方法，如铜与浓硫酸反应： 还可以提及其他常见的硫酸盐及其用途。 硫单质：展示硫单质的样品，介绍硫在硫单质中以 0 价存在。讲解硫单质的物理性质，如不溶于水，可溶于二硫化碳，颜色、状态等，以及化学性质，如具有可燃性，能与氧气反应生成二氧化硫：还能与金属反应生成硫化物等。在讲解过程中，强调氧化还原理论在含硫物质转化中的应用，通过具体的反应方程式，帮助学生理解电子转移的过程。 设计意图：通过对硫化物、硫酸盐和硫单质的详细讲解，让学生系统地了解硫元素在不同价态下的典型物质及其性质，为后续的实验探究和对含硫物质转化规律的理解提供理论支持。同时，强化氧化还原理论的应用，使学生能够从本质上理解含硫物质转化的原理。 实验操作 活动设计： 分组讨论：将学生分成若干小组，每组发放实验器材和试剂，包括试管、烧杯、滴管、Na₂S 溶液、Na₂SO₃溶液、浓硫酸、氯水、酸性 KMnO₄溶液、铜片、品红溶液、NaOH 溶液等。要求各小组讨论实验步骤和可能出现的现象，设计实验方案，实现不同价态含硫物质的转化，如将 - 2 价的硫转化为 0 价或 + 4 价，将 + 4 价的硫转化为 + 6 价等，并记录下来。 实验操作：每组学生按照讨论结果进行实验操作，教师巡回指导。例如，学生可以进行以下实验： 向 Na₂S 溶液中滴加氯水，观察溶液颜色的变化和是否有沉淀生成，实现 - 2 价硫向 0 价硫的转化： 在试管中放入铜片，加入浓硫酸，加热，观察溶液颜色的变化、气体的产生以及品红溶液的褪色情况，实现 0 价铜向 + 2 价铜的转化和 + 6 价硫向 + 4 价硫的转化： 注意事项强调：在实验前，教师要强调实验室安全，如浓硫酸的使用安全、有毒气体的处理等。提醒学生注意实验操作规范，如滴管的使用、药品的取用、加热的操作等。要求学生及时记录实验现象。 设计意图：分组讨论可以培养学生的合作学习能力和实验设计能力，让他们在讨论中相互启发，共同设计出合理的实验方案。实验操作过程让学生亲身体验不同价态含硫物质的转化，提高学生的实验操作技能和观察能力。强调注意事项可以确保实验的安全进行，避免发生意外事故。 结果分析 活动设计： 小组汇报：实验结束后，邀请各小组代表分享他们的实验结果，包括观察到的现象、实验数据等。其他小组的学生可以进行补充和提问。 引导分析：教师针对各小组的实验结果，引导学生运用氧化还原理论进行分析。例如，在 Na₂S 溶液与氯水的反应中，分析氯水作为氧化剂，得到电子，硫离子作为还原剂，失去电子，从而实现了硫元素从 - 2 价到 0 价的转化。在 Na₂SO₃溶液与酸性 KMnO₄溶液的反应中，分析亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，高锰酸钾被还原为锰离子等。同时，引导学生对实验过程中出现的异常现象进行讨论和分析，如为什么有的反应速率较快，有的反应速率较慢等。 设计意图：小组汇报可以锻炼学生的表达能力和团队合作精神，让他们有机会展示自己的实验成果和思考过程。引导学生运用氧化还原理论进行结果分析，可以加深学生对氧化还原反应的理解，提高学生运用理论知识解决实际问题的能力，同时也有助于学生更好地理解不同价态含硫物质的转化规律。 课堂小结 活动设计： 知识梳理：与学生一起回顾本节课所学的主要内容，包括硫元素不同价态的物质及其性质，如硫化氢的还原性、硫酸铜的性质、硫单质的物理和化学性质等；氧化还原理论在含硫物质转化中的应用，如氧化剂、还原剂的判断，电子转移的表示方法等；实验操作的基本技能和注意事项，如浓硫酸的稀释、有毒气体的处理等。 重点强调：强调本节课的重点内容，如不同价态含硫物质的转化规律，以及在实验过程中需要注意的关键问题，如实验安全、实验条件的控制等。 设计意图：课堂小结可以帮助学生对本节课所学的知识进行系统的梳理和总结，加深记忆。重点强调可以让学生更加明确本节课的重点和难点，有助于学生在课后进行复习和巩固。 五、板书设计 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$