二氧化硫的化学性质合集12篇

时间:2023-08-25 09:11:05

二氧化硫的化学性质

二氧化硫的化学性质篇1

二氧化硫的化学性质:具有酸性氧化物的通性,能与碱性氧化物反应,能与碱反应催化氧化。在工业生产上,常利用上面两个反应制造硫酸。具有漂白性,能漂白某些有色物质。 使品红溶液褪色,利用这一现象来检验二氧化硫的存在。有较强的还原性,使氯水、溴水、高锰酸钾溶液褪色。 具有弱氧化性。

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二氧化硫的化学性质篇2

在教学过程中,作为教师总是想方设法去考虑怎么教才能让学生在愉悦的教学过程中容易理解,容易掌握;作为学生总是希望教师能够给他们提供轻松的氛围在讨论、实验中获取知识。怎样协调好“如何教”和“如何学”呢?实验探究是培养实验观念与动手、观察能力的最关键的途径,问题探究是培养创新精神与分析能力最有效的手段,能够在化学课堂中更好地处理好“知识点的落实”与“充分运用探究手段”的关系。

2 案例描述

《二氧化硫的性质和应用》是苏教版化学第一册专题四第一节的内容,本节课二氧化硫的水溶性、漂白性、和还原性是本节课的重点,如何利用课本上的“观察与思考”来有效地实验探究、问题探究让学生直观地、深刻地、全面地掌握二氧化硫的性质?

2.1 二氧化硫的水溶性

课本用充有80mLSO2的针筒吸入10mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡,观察针筒内气体体积的变化,然后用pH试纸测定SO2的水溶液;本实验想通过针筒活塞内推,气体体积减小,推断出SO2溶于水,但是我认为这个实验操作有点复杂而且对针筒的密封性要求很高;针对这种情况我对水溶性的实验提出改进方法,:①用一支充满SO2的试管倒置在有水的烧杯中,通过液面差推出SO2溶于水,但是由于SO2是无色的,液面差观察不够明显;②向充满SO2二氧化硫的塑料瓶里加水,振荡,塑料瓶迅速变瘪,直观效果好,效果明显。所以教学过程中,我们通过第二种方法完成水溶性实验,接着让学生测定其水溶液的pH值。学生很容易从pH试纸颜色的变化判断出其水溶液显酸性。我充分利用结论,引导学生回忆氧化物性质分类总结一下:SO2属于哪类氧化物?具有什么通性?学生经过分组讨论总结出酸性氧化物的通性,然后分组完成方程式,在互相评析、互相打分的竞争协作的氛围中很好地掌握了SO2具有酸性氧化物的通性。

2.2 二氧化硫的漂白性

在前面学过HClO漂白的基础上,我让学生动手完成课本实验2,观察现象,思考SO2的漂白原理、漂白效果与HClO的区别。学生通过实验对比,得出二氧化硫的漂白是与有色物质生成了不稳定的无色物质,进一步归纳接触过的漂白剂漂白类型、原理、效果。在此基础上,我抛给学生两个问题:①如何确定一支试管中无色溶液是通SO2还是Cl2使其褪色的?②如果SO2和Cl2同时作用于有色布条,漂白效果会如何?对于①学生很容易解决,对于②学生知识储备不够,我们很自然就过渡到实验3来探究SO2的还原性。

2.3 二氧化硫的还原性

学生通过课本实验3可以得出SO2与BaCl2不反应,加入H2O2产生大量不溶于稀盐酸的白色沉淀BaSO4。通过现象,学生讨论可以得知SO2被H2O2氧化成H2SO4,结合氧化还原的知识,不难判断出SO2具有还原性。为了加深对的还原性认识,请同学们练习SO2与O2的方程式,然后解决我们提出的问题:如果SO2和Cl2同时作用于有色布条,漂白效果会如何?学生相互讨论就很容易联系到Cl2具有强氧化性,从而得出正确的结论。但是在教学过程中对于实验3,有学生质疑:向水溶液中加入BaCl2也有少量的白色沉淀,这是为什么?面对这个问题,我耐心地引导学生分析沉淀成分应该是什么?如何转化而来?学生思考认为沉淀肯定是BaSO4,因为BaSO3溶于盐酸,那BaSO4从何而来?学生分组讨论、分析认为SO2水溶液中存在H2SO3,空气中存在O2,由此可以判断H2SO3被氧化成H2SO4,说明H2SO3也具有很强的还原性,为酸雨的形成原理做好理解的铺垫。在学生收获解决问题的兴奋中,我给出问题:同学们能尝试写出SO2与H2S的反应方程式吗?由此可以得出什么结论?有力地引导学生看待问题要全面,分析问题,SO2中S的价态处于中间价,所以除了还原性还应该有一定的氧化性。

通过以上实验、问题探究,学生对SO2的物理性质有了充分的认识,很容易掌握作为酸性氧化物的SO2除了与CO2性质相似外,还具有漂白性、还原性和弱氧化性,同时在探究过程中也掌握了H2SO3的不稳定性与强还原性,最后,对于酸雨的形成、危害、治理,水到渠成,很自然就有了很好的认知。

3 案例分析

我认为本节课充分利用课本素材采用实验探究、问题探究给学生提供了最大限度的思考空间,而且还在实验操作中强调了观察能力和总结、分析能力,比较有利于学生在科学探究方面的综合素质的培养,比较符合新课程标准提倡的新理念:“把思考还给学生调教学过程是教师与学生在平等的基础上的交往、互动,目的是让学生经历知识发生、发展和形成结论,从而经过丰富、生动的思考探索过程中通过感受、领悟而获得积极的情趣和愉悦的情感体验,从而使师生双方达到相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充,实现共同发展的过程”。通过学生思考、体验这些心理过程,发展与提升学生的情感、态度、价值观和生活方式这些衡量人的发展的最深层的指标,使教学过程从一种简单的传输、传递和接受知识的过程转变成为一种伴随着学生对科学知识的思考和获得的同时,也成为学生人格健全和全面发展的体验过程。

4 教学反思

4.1 由于实验设备的不足,如何让每位学生亲手做实验感知到SO2的性质同时还能最大程度避免SO2对人体的伤害?

二氧化硫的化学性质篇3

文章编号:1008-0546(2016)04-0094-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.036

绿色化学是近年来发展起来的一门新兴学科,又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学等。绿色化学的目标在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物,最终实现零排放和零污染,是一门从源头上阻止污染的化学。世界各国都十分重视绿色化学的教育和发展,绿色化学已经成为现代化学教育的主要发展方向[1-2]。中学化学实验是中学生学习化学学科知识的重要途径,是学生可以通过感官直接感知的实践过程,学生在实验过程中,能进一步领悟绿色化学的宗旨,并逐步培养绿色化学的意识。但是中学化学教科书对化学药品用量没有明确规定,有的表述比较模糊。在做分组实验时,有相当一部分学生取用药品喜欢“多多益善”,不仅浪费了药品,而且由化学实验产生的废水、废气、废渣等也会对周围环境造成不同程度的污染。如:在做Cl2制备与性质、卤素的性质、Cu和浓H2SO4反应等学生分组实验时,往往会有有毒气体进入空气中,不仅污染空气,而且直接影响师生健康。因此,在中学实施绿色化学实验教育,无论从中学生的科学素质的培养,还是从生活环境的责任感与绿色化学理念的形成等方面,都是十分必要的。

高中化学实验绿色化、微型化[3-6]就是在高中化学实验教学中以绿色化学实验的核心理念为指导,对常规实验的不合理、安全性能低、污染严重等方面加以改进,达到绿色化学的减量、回收、重复使用、尽可能密闭可控、处理尾气诸方面的要求,实现“尽可能小剂量、省资源、少污染、低成本” 的实验室实验,进而培养学生良好的化学素养,以实现课程教学目标。

化学实验绿色化的研究,涉及到实验指导思想、实验内容选择、实验仪器的研制、化学反应过程、实验装置和步骤的设计等实验方面的研究。如何在实际教学中,结合当前素质教育,把绿色化学绿色新概念、新思想、新要求教育贯穿于中学化学教学的全过程之中,是一个新的研究课题。作为中学化学老师,能够就地取材,因繁就简,开发和创新教材实验[7],对中学生是最好的鼓励和引领。

一、现有教学实验的不足之处

中学化学教学中,有很多性质实验,用传统的实验方法和仪器设备实验效果并不明显且缺乏绿色化学意识,例如:人教版《必修1》将氨气性质的实验分成氨气与水的喷泉实验、氨气与酸的玻璃棒实验两个部分来进行的。但在实际操作中存在以下不足:

①喷泉实验所用的氨气采用常规的实验室制法,若现场收集,则耗时长,且氨气易泄漏而造成污染;若课前制好备用,则常因保存不善导致实验失败。

②NH3与浓盐酸的玻璃棒实验,若为教师演示,则白烟过淡,且保留时间不长,不便于学生观察;若为学生分组实验,又会因为不是在密闭条件下进行,众多学生同时实验,容易造成室内空气被污染,不利于健康。

③学生对看到的是“烟”还是“雾”存在疑问。

④容易受到风等因素的干扰,影响实验效果。

又如:二氧化硫的制取及性质实验,该实验出现在高中化学人教版《必修1》第四章第三节,是高中化学课程中非常重要的实验,内容多,难记忆。如果学生没有经过实验的亲身体会,对这些实验的印象都不深,学习也比较困难。但是该实验无论是老师演示还是让学生自己动手做,仪器都比较复杂,药品用量多,而且二氧化硫的气味难闻,具有刺激性,对身体和环境都会造成不良影响。

二、基于主流化学理念的实验改进

基于“环保、高效”以及“绿色化学”“安全化学”等理念,本文针对上述实验中存在的不足,进行了如下改进:

1. 基于“环保、高效”理念的氨气性质改进实验

将NH3的性质实验一次性完成、成功率高且不污染环境、实验器材廉价易得,不易破碎、便于学生分组实验等是本次实验改进的目的。

(1)实验用品

①器材:圆底烧瓶(250mL)或塑料洗手液瓶(250mL),分液漏斗( 50mL),三个透明软塑料瓶(如矿泉水瓶,250mL,需干燥),玻璃导管,烧杯,止水夹,少量棉花等。

②药品:氢氧化钠固体(分析纯),浓氨水,少量浓盐酸,酚酞指示剂。

(2)实验装置图

(3)操作步骤及实验现象

①瓶A内放少量NaOH固体,分液漏斗中装浓氨水;

②瓶B、瓶C均为滴有酚酞的水;

③瓶D放置一团滴有浓盐酸的棉花。

组装连接好装置后,打开止水夹K1、K3,关闭K2,旋开分液漏斗活塞,制取氨气;当看到D中出现大量白烟,C中溶液颜色很红且产生气泡缓慢后,关闭K1、K3,打开K2,挤压瓶B,将水挤入烧瓶内后松手。即可看到烧瓶内形成美丽的喷泉,同时瓶B变扁。

通过这样的改进后,我们能看到,喷泉实验中,水几乎充满整个烧瓶,瓶B被压扁,让学生很容易看到压强在此实验中的作用;瓶D的瓶壁上有大量的白色固体物附着,让学生对白烟有了直观的认识。

(4)本实验的设计亮点

①有理有据:喷泉实验的原理是利用内外压强差所形成的,而矿泉水瓶受压很容易变形,会看到很明显的现象,于是我们用废弃的矿泉水瓶组装了实验装置。

②取材方便:充分利用废弃的矿泉水瓶,材料易得且不易破碎的特点,体现废物利用,灵活处理问题的思想。

③敢于创新:矿泉水瓶盖容易打孔,且可用粘胶粘住缝隙,实验过程中,只要旋紧瓶盖气密性就会很好,避免不易在橡胶塞上打孔,且易漏气等常见问题。

④重视环保:整个实验在密闭条件下进行,避免了NH3、HCl向室内扩散,有较高的安全性,充分体现“绿色化学”。

⑤拆装方便:关键部分的连接使用胶管、止水夹,拆装方便,导管不易折断;且矿泉水瓶的盖子规格几乎都是统一的,便于更换。

⑥操作简单:无论是教师做还是学生来完成,都很容易操作,且成功率高。

⑦直观性强:无论是烧瓶内形成的喷泉,瓶B的变扁,还是瓶D中的大量白烟,抑或是烧杯中的溶液变红,现象均十分明显,使学生通过实验观察对氨气的性质有较强的感性认识;特别是压扁的矿泉水瓶能让学生深切感受到大气压的存在和氨气的极好的水溶性。

⑧安全性高:实验的主要材料为矿泉水瓶,即使实验出现误操作,也不用担心出现炸裂,溅伤人。

⑨高效性:整个实验耗时约2分钟,为喷泉实验的分析和拓展延伸腾出了更多的时间。

我们对氨气性质实验改进后,无论是教师做还是学生来完成,都很容易操作,且成功率高充分调动了学生学习的兴趣与积极性,初步落实了“用实验让化学课堂成为学生快乐的体验场”。

2. 基于“绿色化学、安全化学”理念的SO2制取及性质实验的改进

在对二氧化硫的制取及性质实验,我们采用微型实验仪器来完成这一系列实验。改进后的实验装置如图2。

(1)实验装置改进:用6孔井穴板代替了6个反应器,塑料滴管代替了分液漏斗。

(2)实验操作步骤:

①先检查气密性。在后5个井穴中装入少量水,盖好长进短出的导管塞,在第1个井穴的长导管上插入塑料滴管,挤压滴管,各井穴中均有气泡冒出,说明气密性良好。然后把水倒掉。

②滴管装浓硫酸,6个井穴分别按照表1加入所需药品。6个井穴在整个实验中的作用如表1描述。

③盖好长进短出的塞子,吸1/5滴管的浓硫酸,插入第1个井穴的长导管上,轻轻挤压滴管,反应发生了。我们可以很快看到石蕊变红,品红和高锰酸钾褪色,硫化钠溶液中有黄色的浑浊,一次性验证了二氧化硫的几种性质。

3. 实验的创新点

①使用了微型实验仪器,药品用量很小,从源头上防止了化学实验造成的污染,所以二氧化硫几乎没有造成污染,真正达到绿色、环保、健康。

②微型实验仪器成本低,体积小,操作方便,一次性把SO2的制取、酸性、漂白性、还原性、氧化性全部检验完,实验现象明显,操作简单。

③按每小组几人一套,甚至可以一人一套,可以实现“人人动手,边讲边实验”的理想化教学模式,可以使学生对化学的探究更有兴趣。

我们对二氧化硫的制取和性质实验改进后,从源头上解决了污染的问题,不用到实验室这样有通风设备的地方,就在课堂上就可以实现,操作简单,成功率高,充分调动了学生学习的兴趣与积极性,可以让学生对以前只能在习题或者课本上看到的实验现象有了直观的认识,印象深刻。

三、总结

中学化学实验是中学化学教学将理论与实践相结合的重要手段,实验易操作、实验现象明显、实验设计的合理性及严密性、实验的环保理念等对中学生正确理解和掌握知识、培养学习兴趣和科研素养、掌握实验操作、拓展思维模式等有着极其重要的作用。化学实验的绿色化创新和改进,可以调动学生学习化学的积极性和主动性,培养其对化学的兴趣,并加深对知识的理解和记忆,可以为提高课堂教学高效性提供策略和典型范例,这样的实验改进,能够轻松实现绿色化教学,让学生顺理成章接受绿色化学理念,使学生认识到,化学绝不意味着污染,更高层次的化学、对环境友好的绿色化学等待我们去学习、去探究、去发展。

参考文献

[1] 闵恩泽,傅军. 绿色化学的进展[J].化学通报,1999,(1):10-15

[2] 朱文祥. 绿色化学与绿色化学教育[J].化学教育,2001,22(1):1-4

[3] 王磊.中学化学实验及教学研究[M].北京:北京师范大学出版社,2009:280-289

[4] 朱恩.浅谈中学微型化学实验的三个问题[J].化学教学,2002,(4)

二氧化硫的化学性质篇4

随着课程改革的不断深入,传统的教学模式与当今的科技、网络发展逐渐不相适应。传统教学模式通常由教师的“信息传递”与学习者的“吸收内化”两个阶段组成,由于在“吸收内化”过程中缺少教师的帮助,导致学习者不能将所学知识完全内化,很大程度上磨灭了学生化学学习的兴趣,阻碍了学生自身能力的培养。新课改要求教师在教学过程中关注学生学习的主动性,转变传统的教育角色,关注学生已有的知识背景和认知经验。翻转课堂教学模式的出现颠覆了传统的教学顺序,打破了传统教学模式下的课堂限制,提倡以学生的自主学习为主体,充分体现了新课程标准的教学理念。

一、教学设计

1.教学理念与思想

建构主义认为,学习是学习者根据已有的知识经验主动构建新知识的过程,化学教学要关注学生已有的认知水平,翻转课堂将传统的课上“信息传递”翻转至课前,即学习者借助各种学习材料自主预习,将课后的“知识内化”翻转到课堂上①。

课前学生通过微课学习完成二氧化硫的性质及作用的自主学习,形成一定的认知经验,这样就可以留出更多的课上时间供师生之间进行交流讨论、实验探究,解决学生知识内化的问题。在翻转课堂教学模式下,教师的角色由传统的“知识的传播者和拥有者”变成了教学活动的引导者和组织者,学生的角色由传统的“知识的接收者”变成了教学活动的参与者,使学生在教学活动中具有更多的自主学习。

2.教学模式

翻转课堂在化学教学中的模式可以分为“微课学习”和“课堂学习”两个部分。

在“微课学习”部分,学生可以根据自己的实际情况来选择视频学习的时间、地点、途径等方式,不必再拘泥于化学课堂上,学生可以选择在自己学习最高效的时间来进行学习以提高学习的效率。另外,利用微课视频可以使不同层次的学生都能够得到发展,对于学习基础较好的学生来说,他们可以简要的观看微视频,留出更多的时间去拓展知识。对于那些学习基础较弱的学生来说,他们可以放慢学习节奏,在自己薄弱的地方进行反复观看。在观看视频的过程中,学生还可以将不明白的地方传给老师,老师会对这些问题进行回复,从一定程度上实现了“一对一”的教学辅导。

在“课堂学习”部分,传统教学模式下,教师利用课上时间进行课程的讲解,学生利用课下时间进行练习。翻转课堂教学模式下,将课堂教学的部分重点内容翻转到课前,因而课堂教学中学生具有充足时间进行交流、探究等学习活动,当学生遇到困难时,可以及时的进行小组讨论和向教师请教,教师不仅是知识的传授者,更是学生学习的帮助者和促进者。

通过“微课学习”和“课堂学习”两部分的教学,不仅能够是学生掌握所学的化学知识还能够提高学生学习的主动性和自主性,提高学生的探究能力和解决问题的能力,有助于学生的全面发展。

3.微课学习设计

微课设计应根据学生的已有的知识结构,选取具有代表性的信息。在二氧化硫性质与作用的教学中,教师可以从学生熟悉的空气质量报告入手,引导学生初步认识二氧化硫的物理性质、化学性质及对环境的影响,通过视频中的一些工业生、产应用画面,让学生了解

氧化硫的工业用途,应用相关的动画演示,让学生明白二氧化硫随意排放的危害,引导学生正确认识二氧化硫的回收。并通过视频实验演示二氧化硫的水溶性、还原性、氧化性和漂白性。让学生构建二氧化硫的性质与作用的初步认知。为了让学生有效完成的微课学习及检测效果,可以设置适量问题让学生解决和在线交流。如:

(1)从物质分类角度二氧化硫属于哪一类氧化物?

(2)如何制取二氧化硫?在收集二氧化硫的时候需要注意哪些问题?写出制取二氧化硫的反应原理。在制取二氧化硫的过程中,如何处理尾气?它的原理是什么?

(3)从反应原理分析二氧化硫、次氯酸、活性炭的漂白有什么不同?

(4)通^化合价分析为什么二氧化硫具有氧化性与还原性?

最后,通过设置一栏问题汇总,让学生将不理解的问题记录在这一栏中。以便让教师掌握学生的学习状态。

4.课堂学习设计

新课程教学实施强调知识与技能、过程与方法、情感态与价值观三维目标的和谐发展,使学生获得知识与技能,同时成为学会学习和形成正确价值观。因此在课堂学习设计中应提倡以学生为中心,充分发挥学生的主体地位,给予学生更多的交流讨论、合作探究、实验探索的空间。

笔者在课堂学习的教学设计中利用导学案导学完成五步教学环节:第一环节是微课学习的交流,学生在这个环节提出自己在观看微课视频中存在疑问,并通过生生、师生互动进行交流解决。第二环节是问题研究与解决,利用学生具备一定的元素化合物知识的学习方法及分析推理能力,应用氧化还原反应原理知识分析出二氧化硫的氧化性与还原性。第三环节是实验验证与探究,该环节教学中在提供相应的实验药品与仪器,由学习小组设计二氧化硫的制备及性质的验证与探究的微型实验。第四环节是利用导学案,比较二氧化硫与二氧化碳的性质,应用化学学科思维,得出硫的氧化物及盐的性质。第五环节是设计生活化教学情境,由学生扮演化学、环保、农业等技术人员进行讨交流讨论某地酸雨的形成原因,分析该酸雨久置酸性增强的原理,结合生产生活总结防治措施,达成对二氧化硫知识的全面认识。

二、教学问题解决与实施

1.应用类比归纳构建知识体系,实现知识深度迁移与内化

在探究二氧化硫的性质教学中,传统教学时虽然也能对二氧化硫的性质进行归类比较,但不能深层次的拓展,学生在运用知识解决问题时不能迁移运用,如对于将二氧化硫分别通入BaCl2与H2O2混和液和BaCl2与氨水的混和液生成沉淀问题、NaOH溶液中通入不同量的二氧化硫生成产物等问题,学生不能完整内化。翻转课堂教学中教师有充足时间引导学生依据分类的思想,采取类比类推、演绎归纳的方法,借助同类物质具有相似性质及结构决定性质构建元素化合物的知识体系②。使学生建立二氧化硫与二氧化碳等酸性氧化物性质及碳酸盐与亚硫酸盐性质的知识体系。因此在教学设计上微课学习与课堂学习安排不同的任务和目标见下表。

翻转课堂将部分教学重点知识的学习翻转至课前,在学生具有一定的知识经验条件下,更好的完成知识深度内化。

2.创设实验情境激发认知冲突,引导学生发现问题

化学实验是化学教学的重要手段,在探究二氧化硫的漂白性实验中,二氧化硫分别与品红溶液、溴水、酸性高锰酸钾和紫色石蕊试液反应的实验中发现前三者褪色,加热后不能恢复,而石蕊试液却变红而不褪色的矛盾现象,学生很容易产生都是由于是漂白性的错误认知,经过讨论分析得出溴水、酸性高锰酸钾的褪色是由于二氧化硫的还原性引起,而紫色石蕊试液是由于亚硫酸的生成导致变红色。经过这样的认知冲突,学生对于二氧化硫的性质理解就更加清晰。

翻转课堂教学让学生更多的时间进行思考与亲手实验,当学生在实验中产生认知冲突时,更能激发学生的情绪注意,活跃课堂学习氛围,将学生微课学习中产生的或课堂学习过程中发现的问题得以充分解决③。教师在教学中鼓励学生积极动手,鼓励学生大胆质疑,勇敢提出自己的猜想,并且在实验中细心地观察,用自己缜密的思维逻辑分析实验结果。

3.引导学生创新实验,培养学生化学素养

针对二氧化硫污染大,利用所学知识设计环保实验,让学生亲身体验绿色实验的特点,培养学生的环保意识。在本实验中,设计点滴板作为反应器,利用较少的药品来完成实验。在相扣的两个培养皿的周边涂上凡士林,将点滴板放置其中,创设一个密封的实验环境,将亚硫酸钠固体放入滴板的中间空穴内,周围的其他空穴内分别滴入品红溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液、紫色石蕊试液、硫化钠溶液等,同时在点滴板的周边放上占有氢氧化钠的棉球吸收尾气。最后在亚硫酸钠中加入浓硫酸来制取二氧化硫,迅速扣上表面皿,观察实验现象。经过这样微型化的实验改进与创新,学生可以在对比中一次性完成二氧化硫的性质实验,整个实验过程既节约了药品,又减少了二氧化硫对空气的污染,有效的激发学生的学习兴趣和创新意识及环境意识④。

4.运用情境模拟教学,学以致用

化学教学要回归社会生活,让学生真正体验化学知识与我们的生活生产密切相关,感悟学习化学知识的社会价值与社会责任,形成正确的情感态度与价值观。本课中通过学习小组的交流与讨论,由学生扮演不同角色,通过分析酸雨的成因及防治措施以和二氧化硫的功与过的交流讨论,以达成Χ氧化硫性质与作用的全面认识,并且将所学的知识用于解决生活问题。

三、教学效果与反思

1.翻转课堂要凸显学生学习的自主性

二氧化硫的化学性质篇5

二、教材分析

本节的酸雨问题、环境保护和防治问题又是当今社会的热点,是帮助学生逐渐形成可持续发展思想的好素材。是贯彻落实情感态度与价值观教学理念的好时机。《二氧化硫的性质和作用》这一节是元素化合物知识中最后第二种元素硫的一种氧化物,前面学过钠、镁、铝、铁、铜,氯、碳等元素及其化合物(酸性氧化物)的性质。最后一节是氮及其化合物性质。初中学过酸性氧化物的性质,也学了用化合价升降来分析氧化还原反应。因此在《二氧化硫的性质和作用》这一节学习方法上可借鉴前面的知识和经验,对最后一节氮及其化合物的学习也起指导作用。因此在教方面因突出以学生为主体、教师为指导的思想。创设情境,引导学生思考、讨论,运用已有知识经验,通过自己的建构而掌握新的知识。在学方面要引导学生质疑、提出问题,培养自主学习。转变学生的学习方式。

三、学情分析

学生对本课内容有一定的了解,有一定的比较、类推的能力。但对元素及其化合物的学习如何有系统地进行不清楚。学生可能采取个别死记的方式来学习性质。不能理论联系实际。

四、教学目标

1、学习化合物学习的一般方法,知道一般从几个方面着手。

2、能用化学方程式表示二氧化硫的化学性质,能列举酸雨的一些危害。

3、体验化学对解决环境的贡献,能从化学原理角度理解酸雨的防治方法。

4、培养推究意识,学习用比较、类推等方法进行自主学习。

五、重点、难点

二氧化硫的化学性质、环境意识、学习策略为重点。正四价的硫元素的三类化合物具有还原性、学习策略应用为难点。

六、教学策略和手段

应用媒体、实验,根据建构主义的教学观采用自主学习、探究学习的教学策略。

七、课前准备

学生查阅酸雨危害的相关知识。教师准备相关实验(针筒、点滴板、

药品)

八、教学过程

新课引入:

展示两幅图片:一幅是没有遭酸雨破坏的精美的风景画面,并配以优美阅耳的声音,另一幅是几年后遭酸雨破坏后的十分荒凉的惨状画面。(充分应用情境,激发学生的学习兴趣。应用这两种情景,给学生视觉上的刺激,激发学生学习本节的欲望)。

产生问题:什么原因使优美的环境遭到破坏?

学生讨论、回答问题:是酸雨造成的。

产生问题:指出酸雨还有哪些危害。

学生讨论、回答问题:建筑、石雕、土壤、生物等等。

产生问题:酸雨中的溶质是什么物质?

学生讨论、回答问题:有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,

引出课题: 硫酸型酸雨该溶质是怎样形成的?即二氧化硫是如何转变成硫酸的?

上课过程:

设问:二氧化硫是酸性氧化物吗?酸性氧化物一般具有哪些化学性质?

学生活动:写出二氧化碳与水反应的方程式,二氧化碳与氢氧化钡溶液反应的方程式,二氧化硅与氧化钙反应的方程式。

产生问题: 二氧化硫有这些性质吗?

实验探究:

学生活动:学生分组实验

1、用充有40ml二氧化硫的针筒吸入5ml水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡、观察体积变化。

2、在点滴板上分别放pH试纸、4―6滴氢氧化钡溶液、4―6滴氯化钡溶液,然后滴二氧化硫的水溶液,观察现象。

学生讨论得出结论、板书

一、二氧化硫的物理性质

能溶于水、无色、有刺激性气味的气体(放爆竹是的气味)。

二、二氧化硫的化学性质

二氧化硫和水反应生成弱酸,能使澄清氢氧化钡溶液变浑浊(生成BaSO3沉淀),不能使氯化钡溶液变浑浊。

(酸性氧化物)

产生问题:除了从酸性氧化物角度考虑,还有没有其他角度来研究其性质呢?

SO2如何演变成酸雨中的H2SO4呢?

问题:根据P89图,酸雨形成过程,有几种途径?硫元素的化合价发生怎样的变化?

学生看书、讨论得出结论:有两条途径。实质正四价的硫元素被氧化。

产生问题:如何用实验验证第二条途径呢?

实验探究:

分组实验:在点滴板上滴加3―4滴氯化钡溶液,然后滴加3―4滴H2O2,观察现象。

然后滴加SO2的水溶液,观察现象,然后滴加盐酸,观察变化。

学生讨论分析得出如下结论

1、现象 无---白色沉淀---不消失

2、只能是BaSO4沉淀

3、亚硫酸被氧化成硫酸

板书:4、SO2的还原性

2SO2+O2 2SO3

2H2SO3+O2=2H2SO4

讨论练习:亚硫酸和双氧水反应方程式

问题:除了从酸性氧化物、化合价角度考虑,还有没有其他其性质呢?

板书:5、漂白作用

演示实验:在小试管中加入品红后,再注入SO2的水溶液,然后套上气球,振荡、观察、加热、观察、冷却、再观察

学生描述现象:

SO2 冷却

品红---无色---红---无

产生问题:与次氯酸漂白有何不同?

经常有这样的报道:查获某种粉丝、银耳等物质的违规漂白,这是用什么漂白的呢?

根据实验能不能说明亚硫酸易分解?

小气球另一作用是什么?

问题解决:二氧化硫的漂白原理是其和有色物质化合生成不稳定无色化合物,而使之漂白。但此物质不稳定,所以受热或长时间后易恢复原来的颜色,是暂时漂白。而其它具有漂白性的物质是由于其具有强氧化性将有色物质氧化成无色物质,是永久漂白。

用二氧化硫漂白的,但残留量大大超标。二氧化硫还可用来灭菌,做食物和干果的防腐剂。能说明亚硫酸易分解,否则二氧化硫不会进入小气球中。小气球另一个作用是环保。

问题: SO2有用的一面,但也有害的一面,如何消除有害的一面呢?

学生阅读资料卡:燃煤烟气的脱硫

知识介绍:石油和煤的成分里都含有硫,1吨的煤含有5~50kg的硫,

一吨的石油含有5~30kg的硫,硫在燃烧时将产生2倍于硫重量的二氧化硫,

全世界每年排放到大气中的二氧化硫,在1.5亿公吨以上!随之而来便是空气的质量越来越差,产生酸雨;

板书:三、大气中SO2主要来源和防止原理

来源:化石燃料的燃烧、含硫金属的冶炼、硫酸的生产。

防止原理:酸性氧化物性质、盐还原性

展示: 一幅是治理后的精美的风景画面,并配以优美阅耳的声音。

学生练习:1为治理二氧化硫的污染,降低燃烧时向大气排放的二氧化硫,工业上将石灰石和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)的化学方程式

2、下列物质中硫元素只显示还原性的是( )

A.H2S B.SO2 C.S D.H2SO4

3、能够证明CO2中含有SO2的方法有中 ( )

A.通入澄清石灰水中 B.通入饱和CaCl2溶液中

C.通入品红溶液 D.先通入饱和NaHCO3溶液,再通入澄清石灰水中

九、知识结构或板书设计

十、作业设计

课本95页:1、2、3、5、7、9

问题讨论:

1、CO2和SO2性质的异同点

2、氯气也是强氧化剂,如何设计实验证明它能氧化亚硫酸?如何书写其反应方程式?

3、一瓶无色气体,可能含有HCl,HBr,SO2中的一种或几种。将其通入氯水中,得到无色透明溶液,将此溶液分成两份,一份加入BaCl2和HCl溶液,析出白色沉淀;另一份加入AgNO3和HNO3溶液,也有白色沉淀生成。则下面结论正确的是 ( )

二氧化硫的化学性质篇6

1、食品中二氧化硫残留物的控制

1.1二氧化硫的性质以危害

二氧化硫在通常情况下是一种无色有刺激性气味的气体,有毒,易溶于水,且溶解后和水发生化学反应生成亚硫酸。二氧化硫及亚硫酸盐具有漂白性,它能与有色物质发生反应生成无色的化合物,但这种反应是可逆的,在受热后物质又会变为原来的颜色。

由于二氧化硫及亚硫酸盐的S原子的化合价为正四价,所以其既有氧化性也有还原性,在常温下就可以和许多的氧化性物质发生氧化还原反应。

二氧化硫及其衍生物对人体的各种系统、器官、组织都会产生不利的影响。二氧化硫进入呼吸道后,因其易溶于水,所以大部分被阻塞在上呼吸道,在湿润的黏膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐,使刺激作用增强,损害支气管和肺,进而可以诱发各种呼吸道炎症。

另外,二氧化硫及其衍生物不仅对呼吸器官有毒理作用,而且对其他多种器官(如脑、心、肝、胃、肠、脾、胸腺、肾、及骨髓细胞)均有毒理作用,可谓是一种全身性毒物。它通过血液吸收,对全身产生毒副作用,通过破坏生物酶的活力,影响碳水化合物及蛋白质的代谢。尤其对心脏的损害作用日益引起广大学者的关注。

1.2二氧化硫残留物的来源

作为食品添加剂外源性,添加二氧化硫作为一种食品添加剂,被广泛地用于食品加工中,~些不法商贩在利益的驱使下,在食品中大量地添加二氧化硫及其盐类是导致二氧化硫超标的主要来源。

二氧化硫和亚硫酸盐添加到食品中有以下用途:在食品加工过程中,利用二氧化硫和亚硫酸盐类的氧化性,能有效地抑制食品加工过程中的非酶褐变:利用四价S的还原性和漂白性,也可作为防腐剂,抑制霉菌和细菌的生长。

所以在食品的生产加工过程中,经常加入二氧化硫、亚硫酸盐等,使食品褪色和免于褐变,改善外观品质,延长保质期。但是,二氧化硫易与食品中的糖、蛋白质、色素、酶、酮等发生作用,并以游离型和结合型的二氧化硫残留在食品中。

一旦这些添加剂使用过量,并且无后序的二氧化硫清除技术,必然会导致二氧化硫残留超标。这不仅会破坏食品的品质,而且会严重影响消费者的健康。食品内源性生成,食品自身产生的二氧化硫也是不可忽视的另一重要来源。

研究发现,人为未添加任何亚硫酸盐等添加剂的情况下,某些食品在发酵过程中也会产生亚硫酸盐。葡萄酒和果酒类发酵过程自然产生的亚硫酸盐含量最高可达到300mg,kg,即使在一般情况下也会达到40mg/kg,这一指标也远远超出了美国FDA规定的食品中亚硫酸盐含量的安全范围要求。

另外,食品中有相大部分是植物体,其生长过程中也会吸收部分二氧化硫,这些很容易和植物体内的醛酮类化合物特别是糖类化合物等发生反应生成结合态的亚硫酸,所以植物体内都有一定含量的游离态的和结合态的二氧化硫;动物在生长过程中,由于进食植物,体内也会积累一定量的二氧化硫;所以动物食品和植物食品都含有一定量的天然来源的二氧化硫。

1.3二氧化硫残留物的控制

食品中超量使用及滥用二氧化硫的现象非常严重,导致二氧化硫残留物严重超标,严重影响食品的安全食用,影响人身健康。因此,加强对食品中二氧化硫及亚硫酸盐的监督和检测已成为食品安全的重中之重,研究与应用二氧化硫及亚硫酸盐含量的快速测定技术,是实现监督管理的有效措施之一。

食品安全的保障依赖于可靠的质量监控,迫切需要一种操作简单、检测快速且适于现场检测的试剂仪器。该仪器具有携带方便、操作简单、检测速度快等特点,必将成为食品中二氧化硫现场快速检测的主流技术,是当前和今后一段时期内食品中二氧化硫快速检测的首选方法,为食品生产厂家的自我监控和市场监督提供有力的技术保障。

另外,国家应出台相应的法律规范,约束和限制二氧化硫等食品添加剂、防腐剂的滥用,加强其市场监管力度,利用多种快速、准确的监测手段,对食品中的二氧化硫进行科学准确的监测,严厉打击各种违规违法使用食品添加剂的行为,维护二氧化硫市场的有序进行,保证食品的卫生、安全。

2、材料与方法

2.1原理

食品中二氧化硫经蒸馏后,用 3% 双氧水 20 ml氧化吸收后,亚硫酸根被氧化成硫酸根,离子色谱法直接进样测定硫酸根,将硫酸根与亚硫酸根的量均折算成二氧化硫后计算。反应式如下:

2.2仪器与试剂

DionexICS-3000离子色谱仪:美国戴安公司;电导检测器;Chromeleon色谱工作站;淋洗液发生器(KOH系统);Millipore纯水机;氮气(99.999%);三口瓶;球型冷凝管;接收管。

淋洗液:去离子水(超声脱气),15mmol/LKOH由淋洗液发生器产生,实验用水去离子水18.2MΩ,双氧水(MOS级),盐酸(分析纯),乙醇(分析纯)。盐酸水溶液(1:2),双氧水吸收液(1:9)。硫酸根标准品(1000μg/mL)、亚硫酸钠标准品:中国计量院,4℃冰箱保存12个月;亚硫酸钠配制时,用碘量法进行标定。

2.3色谱条件

分离柱IonPacAS11-HC(250mm×4mm)色谱柱、IonPacAG11-HC保护柱(50mm×4mm);抑制器ASRS3004-mm;流速:1.0mL/min;柱温:30℃;检测池温度:35℃;进样量:50μL。

2.4样品前处理

称取样品50g,用5%的乙醇溶液溶解并充分搅拌15min,倒入三口瓶中,再加400mL水(分多次转移),通氮气15min。同时接收瓶接收并缓慢加入90mL盐酸水溶液,同时通电加热。待溶液沸腾时,将温度降低,保持沸腾,继续加热100min,滤膜过滤待分析。

3、结果与分析

3.1样品前处理的选择

硫酸根和亚硫酸根相比,亚硫酸根不稳定,在空气中很容易氧化,加保护剂稳定性也很差,超过24h样品需重新处理。本方法将亚硫酸盐在酸性条件下转化成二氧化硫,双氧水氧化成硫酸根。通过测定硫酸根的值计算亚硫酸盐或二氧化硫的残留量,稳定性好。

3.2色谱柱的选择

实验选择IonPacAS11-HC色谱柱作为分离色谱柱,IonPacAS11-HC柱容量较大,是一根常用的阴离子色谱柱,用于分离常规阴离子效果较好,分离硫酸根和其他杂质。

3.3淋洗液条件的选择

二氧化硫的化学性质篇7

以下就“二氧化硫”性质的教学设计与课堂教学现场,尝试如何实现在新课标中所倡导的理念,让学生在探究学习中体会科学思想,使用科学的研究方法去探究问题,由此提升他们的科学素养.

第一,在教学过程中建立探究过程.

由于学生在生活中已对二氧化硫有一定的感性认识,特别是对其所引起的一些环境问题了解较多.因此可进行如下设计.以当代世界三大环境问题之一“酸雨”作为切入口,使学生感到亲切又渴望,触发学生探究问题的内驱动力.

把生活中的现象通过多媒体还原在课堂中:视频1:酸雨对森林的危害视频.视频2:自由女神像受酸雨侵蚀的视频.视频3:硫酸工业排放废气造成酸雨的视频.视频1、2让学生在动画视频中了解酸雨对环境、人文的破坏,视频3则让学生体会了现代化学工业的进步在提升人们生活水平的同时,也对环境造成严重污染,从而激发学生的环保意识.

边播放视频,边让学生观察,通过分组讨论、交流、分析、归纳,完成预先设计的探究引导问题.1.酸雨的危害;2.二氧化碳能否形成酸雨;3.酸雨形成的原因;4.硫酸工业厂址的选择及如何减少酸雨.

通过以上活动,使学生比较自然地了解酸雨的成因,同时也使学生学会体验、观察,同学间相互交流、归纳、总结等亲身活动.

第二,通过联系已有的知识,设计实验验证猜想,挖掘隐藏在背后的科学方法和科学思想.

问题提出:通过酸雨的形成过程,了解到二氧化硫作为一种酸性氧化物的特性.二氧化硫的性质和熟悉的二氧化碳有什么相同和不同呢?

学生回忆二氧化碳的化学性质.

用表格列举一些性质,让学生体会应用更加简捷的方法(列表法)对不同物质的性质进行比较,从而比较自然地在头脑中理解记忆两者的不同之处.

提问1:二氧化硫作为一种酸性氧化物,和二氧化碳化学性质有什么相同?

课堂演示对比实验1:分别将二氧化碳与二氧化硫通入紫色石蕊试液和澄清石灰水中,两者现象相同.通过对比引导学生得出二氧化硫与水反应的性质.

演示对比实验2:将二氧化碳与二氧化硫通入紫色石蕊试液后的溶液加热,根据“二氧化碳使溶液变红,加热后,溶液又重新恢复紫色”这一事实,引导学生联想二氧化硫与水反应生成亚硫酸的情况,进而说明“二氧化硫与水的反应“的可逆性,并简单说明”可逆反应”的特征.

提问2:二氧化硫和二氧化碳化学性质有什么不同?

演示实验3:将二氧化硫通入一种红色的溶液――品红溶液中,观察现象.

品红溶液中通入SO2气体,红色褪去,引导学生联想以前学过的哪种物质通入有色物质,会有类似现象.学生在联系卤素中已经学到的氯气,联想到二氧化硫具有漂白性.

对比演示实验4:将氯气通入品红溶液中,观察现象.

验证氯气的漂白性.

引导提问:两者漂白性是否一致?

对比实验5:将用氯气漂白后的品红溶液与二氧化硫漂白后的品红溶液加热.

二氧化硫漂白的品红溶液红色恢复,而氯气漂白的品红溶液红色不恢复,说明了什么?

教师讲解:SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定,受热易分解,使颜色恢复.而氯水漂白是因Cl2溶于水后产生的HClO有强氧化性,可将有色物质氧化成无色物质而漂白,实质为氧化还原反应,这种漂白效果是永久性的.

举例说明工业上常用SO2来漂白纸浆,以致报纸放久会变黄.那么二氧化硫是否能让所有的有色物质褪色呢?

学生讨论总结已学过的有色物质:紫色石蕊试液、品红溶液、溴水、滴有酚酞的氢氧化钠及高锰酸钾溶液.

演示实验6:将二氧化硫通入上述溶液,观察现象.

现象:品红溶液、溴水、滴有酚酞的氢氧化钠及高锰酸钾溶液都褪色了.

教师引导:通过二氧化硫能使紫色石蕊变红,而不能使其褪色,学生很快理解二氧化硫的漂白具有选择性,不能使得每种有色物质都褪色.

教师提问:怎样用实验说明二氧化硫是否将溴水、滴有酚酞的氢氧化钠及高锰酸钾溶液漂白?学生讨论总结后回答:根据二氧化硫漂白后形成的化合物不稳定,在一定条件下,被漂白的物质又会恢复原来的颜色,因此加热,会使得被褪色的溴水、滴有酚酞的氢氧化钠及高锰酸钾溶液恢复原来颜色.根据学生回答进一步做对比实验,了二氧化硫将上述有色物质漂白的假设.教师进一步提问是什么原因导致上述溶液褪色?

学生讨论后回答二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应.

引导学生从化合价来分析二氧化硫的性质(既有氧化性又有还原性),提出二氧化硫与溴水、高锰酸钾溶液所发生的氧化还原反应.

对比实验的运用,能让学生联系学过的知识,引导学生分析问题,并充分调动学生的想象力和创造性思维,使他们能创造性地提出一些解决问题的假设.再采取讨论式的方法,给学生创造一个相互交流、集思广益的氛围.

二氧化硫的化学性质篇8

中图分类号: X701.3 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)02-184-2

0 引言

因为我国的能源结构以燃煤为主,在之前很长的一段时间里大气污染物未经过净化就排放到大气中去,目前在我国北方地区出现的雾霾直接地反映出我国大气污染的严重性,大气环境治理刻不容缓。最近几年国家对排放到大气中的气体制定了严格的标准措施,但是我国的大气污染问题依然形势严峻。

1 氮氧化物与含硫气体的产生

目前排放到大气中的二氧化硫和氮氧化物等主要大气污染气体,以煤炭的燃烧产生的烟气为主,而根据有关专家的预测:到本世纪中期,在我国的一次性能源消费中占据最大比重的依然是煤炭消耗。这足以说明我国在对以二氧化硫和氮氧化物为主的大气污染物的净化治理工作还有很长一段时间。

1.1 氮氧化物与二氧化硫的产生

一般氮元素在煤炭中的质量分数在0.4%―2.9%之间,而硫元素在煤炭中所占的质量分数在0.2%―11%之间。目前排放氮氧化物最多的几个行业是电力、工业和交通运输业。在汽车尾气排放中,氮元素与空气中的氧元素在高温条件下结合生成氮氧化物,这是大气中光化学烟雾的主要来源。在重要煤炭中,硫的含量在0.4%―5.5%之间。在高温中,煤里的硫化物发生一系列复杂的无机化学反应产生二氧化硫气体。

1.2 氮氧化物与二氧化硫对环境产生的危害

氮氧化物与二氧化硫都是主要大气污染物,会对环境造成破坏、对人体产生严重的伤害。含硫氧化物会在空气中积累,随着雨一起降落在地表形成常说的酸雨。酸雨会改变地表土壤和水体的PH值,并且严重腐蚀建筑物,对植物的危害更大,二氧化硫也会对人体造成严重的伤害。氮氧化物在空气中不但会和二氧化硫一样形成酸雨,而且氮氧化物会与碳氢化物一起形成光化学烟雾,还会在大气层破坏臭氧层。

现阶段的酸雨是雨雪中的酸度增加,降低了江河湖泊中的PH值使鱼类减少甚至灭绝;酸雨改变了土壤中原本的酸碱度,使植物的生长发育受到严重的影响;对气候的影响主要在温室效应和降低了能见度;氮氧化物与二氧化硫对人体的主要危害是增加了佝偻病和呼吸道的发病率。

2 脱硫脱硝集成技术

2.1 脱硫脱硝技术

运用在化工工业、火力发电等产生的硫氧化物、氮氧化物的烟气净化技术就是烟气脱硫脱硝技术。现在大规模使用的脱硫脱硝技术有十余种,主要包括脉冲电晕法、石膏湿法、微生物降解等。

2.1.1 脱硫技术简介

烟气脱硫技术就是利用二氧化硫的酸性性质,使用另一种碱性物质吸收烟气中的二氧化硫,从而达到烟气脱硫的目的。根据脱硫中碱性物质的三种状态,脱硫方法分为干法、湿法和半干法。

湿法脱硫顾名思义就是把含有二氧化硫的烟气通过碱性溶液,使之发生反应,把气态的二氧化硫变为液态含硫化合物。湿法脱硫效率高、速度快、稳定可靠,但是耗水量大,需要的资金投入较多。

干法脱硫就是用干燥的碱性物质固体来吸收二氧化硫,这种方法完全不用水参加反应,一直处于干燥状态。干法脱硫技术成本低、投入少,是一种节约型的脱硫技术,但是脱硫的效果不是很好。

而半干法脱硫就是把含有二氧化硫的气体相机通过固、液、气三种状态的碱性吸收物质。这种方法工艺简单、投资较少适合含硫量较低的煤燃烧产生的烟气脱硫。

2.1.2 脱硝技术简介

空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术、低氮燃烧技术等都是目前氮氧化物燃烧技术采用的主要方法。这些技术与烟气脱硝技术相较而言都相对简单,产生的效果有限,反而使热损失增加,热效率降低。低氮氧化合物燃烧技术的局限太多,所以现阶段主要采用烟气脱硝技术。低氮燃烧技术、选择性催化还原法(图1)、选择性非催化还原法(图2)、联合烟气脱硝技术等是烟气脱硝的主要技术。

低氮燃烧技术除了前面所介绍的还有浓度偏差燃烧和烟气再循坏等技术,采用低氮氧化物燃烧技术可以使氮氧化物的量控制在80%―40%之间,使用效率更高的烟气脱硝技术会使得烟气中氮氧化物降到更低。

2.1.3 脱硫脱硝技术的集成

现在随着工业的飞速发展、脱硫脱硝工艺技术的提升而世界各国对大气排放标准要求也越来越高。现阶段已经在运行的脱硫、脱硝技术还不能满足我们对脱硫和脱硝标准的要求,因此世界上很多国家都在积极研发新的,能够提高脱硫和脱硝的技术。

2.2 脱硫脱硝技术集成工艺的原理

脱硫脱硝技术集成工艺满足了同时脱硫脱硝的需求,并且在进行脱硫脱硝处理后还能获得一些副产物。脱硫脱硝技术集成工艺设备简单但可靠、投入资金较少,经济适用。固相吸收脱硫脱硝工艺、活性炭吸收脱硫脱硝工艺、氧化铜脱硫脱硝工艺是脱硫脱硝集成工艺主要运用的三种方法。

脱硫脱硝的反应原理:利用活性炭的吸附能力,吸收烟气中的二氧化硫、水同时与氧气结合反应,并在反应中加入含氮的碱性气体,这就是活性炭吸收脱硫脱硝工艺的反应原理。氧化铜脱硫脱硝工艺是以氧化铜为活性物质,在高温条件下与含硫物质发生反应再与含氮物质发生反应。

3 脱硫脱硝技术集成工艺的实际运用

脱硫脱硝一体化的集成技术应用最多的是一些使用化石能源较多的行业。脱硫脱硝技术集成工艺以简单可靠、效率高、占地面积小、启动资金少的优势而在工业、发电、交通行业里得到大量应用。目前发展的脱硫脱硝一体化工艺技术在经济、技术、环境等方面都取得了巨大的成果。

4 总结

我们直接生活在大气中,大气环境关乎我们的健康。烟气中大量的二氧化硫和氮氧化物排放到大气中,产生酸雨、温室效应、光化学烟雾等环境问题。我国是燃煤大国也是工业大国,机动车保有量居世界前列,因此我国的二氧化硫氮氧化物治理工作刻不容缓。我国严峻的大气治理环境,使脱硫脱硝一体化集成技术的开发不能停止,迫切需要更高效,节约的新技术。

参 考 文 献

二氧化硫的化学性质篇9

我国的经济飞速发展,带动了人民的物质生活水平提升,人们最先对食品提出了更高的要求,虽然现在食品种类繁多,但是在食品质量与食品安全上仍旧会出现许多问题,使人们的生活质量受到了很大的影响,食品安全隐患也是影响社会稳定的消极因素。食品添加剂是加工类食品中不可缺少的一种成分,能够保证食品长时间不腐烂,但是其残留量会影响到食用者的安全也是不争的事实,本文通过探讨亚硫酸盐类在食品中的具体应用,来进一步分析如何对其更好的控制。

1 亚硫酸盐类概述

如果想要了解如何在食品加工中使用亚硫酸盐类,就必须对这类物质有一个整体性的认识,下面从亚硫酸盐类的性质、危害、来源三个角度来介绍这类物质。

1.1 性质

亚硫酸盐类是一类化学药品的统称,包括二氧化硫、亚硫酸盐、硫磺等。以二氧化硫为例,一般的二氧化硫是有刺激性气味的无色气体,带有较强的毒性,比较容易溶于水,在与水相溶的过程中会发生化学反应,生成新的物质――亚硫酸,另外亚硫酸钠也是一种常见的亚硫酸盐类的物质,呈现粉末状,一般有无色以及白色两种状态。一般的亚硫酸盐类与水的相溶性都很好,既有还原性也有氧化性,也是凭借这两种性质才受到食品加工产业的青睐。

1.2 危害

亚硫酸盐类一般会在食品中残留下二氧化硫这种对人体有害的物质,对人体的各部分伤害都很大,二氧化硫进入人体后,在湿润的身体环境中继续发生化学反应,生成的硫酸、亚硫酸都有较强的腐蚀性,严重刺激到肺与支气管,使食用者患上呼吸道的炎症;二氧化硫的毒性不仅能够贯穿人的全身,其毒性的类型也很多,在血液吸收的帮助下,它可以快速地流通人体,产生各种副作用。酶活力是促进人体新陈代谢的重要动力,二氧化硫则会破坏酶活力的运作,从而损伤人的肝、胃以及肾等器官。相关专家的研究证明显示,心脏也会受到二氧化硫的影响,另外一般从事食品加工工作的人,尤其是直接在食品生产第一线的食品工人患肝癌的可能性更大,长期处于亚硫酸盐类物质浓度较高的环境中,会造成损害人体中的细胞遗传的物质的严重后果。

1.3 来源

亚硫酸盐类物质在食品中的来源可被分为两部分,一类是外源,另一类是内源。外源是食品加工产业有意识地将其作为食品添加剂使用,而一些食品加工企业为了保证食品的防腐效果更好,就大量地⒀橇蛩嵫卫嗉尤氲绞称分校导致用量超过了国家规定的标准,不但不利于提升食品的品质,反而会对食用者造成巨大的伤害;内源则是食品自身产生的亚硫酸盐类物质,一些需要发酵的食品会产生这类物质,如酸奶、果酒等;另外有一些品种特殊的蘑菇被从野外采摘回来之后,会发生新陈代谢的反应,生成有害物质,如二氧化硫;动物、植物处于自然之中,难免会吸收到来自于大气环境中的二氧化硫,因此食用动物以及植物时,食用者会将它们体内的二氧化硫吸收进自己的体内。

2 在食品中的具体应用

将亚硫酸盐类应用到食品中这项工艺并不是现代社会才有的,在很久之前的古罗马时代人们就已经开始利用亚硫酸盐类物质了,他们主要将其用于对盛放食物的器皿消毒,而在现代社会亚硫酸盐类物质的应用范围已经被逐渐扩展,人们也开发出许多亚硫酸盐类的新用途。

2.1 抑制酶促褐变

酶促褐变是酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的结果,从而使水果蔬菜等新鲜植物性食物生成影响外观的棕褐色。酶促褐变需要三个条件,而二氧化硫以及其他含硫化合物,包括亚硫酸盐、低亚硫酸盐、焦亚硫酸盐可以抑制三个条件之一的酚氧化酶活性,研究显示,在微酸性(pH=6)的条件下,抑制酶促反应的能力最强。研究表明,0.01g/kg的二氧化硫可完全抑制酚氧化酶活性,由于二氧化硫及其含硫化合物存在损失或与氧、醛类、单糖类反应,因此在实际应用时二氧化硫使用量会提高。钙离子有助于二氧化硫抑制霉变作用,特别是在马铃薯和红薯等薯类食品中,单独使用亚硫酸盐有迅速褐变的倾向,但结合使用氯化钙后,褐变现象迅速得到遏制。

2.2 抑制非酶促褐变

非酶促褐变主要发生在乳制品、发酵酿造制品、淀粉糖浆等食品中。已知的非酶促褐变主要有三种类型:羰氨反应褐变(即美拉德反应);焦糖化褐变作用;抗坏血酸氧化褐变作用。亚硫酸盐可以与糖中的羰基结合,中断羰氨反应的历程,抑制羰氨反应造成的非酶促褐变。

2.3 通过消耗氧气发挥防腐保藏作用

不同的微生物抵抗二氧化硫的能力不同,酵母菌比较强,致死浓度高,细菌则比较弱,如大肠杆菌在二氧化硫浓度为万分之一时即有抑制效果。二氧化硫或含硫化合物需要在酸性条件才具有防腐作用,因为只有保持分子状态的亚硫酸才具有最大的防腐效果。二氧化硫及含硫化合物进行食品防腐保藏的方式有两种:干法(熏硫保藏法),即直接熏蒸待防腐保藏的食品或者将一定量的二氧化硫通入容器中然后密封;湿法(浸泡保藏法),即将原料放入容器中,再将配制好的亚硫酸盐溶液倒入,其浓度主要按有效二氧化硫计算为原料和水总重的0.1%~0.2%。亚硫酸盐的防腐作用与浓度成正比关系,温度可以增强防腐作用。但是,无论干法还是湿法,提高温度对果蔬类产品质量不利。

2.4 其他应用

在豆奶粉及速溶豆浆晶生产中添加二氧化硫及含硫化合物,可以降低豆浆黏度,提高溶解,抑制蛋白质褐变。生产染色樱桃时,可以使用亚硫酸盐破坏樱桃的花青素,然后再用与二氧化硫有强亲和力的物质,去除二氧化硫,但是这种方法有可能引起甲醛残留。二氧化硫及其盐类已经成为在世界范围内广泛使用的食品添加剂,被用作防腐剂、漂白剂、保色剂、疏松剂和还原剂等,广泛应用于蜜饯、干果、干菜、银耳、粉丝、饼干、沙糖、冰糖、糖果、葡萄糖、果酒、葡萄酒、竹笋、蘑菇、薯类淀粉、啤酒等食品中,甚至于某些药物中。

3 结束语

虽然亚硫酸盐类物质在食品中的使用超标问题依然存在,但是我国的食品安全研究人员已经找出多种应对方法,尽可能地降低其对于人体的危害性,尤其是对其残留物质的控制手段也在不断地开发中,使其能够为食品工业提供质量更高以及更具有安全性的服务。

参考文献

二氧化硫的化学性质篇10

摘要:在分析“九五”期间二氧化硫总量控制的基础上,根据全国大气环境资源分区的理论,对“十五”期间全国二氧化硫的排放总量目标

>> 中国生活二氧化硫污染的地域性特征分析 新建大型焦化企业二氧化硫排放控制措施研究 二氧化硫的喷泉实验 《二氧化硫》教学设计 污染大气的二氧化硫 二氧化硫性质实验改进 “二氧化硫”教学设计 二氧化硫知识问答 二氧化硫考点例析 空气中二氧化硫检测的实验室内部质量控制 《二氧化硫》教学方案的设计与评价 《二氧化硫和三氧化硫》教学设计 经典中国 辉煌“十五” 中国名窑(十五) 试议二氧化硫污染现状及控制对策 浅析燃煤电厂烟气二氧化硫排放的控制对策 火电厂二氧化硫污染排放控制方法探究 石化企业硫磺回收装置二氧化硫排放控制问题分析 食品中二氧化硫残留量的控制及检测 二氧化硫PK二氧化碳 常见问题解答 当前所在位置:中国 > 政治 > 中国“十五”期间二氧化硫总量控制方案研究 中国“十五”期间二氧化硫总量控制方案研究 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write("作者:未知 如您是作者,请告知我们")

申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:在分析“九五”期间二氧化硫总量控制的基础上,根据全国大气环境资源分区的理论,对“十五”期间全国二氧化硫的排放总量目标以及地区分配进行了分析,提出了“十五”期间全国以及“两控区”二氧化硫的排放总量控制的初步方案。经研究,建议中国2005年二氧化硫的排放总量控制在1 820万t以内。关键词:总量控制;二氧化硫排放量;环境保护计划;中国中图分类号:X321.012

文献标识码:A

文章编号:1001―6929(2004)02―0045―04

二氧化硫的化学性质篇11

摘 要:从化学学科核心素养角度着手,在“二氧化硫的性质和作用”课堂教学中进行学科的变化观、实验观、环保观、对比观等思维的培养,形成积极、主动的思维去发现问题,并找到切实可行的解决问题的方案。

关键词:核心素养;二氧化硫的性质;教学反思

伴随着高中化学课程标准的修订,“立德树人”的根本任务的确立,要求学生在学习中形成学科的核心素养观,要求教师在教学中能帮助学生形成能体现学科自身本质特征,具有学科性质的核心素养观[1]。元素化合物是化学学科知识体系的基础,对于学生学科核心素养的养成有重要的作用。以“二氧化硫的性质和作用”教学为例,从元素化合物的角度展开,进行化学学科核心素养培养的教学设计,实验探究教学。

一、 基于学科核心素养设计元素化合物教学

(一)学科核心素养

化学学科核心素养包含了“宏观辨析与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”五个要素。化学核心素养是学生在化学认知活动中发展起来的,并在解决与化学相关问题中表现出的关键素养,体现了学生从化学视角认知事物,并形成脉络。化学学科核心素养的形成,不是通过简单的知识记忆,也不是知识体系的简单组合。它需要学生在学习过程中以及学习的情境中积极互动,形成主动的思维意识,深入理解化学学科特征、特点的基础上形成切实有效的解决化学问题的基本方法与思路,在理解与应用中不断升华、提炼。

(二)基于学科核心素养设计教学

化学学科核心素养的建构,体现在学生能主动运用化学学科的思想方法,多角度、全方位地认识事物,并形成切实可行的思维意识、思维习惯,在化学学科核心素养的指引下,建构丰满的知识体系,引导学生形成学科知识,认知习惯与方式,从而去解决问题[2]。在元素化合物的学习中,化学学科的核心素养就是:结构决定性质,性质决定用途。这反映了一系列知识体系的内在框架。

“二氧化硫的性质和作用”是苏教版《化学》1中专题4的开篇之作,通过对前面一系列元素化合物的知识体系的学习,学生具备了一定的分析、对比的能力。教学中,教师通过一系列情境的创设,让学生去发现问题,并设计方案去解决问题,从而在问题的解决过程中培养化学学科核心素养。

实验观:化学是一门实验的学科,实验揭示了事物的本源,实验带来了问题的解决,这就要求我们切实地回到实验中。本节课设计了“二氧化硫的漂白实验”“二氧化硫与氯化钡溶液、双氧水的实验”“二氧化硫与高锰酸钾反应的探究实验”,以实验为依据,建构二氧化硫的性质、用途的学科核心素养。

对比观:对比分析是化学学科的重要的思维分析方法,本节课创设情境,将二氧化硫的漂白性与次氯酸的漂白性进行对比,将二氧化硫使品红溶液褪色的机理与二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色的机理进行对比分析。在对比分析中,让学生去主动探究,通过方案设计、实验论证,找出主因,从而形成化学学科的核心素养。

环保观、平衡观、探究观、创新思维在本节课中也有体现。正是基于这些化学核心素养观中的教学模式的设计,才能使学生形成知识体系,提高了学生发现问题、解决问题的能力。

二、“二氧化硫的性质和作用”教学过程

(一)活动引入 点燃激情

教师:回到生活中的化学,展示红酒图片,重点突出红酒配料的成分为SO2,我们知道SO2有毒,红酒中怎么还会有SO2呢,它的作用是什么呢?性质决定用途,这节课,我们首先来学习一下SO2的性质。

设计意图:通过认知的冲突性,激发学生的探究欲望。开了个好头,使学生投入到探究的情境中来。

教师:二氧化硫能溶于水中,那么大家能完成化学方程式的书写吗?并测定二氧化硫的水溶液的酸碱性吗?

学生:跃跃欲试,激情被点燃。顺利写出化学方程式,并完成溶液酸碱性的测定。

结论:二氧化硫具有酸性氧化物的通性。

设计意图:进一步通过可操作实验,激发学生的学习积极性,并对他们的表现、B度做出表扬,使学生进入学科核心素养的学习模式中。

(二)问题探究 建立对比观

教师:设计探究SO2漂白性的实验方案,并提供改进实验操作的方法:向试管中加入2mLSO2水溶液,逐滴滴加品红溶液,振荡,观察现象;在试管口套一个小气球,然后加热试管,观察现象。

教师:实验现象说明了什么?

学生:二氧化硫具有漂白性,并且是不稳定的漂白。

教师:展示二氧化硫与石蕊试液的试管,还有二氧化硫与品红溶液的试管,二氧化硫能漂白指示剂吗?

学生:二氧化硫能使品红溶液褪色,但不能漂白指示剂。

教师:回顾在氯气的学习中,新制的氯水和石蕊试液接触的现象是什么?

学生:先变红,后褪色。

教师:原因是什么呢?

学生:变红是因为H+,褪色是因为HClO具有漂白性。

教师:请大家总结HClO与二氧化硫漂白性的差异。

设计意图:构建学科素养平台,建立对比观,让学生在理解的前提下,投入到生动的学习情境中,通过实验探究活动,在解决问题的过程中,构建知识体系,促进学科核心素养能力的提升。

(三)层层推进 再建对比观和实验观

1.二氧化硫与高锰酸钾溶液的反应

教师:二氧化硫通入到品红溶液中,体现了二氧化硫的漂白性,那么我们来分析下面这个实验。

演示:将含二氧化硫的水溶液滴入到含高锰酸钾溶液的试管中,观察实验现象。

教师:发现高锰酸钾溶液褪色了,这是二氧化硫的漂白性的体现吗?

学生:讨论分析,产生思维碰撞,提出观点,溶液再次加热,如果高锰酸钾溶液的颜色能恢复,则是漂白性,反之则不是。

验证:实验验证,加热溶液,颜色不恢复。那么不是因为二氧化硫的漂白性,那是什么呢?

教师:引导分析,请大家从各自物质分析,分析高锰酸钾具有什么性质,二氧化硫从硫的价态的角度进行分析。

学生:高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫容易被氧化,二者发生了氧化还原反应,生成了硫酸根。

教师:如何设计实验进行验证呢?

学生:取样后,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则说明SO2被KMnO4氧化成了硫酸根,二氧化硫体现了还原性。

教师:实验验证,并请书写出化学方程式。

学生:准确、迅速地完成了化学方程式的书写。

设计意图:学习了二氧化硫的漂白性后,进行二氧化硫与高锰酸钾溶液的反应实验,进行对比分析,形成冲击感,使学生的印象深刻,提高了学习挑战性,激发学生的高级思维活动,很好地体现了化学学科核心素养的升华。

2.SO2与BaCl2、H2O2溶液的反应

实验操作与现象:

教师:这一系列实验操作中,透过现象看本质,你得到了什么样的结论?为什么加入双氧水后,溶液中产生了大量的浑浊现象?请同学们,从二氧化硫的性质角度进行分析。

学生:H2O2将H2SO3氧化成了硫酸,硫酸与BaCl2反应生成了BaSO4沉淀。

教师:为什么在开始的时候会有少量浑浊?这个浑浊是BaSO3吗?

学生:不会是BaSO3,如果是BaSO3,应该产生大量的浑浊。

教师:那一开始的浑浊会是什么呢?加强引导分析。引导学生回忆Fe(OH)2的制备中,需要注意的点。

学生:溶液中的部分H2SO3被O2氧化成H2SO4,形成了BaSO4沉淀。

教师:我们的记忆中,BaSO3是难溶物,那么为什么开始的时候,不能形成BaSO3沉淀呢?

教师:这个知识点对于学生来说是难点,应加强引导分析。引导学生书写化学方程式,找问题。

学生:二氧化硫与BaCl2溶液不反应,是因为不能违背强酸制备弱酸的原理。

结论:H2SO3容易被H2O2氧化成H2SO4。其实二氧化硫还可以被很多具有氧化性的物质氧化,比如Cl2、O2、Fe3+等。

设计意图:这是一个层层递进的实验,通过学生的操作,学生在分析变化过程中,形成认识,为什么不能形成BaSO3沉淀,双氧水的作用是什么,二氧化硫体现了什么性,通过思维分析、实验验证,解决了困惑,建构了学科的实验观、变化观、守恒观。

(四)直面现实 建构环保观

教师:展示一些对比图片,明确这是酸雨的破坏引起的,那么什么是酸雨,酸雨pH值有什么要求,引起酸雨的物质主要是什么?酸雨对自然环境有哪些破坏作用?

学生:酸雨的pH值小于5.6,引起酸雨的主要物质是SO2。酸雨使湖泊酸化,影响水生生物的繁殖。酸雨使土壤中钙、镁、磷等营养元素溶出并迅速流失,导致土壤肥力下降并酸化,农作物和树木生长遭到破坏。酸雨使建筑物腐蚀加快。

教师:酸雨对自然环境破坏非常严重,希望大家爱护家园,形成良好的环保意识。现在有一瓶酸雨,测定pH值为5.5,每隔一段时间测定一次pH值,发现溶液的pH值变得越来越小,为什么?请同学们结合已学知识分析。

学生:这是由于空气中的氧气将酸雨中的H2SO3缓慢氧化成H2SO4,将弱酸缓慢氧化成强酸,酸性变强。

教师:请大家阅读课本,明确酸雨防治的办法。酸雨治理中,请大家明确,最终产物中硫的价态。

设计意图:通过图片展示,让学生体会了酸雨的破坏力,倡导学生的环保意识,同时设置情境,再次强化了二氧化硫的还原性,对化学的变化观形成认识,突出了化学学科素养性。

三、 教学体会

本节课是苏州教科院组织的“三省四校同课异构教学”中的一节展示课的设计,立足于“苏式课堂”,以“核心素养,提升有效教学”为指导,从结合实际和观察现象出发,让学生通过观察分析推测性质实验验证得出结论,体现探究式学习方式。本节课以“干红中SO2的作用”为背景,积极体现化学之美,做到 “以生为本”。利用红酒中SO2的作用与学生已有SO2的负面印象产生冲击,激发其探究欲,并由此引出相关问题,设计展开五个小组活动:①二氧化硫可溶于水且与水反应。设计实验,通过产生明显现象说明SO2可溶于水,溶液显酸性表明SO2与水发生了化学反应。②在二氧化硫水溶液生成的基础上设计证明漂白性的实验,用水溶液代替二氧化硫气体,并分析漂白原理。③在学了漂白性的基础上分析二氧化硫和高锰酸钾溶液的反应,并设问是否为漂白性的体现,分析物质的性质,引导学生用实验验证。④在前面学习的基础上,环环相扣,分析SO2与BaCl2不能反应却在混合后有浑浊,推测SO2具有原性。并利用H2O2溶液实验验证SO2的还原性。⑤在酸性氧化物学习的基础上,通过图片的形式引入酸雨,让学生明确酸雨的形成和防治,然后回归课本,增强了学生的环保意识。

通过一系列场景的创设,有效激发学生的学习热情;将知识问题化,通过化学实验、分析化学原理、类比迁移等方法使问题得以解决;遵循学生的认知规律,由浅入深,由现象到本质,使教学目标得以达成。

设计中遵循绿色化学思想,将以往采用SO2气体进行的实验,在可能的情况下改为SO2水溶液进行实验(验证二氧化硫漂白性实验中用SO2水溶液代替SO2气体与品红溶液反应),并且尽可能在密封的环境下进行(用饮料瓶存装二氧化硫水溶液密封等),防止或降低污染。

由于课堂时间有限,知识侧重不同,部分知识点在本节课的设计中没有呈现,而是将其作为课外探究问题提出,有兴趣的同学可以结合本节课的学习方法,课外自主探究,也使知识的学习由课内延伸至课外。

二氧化硫的化学性质篇12

(1)酸性氧化物的通性:①与水反应生成酸:SO2+H2O?葑

H2SO3。②与碱性氧化物反应生成盐: CaO+SO2=CaSO3。③与碱反应生成盐和水:SO2+Ca(OH )2=CaSO3+H2O,SO2+2NaOH = Na2SO3+

H2O。④与部分盐溶液反应:CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2,Na2SO3+

SO2+H2O=NaHSO3。

上述化学性质在掌握酸性氧化物化学通性的基础上,很容易写出,不需要去死记硬背,这样就可以达到举一反三的效果。

然后分析二氧化硫中硫元素的化合价为+4价,介于0价与+6价之间,应该既有氧化性,又有还原性,并且+4价到+6价的转化比+4价到0价的转化更加容易,所以二氧化硫更容易表现还原性,以还原性为主,即二氧化硫具有较弱的氧化性和较强的还原性。

(2)弱氧化性:SO2+2H2S=3S+2H2O。

(3)强还原性:可以被许多氧化剂氧化,如氧气、氯水、溴水、碘水、双氧水、酸性高锰酸钾溶液等。

SO2+Br2+2H2O==H2SO4+2HBr

拓展:SO2+X2+2H2O==H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I),SO2+H2O2==H2SO4。

作为氧化性和还原性,在理解氧化还原反应原理的基础上,结合氧化还原反应方程式的配平方法,学生可以比较顺利地写出化学方程式。

除了以上化学性质之外,二氧化硫还能使品红溶液等有色物质褪色,这点作为二氧化硫的特性,稍微强化记忆即可。

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