第2节 硫的转化 第2课时（教学设计）化学鲁科版2019必修第一册

第二节 硫及其化合物 第2课时 实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 一、知识目标 1.掌握0、 + 4、 + 6价态硫元素之间相互转化的实验方法及对应化学（或离子）方程式。 2.理解稀硫酸的化学性质，掌握浓硫酸的物理性质、吸水性、脱水性、强氧化性等特性及相关用途。 3.了解硫酸的工业生产方法，掌握酸雨的概念、类别、形成、危害及防治措施。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观现象认识不同价态硫元素物质的转化、硫酸的性质，从微观角度理解相关化学反应的本质。 2.证据推理与模型认知：通过实验探究，建立不同价态硫元素转化的模型，依据实验现象进行推理和判断。 3.科学态度与社会责任：了解酸雨的危害及防治措施，增强环保意识和社会责任感。 一、教学重点 1.不同价态硫元素之间的转化。 2.浓硫酸的特性。 3.酸雨的形成与防治。 二、教学难点 1.浓硫酸强氧化性的理解。 2. 相关化学反应方程式的书写。 本节教学内容源自鲁科版2019必修第一册第三章《物质的性质与转化》第二节《硫的转化》第2课时。硫元素是高中化学学习中重要的非金属元素，不同价态硫元素之间的转化是理解硫及其化合物性质的关键，这部分内容在整个高中化学知识体系中具有重要地位。它不仅是对前面所学氧化还原反应等理论知识的具体应用，也为后续学习其他元素及其化合物的性质提供了方法和思路。 按照教材编排，本课时围绕不同价态硫元素之间的转化、硫酸以及酸雨及其防治三部分展开。通过“活动∙探究”引导学生设计并实施实验，探究0、+4、+6这三种价态硫元素之间的相互转化，让学生在实践中理解氧化还原反应原理在元素转化中的应用。对于硫酸，从稀硫酸的化学性质入手，逐步深入学习浓硫酸的物理性质、特性以及强氧化性等，同时介绍了硫酸的用途和工业生产方法。酸雨及其防治部分则紧密联系实际，让学生了解酸雨的形成、危害及防治措施，体现了化学与环境、生活的紧密联系。 教学对象是初高中阶段的学生，他们在之前的化学学习中已经对硫元素有了一定的了解，知道一些含硫化合物，如二氧化硫、硫酸等，但对于不同价态硫元素之间的转化规律还缺乏系统的认识。 在思维能力方面，初高中学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的实验现象充满兴趣，但在分析实验现象、总结化学规律时可能存在一定的困难。 在知识基础上，学生已经掌握了氧化还原反应的基本概念，这为本节课探究不同价态硫元素之间的转化提供了理论支持。然而，将理论知识应用到实际的实验设计和现象分析中，对他们来说仍具有一定的挑战性。在学习方法上，学生习惯被动接受知识，自主探究和合作学习的能力有待提高。 因此，在教学过程中，教师应充分利用实验的直观性，引导学生积极参与探究活动，逐步培养他们的科学思维和自主学习能力。同时，结合生活实际，如酸雨的危害和防治，激发学生的学习兴趣，让学生感受到化学的实用性。 教学环节一 新课导入 【提问】含有硫元素的物质在自然界中依靠大自然的作用进行相互转化。那么，在实验室中怎样实现这些物质间的转化呢？这就是我们今天要探究的内容——实验室里研究不同价态硫元素之间的转化。 设计意图 引发思考，导入新课：通过提出在实验室中如何实现含硫物质转化的问题，引发学生的思考，自然地过渡到本节课的主题，使学生明确学习目标，带着问题去探究新知识，增强学习的主动性和积极性。 教学环节二 不同价态硫元素之间的转化 活动一：介绍实验 【引入】同学们，含有硫元素的物质在自然界中依靠大自然的作用进行相互转化。那在实验室中，我们怎样实现这些物质间的转化呢？下面我们通过实验来探究、 +4 +6这三种价态硫元素之间的相互转化。实验用品有：SO2水溶液，Na2SO3 溶液，浓硫酸，Na2S溶液，稀硫酸，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液，氯水，KI 溶液，淀粉溶液，品红溶液，铜片；酒精灯、玻璃管、橡胶塞、导气管、试管夹、试管，胶头滴管，铁架台等。 设计意图 介绍实验目的与实验用品，引入学生的思考，同时为后续实验做铺垫。 活动二：探究S02或SO32-→S（+4→0）的转化 【提问】我们要探究不同价态硫元素之间的转化，根据给出的实验用品，大家思考如何设计实验来实现或到（ +4到）的转化呢？ 【学生回答】 1.可以用水溶液和溶液，因为根据价态归中规律，它们可能发生反应生成。 2.用溶液、溶液和稀硫酸的组合。 【讲解】非常好，这运用了价态归中规律。我们接下来实验探究，请同学们仔细观察 实验现象并给出结论及化学（或离子）方程式。 【实验探究】 1.取适量水溶液于试管中，滴加溶液。 2.取适量溶液、溶液于试管中。 【学生回答】 1.有淡黄色沉淀生成（或溶液变浑浊），说明被还原，发生了反应（过量）。 2.2.有淡黄色沉淀生成（或溶液变浑浊），说明被还原，反应的离子方程式为。 设计意图 通过实验探究，让学生直观地观察+4价到0价的硫元素之间的转化，培养学生的实验操作能力和分析问题的能力，同时加深学生对价态归中规律的理解。 活动三： 探究或（）的转化 【引入】我们已经探究了价硫到价硫的转化，那如何实现 +4 +6价硫的转化呢？接下来我们继续实验探究探究。 【提问】根据实验用品，大家思考可以用哪些试剂来实现或到的转化？ 【学生回答】可以用酸性溶液或者氯水氧化。 【讲解】非常好，我们接下来实验探究，请同学们仔细观察 实验现象并给出结论及化学（或离子）方程式。 【实验探究】 1.取适量SO2水溶液于试管中,滴加酸性KMnO4溶液。 2.取适量于试管中,滴加氯水。 3. 取适量Na2SO3 溶液于试管中,滴加酸性KMnO4溶液。 4.取适量Na2SO3 溶液于试管中，滴加氯水。 【学生回答】 1.溶液紫红色褪去，说明酸性溶液能氧化，反应的离子方程式为。 2.氯水浅黄绿色褪去，说明氯水能氧化，反应的离子方程式为。 3.溶液紫红色褪去，说明说明酸性溶液能氧化，反应的离子方程式为：5SO32-+2MnO4-+6H+ = 5SO42-+2Mn2+ +3H2O 4.氯水浅黄绿色褪去，说明氯水能氧化，反应的离子方程式为：Cl2 +SO32-+H2O = SO42-+2Cl- +2H+ 设计意图 进一步通过实验探究+4价到+6价的硫元素之间的转化，培养学生的实验能力和对氧化还原反应的理解，让学生掌握常见氧化剂与含硫化合物的反应。 活动四：探究（）的转化 【引入】前面我们探究了价硫到价和 +6 +6 +4价硫呢？下面我们通过实验来探究。 【提问】根据实验用品，怎样设计实验实现到的转化？ 【学生回答】可以用铜片和浓硫酸反应。 【讲解】非常好，浓硫酸在加热条件下能氧化铜单质，自身被还原为的原理，强调实验的安全注意事项。 【实验探究】取几片铜片于试管中, 加入浓硫酸, 加热, 将生成的气体依次通入品红溶液，NaOH溶液中。 【学生回答】铜片逐渐溶解, 溶液变为蓝色,试管中有气泡冒出，品红溶液褪色，说明浓硫酸在加热条件下与铜反应生成了，反应的化学方程式为：2H2SO4 (浓)+Cu === CuSO4+SO2 + 2H2O△ 设计意图 通过实验让学生了解浓硫酸的强氧化性，掌握价硫到价硫的转化方法，培养学生的观察能力和对化学反应的理解。 教学环节三 硫酸 活动一：浓硫酸与稀硫酸 【讲解】浓硫酸加水稀释就可以得到稀硫酸，浓硫酸主要以分子的形式存在，具有强氧化性。稀硫酸可以完全电离：H2SO4= 2H++SO42-，表现酸的通性。 设计意图 讲解浓硫酸和稀硫酸的联系与区别，引入接下来将要学习的知识。 活动二：稀硫酸的化学性质 【引入】我们已经探究了不同价态硫元素之间的转化，硫酸是含硫的重要化合物，下面我们先来学习稀硫酸的化学性质。 【问题】根据酸的通性，回答稀硫酸具有哪些化学性质？ 【学生回答】稀硫酸是二元强酸，能和酸碱指示剂反应、和活泼金属反应、和碱发生中和反应、和碱性氧化物反应、和某些盐反应等。 【讲解】同学们回答的很好，稀硫酸和铁反应的化学方程式，稀硫酸和氢氧化钠反应的化学方程式，稀硫酸和氧化铜反应的化学方程式，稀硫酸和氯化钡反应的化学方程式。 设计意图 通过回顾酸的通性，让学生掌握稀硫酸的化学性质，培养学生的知识迁移能力和化学方程式的书写能力。 活动三：浓硫酸的物理性质 【引入】我们了解了稀硫酸的化学性质，浓硫酸和稀硫酸在性质上有很大差异，下面我们来学习浓硫酸的物理性质。 【问题】结合教材内容，回答浓硫酸具有哪些物理性质？ 【学生回答】浓硫酸是无色、粘稠状液体，高沸点、难挥发、密度比水大、易溶于水等。 【讲解】同学们回答的很好，浓硫酸易溶于水，且溶解时放出大量热，讲解浓硫酸稀释的正确操作：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌。 设计意图 通过观察和讲解，让学生掌握浓硫酸的物理性质，特别强调浓硫酸稀释的正确方法，培养学生的安全意识。 活动四：浓硫酸的吸水性 【引入】我们已经了解了浓硫酸的物理性质，接下来我们通过一个实验来探究浓硫酸的另一个重要性质——吸水性。 【实验探究】向点滴板上的硫酸铜晶体中滴加浓硫酸，仔细观察现象并写出相关反应方程式。 【学生回答】固体由蓝色变为白色，反应方程式为：。 【讲解】同学们回答的很好，这个反应体现了浓硫酸的吸水性，它可以吸收硫酸铜晶体中的结晶水。 【问题】根据浓硫酸的吸水性，它可以有什么用途呢？ 【学生回答】可以做干燥剂。 【总结】浓硫酸可以干燥、、、、、、等气体，但不能干燥碱性气体（如）和还原性气体（如、、等）。 设计意图 通过实验探究浓硫酸的吸水性，培养学生思考与探究问题的能力，同时利用这一性质还可以将浓硫酸作为干燥剂使用，可以培养学生的学科素养。 活动五：浓硫酸的脱水性 【引入】浓硫酸除了有吸水性，还有一种更具“杀伤力”的性质——脱水性。下面我们通过实验来感受一下。 【实验探究】用玻璃棒蘸取浓硫酸在白纸上写一个字，再放在酒精灯上微热，仔细观察现象。 【学生回答】白纸炭化变黑。 【讲解】同学们回答的很好，浓硫酸能将有机物中的、按组成比脱去，生成水，这就是浓硫酸的脱水性。这种性质会使有机物发生炭化。 【实验探究】向蔗糖中缓慢加入浓硫酸，仔细观察现象。 【讲解】蔗糖（）在浓硫酸作用下发生的反应：，并分析实验现象（蔗糖变黑、放出大量热、体积膨胀、生成刺激性气味气体）产生的原因。 设计意图 通过实验探究浓硫酸的脱性，培养学生思考与探究问题的能力，同时进行黑面包实验，激起学生的探究兴趣，拓展学生的视野与思维。 活动六：浓硫酸的强氧化性 【引入】浓硫酸的强氧化性也是它非常重要的一个性质。接下来我们通过几个实验和反应来深入了解。 【讲解】展示铜与浓硫酸反应的实验装置和现象：品红溶液褪色这个反应中浓硫酸将铜氧化，体现了浓硫酸的强氧化性。同时，浸碱棉团的目的是吸收二氧化硫，防止污染空气。 【问题】这个反应的方程式是什么？ 【学生回答】 【讲解】同学们回答的很好，浓硫酸可以氧化大多数金属（铂、金除外），还能使、在常温下发生钝化现象（生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应），但加热条件下，、会继续与浓硫酸反应，如铁与浓硫酸加热反应：。工业上用铁（铝）槽车盛放、运输冷的浓硫酸的原理正是利用了、在常温下遇浓硫酸钝化的性质。此外浓硫酸还能与非金属单质（如）反应：，以及与某些还原性较强的化合物（如）反应：。 设计意图 通过铜与浓硫酸的反应进一步探究浓硫酸的强氧化性，总结出了浓硫酸的氧化规律，培养了学生思考与探究的能力。 活动七：硫酸的用途 【引入】硫酸在我们的生活和工业生产中有着广泛的用途。接下来我们就来了解一下硫酸都有哪些重要的用途。 【问题】请同学们结合教材和课件内容，思考硫酸在制造、石油精炼、金属加工等方面有哪些具体用途？ 【学生回答】硫酸可以制造化肥、农药、炸药、燃料等，用于石油精炼，还用于金属加工。 【总结】硫酸是化学实验室中的重要试剂，也是重要的化工原料，它的这些用途对我们的生活和工业发展都非常重要。 设计意图 让学生了解硫酸的用途，体会化学与生活、生产的紧密联系。 活动八：硫酸的工业生产 【引入】既然硫酸有这么广泛的用途，那它是如何大量生产的呢？下面我们来了解一下硫酸的工业生产方法。 【问题】过去和现代工业分别是如何制备硫酸的？现代工业制备硫酸主要有哪几个步骤？ 【学生回答】过去制备硫酸的方法是；现代工业制备方法主要有三个步骤：一是的产生和净化（），二是接触法制硫酸（），三是的吸收和的生成（）。 【总结】现代工业制备硫酸的方法更加高效、环保，每个步骤都有其重要的意义和条件。 设计意图 让学生了解硫酸的工业生产，体会化工生产的原理及要求。 教学环节四 酸雨及其防治 活动一：酸雨的概念与形成 【引入】在我们的生活中，酸雨是一个备受关注的环境问题。那什么是酸雨，它是如何形成的呢？下面我们来学习相关知识。 【问题】请同学们阅读教材和课件内容，回答酸雨的概念、类别以及硫酸型酸雨是如何形成的？ 【学生回答】的雨水是酸雨，主要是大气中硫氧化物和氮氧化物溶于水后形成的。酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。硫酸型酸雨的形成有两条途径，一是，；二是，。 【总结】酸雨的形成与人类活动排放的硫氧化物和氮氧化物密切相关，我们要重视这个问题。 设计意图 让学生了解酸雨的成因，体会到化工生产可能对环境造成的影响。 活动二：酸雨的危害及防治 【引入】酸雨会给我们的环境和生活带来很多危害，那酸雨具体有哪些危害，我们又该如何防治呢？ 【问题】请同学们结合教材和生活实际，谈谈酸雨的危害以及防治酸雨的措施。 【学生回答】酸雨的危害有使湖泊的水变质，导致水生生物死亡；浸渍土壤，使土壤变得贫瘠；腐蚀建筑，使建筑面目全非；渗入地下水，危害人体健康；侵蚀森林，导致大面积树木死亡。防治酸雨的措施有改变能源结构，开发利用清洁能源；控制酸性物质的排放；健全法律法规，严格规定污染物排放标准。 【总结】酸雨的危害非常严重，我们每个人都应该关注并积极参与到防治酸雨的行动中来。 设计意图 让学生了解酸雨的危害，体会到化工生产可能对环境造成的危害，并提倡绿色生产，保障环境安全。 第二节 硫及其化合物 第2课时 实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 一、不同价态硫元素之间的转化 1.+4→0 o(SO2)水溶液 + (Na2S)溶液 o(Na2SO3)溶液 + (Na2S)溶液 + 稀硫酸 2.+4→+6 o(SO2)水溶液 + 酸性(KMnO4)溶液 o(SO2)水溶液 + 氯水 o(Na2SO3)溶液 + 酸性(KMnO4)溶液 o(Na2SO3)溶液 + 氯水 3.+6→+4 o铜片 + 浓硫酸 2、 硫酸 1.稀硫酸 o化学性质：酸的通性 2.浓硫酸 o物理性质：无色、粘稠状液体，高沸点，难挥发，密度比水大，易溶于水，溶解放热 o特性 吸水性 脱水性 强氧化性 o用途 o工业生产 三、酸雨及其防治 1.概念 2.类别 3.形成 4.危害 5.防治 1.在如图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是 （D） A. ①中苹果块变干瘪 B. ②中胆矾晶体表面有“白斑” C. ③中小试管内有晶体析出 D. ④中pH试纸变红 2.关于浓 H2SO4 与 Cu 反应叙述正确的是（D） A. 在反应中，浓H2SO4只表现出氧化性 B. 此反应属于复分解反应 C. 在反应中，浓H2SO4只表现出酸性 D. 每1 mol铜参加反应就有1 mol H2SO4被还原，同时生成1 mol SO2 3.已知X为一种常见的酸，X的浓溶液能使蔗糖变黑。A与X的浓溶液反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物已略去，下列说法正确的是　　(D) A. X的浓溶液使蔗糖变黑主要体现了X的浓溶液的吸水性 B. 若A为铁，则足量A与X的浓溶液在常温下即可完全反应 C. 若A为碳单质，则将C通入少量澄清石灰水中，一定能观察到白色沉淀 D. 由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应 在本节课的教学中，通过实验探究不同价态硫元素之间的转化，学生的参与度较高，对知识的理解更加深刻。但在实验过程中，由于部分实验现象不够明显，导致一些学生对实验结论的理解存在困难。在讲解浓硫酸的特性时，通过多个实验进行展示，学生对吸水性、脱水性和强氧化性有了更直观的认识。然而，对于一些抽象的概念，如氧化还原反应在硫元素转化中的应用，部分学生掌握得不够扎实。在今后的教学中，应加强实验的改进和优化，提高实验效果，同时加强对抽象概念的讲解和练习，帮助学生更好地掌握知识。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$