資源簡(jiǎn)介

不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化微項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)
——課程思政視域下化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提升的實(shí)驗(yàn)教學(xué)
課程基本信息
學(xué)科 化學(xué) 年級(jí) 高一 學(xué)期 春季
課題 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
微項(xiàng)目主題和學(xué)情分析
1.微項(xiàng)目主題分析 《不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化》選自人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)第五章《化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素》中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5[1]，也是《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》要求的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一[2]。在第一節(jié)《硫及其化合物》基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用氧化還原反應(yīng)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分組實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)過程中，觀察、記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，總結(jié)實(shí)驗(yàn)存在問題，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新，設(shè)計(jì)一體化、連續(xù)性實(shí)驗(yàn)，即滿足新課標(biāo)要求，也符合綠色化學(xué)思想,培育化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，落實(shí)立德樹人。本實(shí)驗(yàn)鞏固前面所學(xué)，幫助學(xué)生構(gòu)建不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化認(rèn)知模型。 學(xué)情分析 本節(jié)課的核心是依據(jù)氧化還原反應(yīng)理論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)換，構(gòu)建轉(zhuǎn)化觀認(rèn)知模型。在本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)能對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類，了解不同類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，掌握氧化還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑、離子反應(yīng)、元素周期律等基本概念，并能用于解釋生產(chǎn)、生活中的化學(xué)問題。 學(xué)習(xí)方式上，學(xué)生能預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析、探索、收集證據(jù)、得出結(jié)論 。學(xué)生能進(jìn)行簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施，對(duì)連續(xù)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施存在困惑，實(shí)驗(yàn)操作技能和創(chuàng)新能力有待進(jìn)一步提升。 通過本節(jié)課微項(xiàng)目教與學(xué)，學(xué)生加深理解不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理和方法，通過小組合作實(shí)驗(yàn)，激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展變化觀念、科學(xué)探究、證據(jù)推理、模型認(rèn)知、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、敢于質(zhì)疑、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、大膽創(chuàng)新等科學(xué)精神。
已有研究基礎(chǔ)
課前通過知網(wǎng)查閱已有研究，對(duì)已有研究進(jìn)行梳理（表1）。 表1 已有研究基礎(chǔ) 作者題名來源核心內(nèi)容或裝置圖宋金秀在實(shí)驗(yàn)室里研究不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化[3] 化學(xué)教育在已學(xué)基礎(chǔ)上，在實(shí)驗(yàn)室引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用氧化還原理論探究實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)（0、+4、+6）硫元素之間的轉(zhuǎn)化。胡久華李琦 馬洪武馮清華促進(jìn)問題解決思路建構(gòu)的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)課教學(xué)——以“不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”為例[4]基礎(chǔ)教育課程構(gòu)建研究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的思維模型：預(yù)設(shè)元素價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、驗(yàn)證預(yù)測(cè)、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。種飛飛促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的“硫的轉(zhuǎn)化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[5]碩士論文以0、+4、+6價(jià)硫的轉(zhuǎn)化為例，提出教學(xué)環(huán)節(jié)：提出問題、形成假設(shè)、制定方案、收集證據(jù)、得出結(jié)論。王 晶倪 剛陳 偉 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的一體化綜合實(shí)驗(yàn)[6] 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與 儀器陳 菲 劉曉玲 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化的一體化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[7] 江西化工
教學(xué)目標(biāo)及課程思政
1.通過工業(yè)硫酸制備過程、自然界中含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，根據(jù)化合價(jià)變化，從氧化還原角度認(rèn)識(shí)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，初步形成不同價(jià)態(tài)同種元素的轉(zhuǎn)化觀念，建立化學(xué)變化是有條件的觀念，培養(yǎng)學(xué)生多角度、動(dòng)態(tài)分析化學(xué)變化的能力，培育變化觀念素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀。 2.通過實(shí)驗(yàn)室中不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，依據(jù)化合價(jià)升降原則，將轉(zhuǎn)化思路分解、細(xì)化，明確轉(zhuǎn)化思路，建構(gòu)轉(zhuǎn)化思維模型，培育模型認(rèn)知素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真思維意識(shí)。 3.通過預(yù)設(shè)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)性質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，收集證據(jù)，得出結(jié)論，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究和基本操作能力，培育學(xué)生證據(jù)推理、科學(xué)探究、創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力、實(shí)事求是的科學(xué)精神、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、勇于創(chuàng)新的精神、綠色化學(xué)意識(shí)、環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點(diǎn)：不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化思維模型的構(gòu)建。 教學(xué)難點(diǎn)：不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施。
教學(xué)過程
任務(wù)一 回顧含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化 [教師]前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了S、SO2、H2SO4的性質(zhì)，知道工業(yè)硫酸生產(chǎn)（圖1）需控制化學(xué)反應(yīng)條件實(shí)現(xiàn)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，自然界中含硫物質(zhì)[8]（圖2）在一定條件下能夠相互轉(zhuǎn)化，在實(shí)驗(yàn)室如何實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化呢？首先弄清楚不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)有哪些和它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 圖1 工業(yè)硫酸生產(chǎn)流程圖 圖2 自然界含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化 [學(xué)生活動(dòng)1]根據(jù)硫元素的化合價(jià)進(jìn)行分類，展示分類的結(jié)果。 -2 0 +4 +6 S S S S H2S S SO2 SO3 Na2S H2SO3 H2SO4 ZnS Na2SO3 Na2SO4 FeS BaSO3 BaSO4 CuS CuSO4 HgS [學(xué)生活動(dòng)2]構(gòu)建不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)價(jià)類二維認(rèn)知模型(圖3） 圖3 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)價(jià)-類二維圖 [設(shè)計(jì)意圖]依據(jù)硫的化合價(jià)對(duì)含硫物質(zhì)分類；根據(jù)化工生產(chǎn)和自然界中不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化事實(shí)，引發(fā)學(xué)生思考在實(shí)驗(yàn)室如何實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)態(tài)的角度分析問題能力，建構(gòu)轉(zhuǎn)化觀，培育變換觀念、模型認(rèn)知素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀。 任務(wù)二 設(shè)計(jì)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)方案 [教師]請(qǐng)根據(jù)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系和氧化還原反應(yīng)原理尋找合適的氧化劑、還原劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在一定條件下，實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 [學(xué)生活動(dòng)1]小組討論預(yù)設(shè)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化方案（表1） 表1 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化方案 實(shí)驗(yàn)序號(hào)價(jià)態(tài) 變化起始 物質(zhì)選擇 試劑目標(biāo) 產(chǎn)物預(yù)期現(xiàn)象1-2 0H2S Na2SH2SO3 H2O2 KMnO4(H＋) S 產(chǎn)生淡黃色沉淀20 +4S空氣SO2硫燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，產(chǎn)生刺激性氣味的氣體3+4+6SO2 H2SO3Na2SO3 H2O2 KMnO4(H＋) H2SO4 Na2SO4 向反應(yīng)后的溶液中滴加稀鹽酸，無現(xiàn)象，再滴加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀；用pH試紙測(cè)定反應(yīng)前后溶液pH4+6+4H2SO4Cu SSO2 產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，該氣體能使品紅溶液褪色5+4 0SO2 H2SO3H2S S產(chǎn)生淡黃色沉淀60 -2SFeFeS 劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生黑色固體
[教師]根據(jù)以上分析，為了實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，基本思路是什么？ [學(xué)生活動(dòng)2]物質(zhì)轉(zhuǎn)化的思路：分析硫的化合價(jià)和價(jià)態(tài)差異，根據(jù)價(jià)態(tài)規(guī)律和轉(zhuǎn)化目標(biāo)，選擇氧化劑或還原劑。 [設(shè)計(jì)意圖]引導(dǎo)學(xué)生從化合價(jià)角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，構(gòu)建物質(zhì)轉(zhuǎn)化的思路：價(jià)態(tài)分析、轉(zhuǎn)化目標(biāo)、試劑選擇，培育思維模型認(rèn)知素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真思維意識(shí)。 任務(wù)三 實(shí)施不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方案 [教師]考慮SO2和H2S有毒，亞硫酸不穩(wěn)定，依據(jù)相同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)具有相似化學(xué)性質(zhì)，用Na2S代替H2S，Na2SO3代替H2SO3 ，我們選擇實(shí)驗(yàn)1、3、4、6進(jìn)行驗(yàn)證。 [實(shí)驗(yàn)1]在兩支試管中分別加入約1 mL Na2S溶液，向其中一支邊振蕩邊滴加Na2SO3溶液，并滴加幾滴稀硫酸酸化；另一支邊振蕩邊滴加酸性KMnO4溶液，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 [學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果1-1]（圖4） 圖4 學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果1-1 [教師]Na2S溶液與Na2SO3溶液混合無現(xiàn)象，滴加稀硫酸后，產(chǎn)生乳白色沉淀，說明化學(xué)反應(yīng)需要控制什么條件？寫出相關(guān)離子方程式。 [學(xué)生]說明化學(xué)反應(yīng)需要控制酸堿性，該反應(yīng)需在酸性下才能進(jìn)行。 2S2－＋SO32－＋6H＋=3S↓＋3H2O [學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果1-2-1]（圖5） 圖5 學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果1-2-1 [教師]Na2S溶液中逐滴滴加酸性KMnO4溶液，為什么沒有產(chǎn)生淺黃色沉淀呢？ [資料卡]已知：Na2S白色固體，易溶于水和稀酸中，硫化鈉溶液能溶解單質(zhì)硫生成多硫化物，Na2S＋(x－1)S=NaSx，多硫化物的溶液一般顯黃色，隨著x值的增加由黃色、棕色至紅色。FeS黑色固體，難溶于水，易溶于稀酸中；MnS肉紅色固體，難溶于水，易溶于稀酸中。 [學(xué)生]開始時(shí)滴加酸性KMnO4溶液少，產(chǎn)生的Mn2＋與剩余的S2－結(jié)合為肉紅色沉淀MnS。 [教師]改變滴加方向，現(xiàn)象相同嗎？為什么？ [學(xué)生成果1-2-2]（圖6） 圖6 學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果1-2-2 [學(xué)生]現(xiàn)象不同，溶液紫紅色褪去，產(chǎn)生淺黃色沉淀。因?yàn)殚_始時(shí)硫化鈉溶液少，產(chǎn)生的硫單質(zhì)，硫單質(zhì)與錳離子不反應(yīng)。 [教師]Na2S溶液和酸性KMnO4溶液滴加順序不同，現(xiàn)象不同，你認(rèn)為哪種滴加方式更合適呢？說明化學(xué)反應(yīng)與什么有關(guān)？ [學(xué)生]向酸性KMnO4溶液滴加Na2S溶液更利于觀察到淺黃色沉淀，否則產(chǎn)生肉紅色沉淀會(huì)干擾淺黃色沉淀的觀察。化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行與滴加順序有關(guān)。 [實(shí)驗(yàn)2]在一支試管中加入約1 mL Na2SO3溶液，邊振蕩邊逐滴滴加酸性KMnO4溶液，在另一支試管中加入約1 mL 酸性KMnO4溶液，邊振蕩邊逐滴滴加Na2SO3溶液，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（圖7） 圖7 Na2SO3溶液與酸性KMnO4溶液滴加順序不同變化圖 [學(xué)生] 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：第一支試管中先無現(xiàn)象，多滴加酸性KMnO4溶液，溶液呈淺紅色；第二支試管中紫紅色顏色變淺，甚至消失。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：5SO32－＋2MnO4－＋6H＋=5SO42－＋2Mn2＋＋3H2O [教師]滴加順序不同，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同。哪種更利于觀察？有什么收獲？ [學(xué)生]當(dāng)無色溶液中滴加有色溶液還是無色時(shí)，通過無現(xiàn)象的變化，不能確定反應(yīng)是否進(jìn)行；當(dāng)向有色溶液中滴加無色溶液，溶液顏色變化，說明反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行；第二種更利于觀察。無色溶液和有色溶液進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，溶液滴加順序的方法是向有色溶液中滴加無色溶液利于觀察。 [教師]實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2均是溶液和溶液之間的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是取少量溶液時(shí)，大約取1mL，即1滴管；取多量溶液時(shí)，可以采用傾倒法，但不能超過試管的三分之一。向試管中滴加溶液時(shí)，膠頭滴管要垂直懸空滴加，仔細(xì)觀察試管中溶液顏色的變化，根據(jù)顏色的變化判斷反應(yīng)的原理。 [實(shí)驗(yàn)3]如圖8所示連接儀器裝置，向試管中加入1 mL濃硫酸和一小塊銅片，大試管口內(nèi)壁依次貼有濕紫色石蕊試紙、品紅溶液的濾紙、酸性KMnO4溶液的濾紙、碘水的濾紙，塞上帶導(dǎo)管的單孔橡膠塞，連接T型管，T型管通過乳膠管與玻璃管相連，止水夾為K1，通入含雙氧水溶液的小試管中，T型管右側(cè)連接直角導(dǎo)管，直接導(dǎo)管通入含溴百里香酚藍(lán)的NaOH溶液的燒杯中，加熱大試管，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將大試管溶液到入有水的燒杯中，觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；檢驗(yàn)與雙氧水溶液反應(yīng)的產(chǎn)物；寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。 圖8 銅與濃硫酸反應(yīng)裝置 [學(xué)生]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅片逐漸溶解，有氣泡生成，溶液變綠，紫色石蕊試紙變紅，含品紅濾紙紅色褪去，含酸性KMnO4溶液的濾紙紫紅色褪去，含碘水的濾紙棕色褪去。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：銅與濃硫酸在加熱下發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體是SO2 Cu＋2H2SO4 CuSO4＋SO2↑＋2H2O；SO2使品紅溶液褪色，SO2具有漂白性；SO2使酸性KMnO4溶液、碘水褪色，SO2具有還原性 5SO2＋2MnO4－＋2H2O=2Mn2＋＋5SO42－＋4H＋ SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=2HI＋H2SO4或SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=4H＋＋2I－＋SO42－ 檢驗(yàn)SO2與雙氧水溶液反應(yīng)的產(chǎn)物（圖9），寫出相關(guān)化學(xué)方程式。 圖9 檢驗(yàn)SO2雙氧水溶液中的產(chǎn)物的過程圖 SO2＋H2O2 = H2SO4 SO42－＋Ba2＋ = BaSO4↓ [教師]銅與稀硫酸是否反應(yīng)？在什么條件下與濃硫酸反應(yīng)？說明濃硫酸具有什么性質(zhì)？稀硫酸與濃硫酸的微觀構(gòu)成的區(qū)別是什么呢？ [學(xué)生]在金屬活動(dòng)性順序表中，銅排在氫之后，不能置換出稀硫酸中的氫；銅與濃硫酸在常溫下難反應(yīng)，在加熱下反應(yīng)，說明該反應(yīng)與溫度、濃度有關(guān)；硫酸是強(qiáng)電解質(zhì)，在水中完全電離出H＋、SO42－，主要體現(xiàn)酸性，而濃硫酸主要以分子形式存在，+6價(jià)的硫具有強(qiáng)氧化性，又與金屬反應(yīng)，說明濃硫酸具有酸性，該反應(yīng)體現(xiàn)濃硫酸的強(qiáng)氧化性和酸性。 [教師]若把銅換成換成C、S，反應(yīng)能否發(fā)生？若能，寫出化學(xué)方程式，體現(xiàn)濃硫酸什么性質(zhì)？ [學(xué)生]能，C＋2H2SO4 CO2↑＋2SO2↑＋2H2O S＋2H2SO4 3SO2↑＋2H2O，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性。 [教師]實(shí)驗(yàn)3是固體和溶液的反應(yīng)。搭實(shí)驗(yàn)裝置后要檢查裝置的氣密性，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取少量固體時(shí)，以鋪滿試管底部為準(zhǔn)，先加固體，再加液體。試管口向上傾斜，與桌面呈45度。加熱時(shí)，先均勻加熱試管，再固定加熱，產(chǎn)生的氣體通入溶液，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，一般是先停止通入氣體，再停止加熱，防止引起倒吸現(xiàn)象。 [實(shí)驗(yàn)4]將1.60g硫粉和2.0 g鐵粉均勻混合，放在石棉網(wǎng)(或陶土網(wǎng))上堆成條狀，用灼熱的玻璃棒觸及混合粉末的一端，當(dāng)混合物成紅熱狀態(tài)時(shí)，移開玻璃棒，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論（圖10）。 圖10 鐵與硫粉混合加熱過程 [學(xué)生]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：反應(yīng)劇烈，全部混合物呈紅熱狀態(tài)，冷卻后得到黑色的固體。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Fe＋S FeS [教師]該實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)發(fā)生哪些反應(yīng)？寫出可能的化學(xué)方程式。 [學(xué)生]Fe＋S FeS S＋O2 SO2 3Fe＋2O2 Fe3O4 [教師]實(shí)驗(yàn)4是固體和固體的反應(yīng)。稱量一定質(zhì)量固體時(shí)，先確定砝碼和游碼的讀數(shù)，當(dāng)固體質(zhì)量小于5.0克時(shí)，直接移動(dòng)游碼到一定讀數(shù)，左物右碼原則，向左盤中加固體時(shí)，即將平衡時(shí)，左手輕輕敲打右手手腕，讓固體慢慢滑落，直至平衡。 以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件是：溶液的酸堿性、滴加順序、溫度、濃度、氣體通入的速度。化學(xué)反應(yīng)條件還有壓強(qiáng)、光照、接觸面等。 [設(shè)計(jì)意圖]通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、教師演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作、認(rèn)真觀察記錄、分析、解釋現(xiàn)象、得出結(jié)論的能力；組內(nèi)、組間、生生、師生互評(píng)，培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、領(lǐng)悟、思考問題的能力；在做實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)感知能力；實(shí)驗(yàn)過程中培育學(xué)生科學(xué)探究、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。 任務(wù)四 組建和實(shí)施不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)連續(xù)性轉(zhuǎn)化的一體化實(shí)驗(yàn) [教師]為了節(jié)約藥品，可以進(jìn)行連續(xù)性的轉(zhuǎn)化，將硫粉和鐵粉制備的硫化亞鐵和稀硫酸制備硫化氫氣體；用硫粉和濃硫酸制備二氧化硫氣體；最后將兩種氣體同時(shí)通入水中。對(duì)以上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整、組合。 [資料卡]硫化亞鐵難溶于水，能溶于稀酸，與稀酸反應(yīng)產(chǎn)生具有臭雞蛋氣味的氣體H2S 。 [師生合作]組裝裝置（圖11） 圖11 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)連續(xù)性轉(zhuǎn)化的裝置圖 左側(cè)是S與濃硫酸加熱下反應(yīng)和檢驗(yàn)SO2 性質(zhì)裝置，大試管右側(cè)是硫化亞鐵與稀硫酸反應(yīng)并檢測(cè)H2S性質(zhì)的裝置。 [教師]先將注射器中稀硫酸加入含硫化亞鐵的具支試管中，將產(chǎn)生的氣體一次通入雙氧水溶液、酸性高錳酸鉀溶液、水中；當(dāng)硫化氫氣體通入水中的同時(shí)，加熱大試管，將產(chǎn)生的二氧化硫依次通入雙氧水溶液、水中；觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 [學(xué)生]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：稀硫酸與硫化亞鐵快速反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡，雙氧水溶液中產(chǎn)生乳白色沉淀，酸性高錳酸鉀溶液顏色褪去，產(chǎn)生乳白色沉淀；硫粉與濃硫酸在加熱下緩慢反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體使紫色石蕊試紙變紅，品紅濾紙紅色褪去，酸性KMnO4溶液的濾紙紫紅色褪去，含碘水的濾紙棕色褪去，中間的中號(hào)試管中產(chǎn)生淺黃色沉淀。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：FeS＋H2SO4=FeSO4＋H2S↑ H2S＋H2O2=S↓＋2H2O S＋2H2SO4（濃）3SO2↑＋2H2O SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O H2S具有還原性， SO2具有還原性和氧化性，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性。 [教師]綜合以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？ [學(xué)生]含-2價(jià)硫的硫化氫和硫化鈉具有相似的化學(xué)性質(zhì)，含+4價(jià)SO2和Na2SO3溶液具有相似化學(xué)性質(zhì)。 [設(shè)計(jì)意圖]在教材、文獻(xiàn)基礎(chǔ)上創(chuàng)新，師生組合實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生大膽探究、創(chuàng)新能力；基于課程思政理念，如嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真科學(xué)態(tài)度，實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新科學(xué)精神，環(huán)保意識(shí)等，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)。
板書設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化 實(shí)驗(yàn)流程：
教學(xué)反思
本節(jié)課是一堂必做實(shí)驗(yàn)課，采用微項(xiàng)目教學(xué)方式，課前學(xué)生完成任務(wù)一和任務(wù)二，回顧含硫物質(zhì)的性質(zhì)、硫元素化合價(jià)，建構(gòu)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化價(jià)類二維思維模型，閱讀相關(guān)書籍和文獻(xiàn)，了解已有研究成果，為課堂通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。在實(shí)驗(yàn)過程中，不能進(jìn)行所有氧化劑或還原劑選用實(shí)驗(yàn)，選擇具有代表性、常見的氧化劑或還原劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在教材、文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，減少藥品的使用、安全隱患，梳理環(huán)保意識(shí)，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，基于課程思政，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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