資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 化學 年級 高一 學期 (春季)
課題 不同價態硫元素的相互轉化
教學目標
1. 通過學習不同價態的硫元素對應物質的性質整理出它們之間的關聯性。 2. 通過整理解決它們之間的轉化。
教學內容
教學重點： 1. 同一元素不同價態的價類二維圖。 2. 同一元素不同價態的物質之間的轉化。 教學難點： 1. 不同價態的硫轉化時的氧化劑和還原劑的使用。 2. 氧化還原反應中的歸中反應和歧化反應的應用。
教學過程
環節一：復習導入 視頻素材：【BBC人類星球-采硫人】 目的：讓學生認識自然界中游離態硫的真實面目。 學生觀看視頻并閱讀教材P7“資料卡片”，總結自然界中含硫物質： 自然界中硫的存在與轉化 1、硫的存在 硫元素廣泛存在于自然界中，是植物生長不可缺少的元素，組成生命體的蛋白質中就含有硫。 游離態的硫存在于火山口附近或地殼的巖層中；巖層深處和海底的無氧環境中，以硫化物形式存在；在地表附近，由于受氧氣和水的長期作用，轉化為硫酸鹽。 火山口附近的硫單質會被大氣中的氧氣氧化成二氧化硫，二氧化硫可進一步氧化成三氧化硫，遇水分別形成亞硫酸和硫酸。 2、自然界硫的循環 有機體中的硫元素可通過生物作用轉化為硫化氫進入無機界，以完成硫在自然界中的循環。二氧化硫是一種重要的大氣污染物，大氣中二氧化硫含量過高，溶于雨水導致酸雨，會造成諸多環境問題，除了自然活動向大氣輸送二氧化硫，人類的工業生產活動、森林火災是大氣二氧化硫的主要來源。含硫礦石冶煉、化石燃料燃燒等等。 【學生思考并回答】： 何種措施可以減少酸雨的發生？我們的生活中有哪些措施是為了減少含硫氧化物的排放？ 答：燃煤脫硫、開發新能源、禁煙花爆竹、禁秸稈焚燒等。 通過之前幾個課時內容的學習，我們知道含硫物質種類多樣，價態多變，接下來我們一起回顧硫元素的常見價態及其物質，幫助我們進一步深化氧化還原反應的學習。 環節二：知識回顧 學生完成學案內容【硫的常見價態及物質】 將剛才完成的內容展示在價類二維圖中： 含硫物質眾多，不同物質之間的轉化關系比較復雜，撥開現象看本質，在價類二維圖中展示之后，我們能看出：相同價態含硫物質之間的相互轉化可以通過復分解反應來實現；而不同價態含硫物質之間的轉化則需要通過氧化還原反應來實現。 自然界中的含硫物質在一定條件下能夠相互轉化。這種轉化在人工條件下也能發生，硫酸的工業生產就是人類通過控制化學反應條件而實現的含硫物質的相互轉化。那么，在實驗室里如何實現不同價態含硫物質的相互轉化呢？ 我們首先需要掌握硫元素在發生氧化還原反應時的一些規律。 環節三：不同價態含硫物質的轉化 同種元素氧化還原規律： (1)鄰位價態原則 當硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態，即臺階式升降。 (2)同種元素相鄰價態粒子不反應 如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發生氧化還原反應，即使兩者氧化性、還原性區分明顯。 (3)歸中律 當硫元素的高價態粒子與低價態粒子反應時，一般生成中間價態產物，如-2價S的化合物與+4價S的化合物在酸性環境中生成S單質，S單質與濃硫酸反應生成SO2。 掌握上述氧化還原規律后，結合硫的常見價態及其物質，我們知道-2價作為硫元素的最低價態，其化合物只具備還原性且還原性極強，+6價作為硫元素的最高價態，參加氧化還原反應應只體現強烈的氧化性，而0、+2價作為中間價態，在反應中有可能體現氧化性，也有可能體現還原性。 不同價態含硫物質的相互轉化中，從含低價態硫的物質向含高價態硫化合物的轉化時氧化反應，欲使之實現，需要使用氧化劑，通過過去的化學學習，我們接觸了許多的常用氧化劑，如氧氣、氯氣等鹵素單質、高錳酸鉀、濃硫酸等；而從高價態含硫化合物向含低價態硫的物質的轉化則為還原反應，需要使用還原劑，常見的還原劑有如活潑金屬單質、氫氣、HI、H2S等。 對硫及其化合物有了這樣的分析之后，請同學們相互討論，完成教材P8【探究】活動，設計實驗實驗你感興趣的含硫物質的轉化過程，并預測現象。 環節四：不同價態含硫物質轉化的實驗設計 開始之前，請同學們閱讀教材P8【方法引導】內容，了解化學實驗設計需要注意什么問題。 化學實驗設計是指實驗者在實施化學實驗之前，根據一定的實驗目的，運用化學知識與技能，按照一定的實驗方法，對實驗的原理、試劑、儀器與裝置、步驟和方法等所進行的規劃。例如，設計“不同價態含硫物質的轉化”實驗，當確定了要實現的轉化關系后，需要明確轉化前后的含硫物質時哪些，通過怎樣的反應（氧化/還原）實現轉化，用到的氧化劑或還原劑是什么，等等。 進行化學實驗設計時，應遵循科學性、可行性、安全性和綠色化原則。 【探究】學生匯報，教師指導 請同學們把自己設計的轉化方案所涉及的反應方程式一并書寫出來。 【思考】實驗室沒有現成的H2S氣體和亞硫酸溶液怎么辦？ 硫化氫制備原理（強酸制弱酸）、二氧化硫溶于水等。 環節五：課堂小結 通過本節課的學習討論，同學們對于認識含硫物質之間的相互轉化應該有一些總結。希望同學們能夠對氧化還原反應的規律有更加深刻的認識，把對氧化還原反應的掌握從硫展開去，能從化合價角度預測物質性質，依據假設設計試驗方案，推測產物及現象。下面用一張圖展示含硫物質之間的轉化關系： 課后安排： 1、將上述轉化關系圖中設計的化學方程式（是離子反應的寫離子方程式）書寫出來； 2、完善實驗方案設計（包括實驗儀器與試劑、實驗步驟、注意事項等），準備下次實驗。

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