改進(jìn)二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

尹居平

二氧化硫的性質(zhì)是人教版必修一教材的重點(diǎn)，但是按照書(shū)上的教材內(nèi)容制備二氧化硫氣體裝置非常復(fù)雜，且在制備及檢驗(yàn)性質(zhì)的過(guò)程中容易產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。為了解決實(shí)驗(yàn)步驟繁瑣、儀器繁多、浪費(fèi)藥品、不便于學(xué)生操作等問(wèn)題，筆者嘗試改進(jìn)，不僅綠色環(huán)保，而且操作起來(lái)更為簡(jiǎn)便快捷。

一、明確教學(xué)內(nèi)容

二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)思想，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度和科學(xué)的價(jià)值觀。其教學(xué)內(nèi)容包括：第一，學(xué)生自行完成二氧化硫的性質(zhì)檢驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí);第二，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。如：酸性氧化物的性質(zhì)檢驗(yàn)方法有：①SO2與水（滴加紫色石蕊溶液）的反應(yīng)，現(xiàn)象是紫色石蕊溶液變紅;②SO2與NaOH溶液（滴加酚酞溶液）的反應(yīng)，現(xiàn)象是NaOH溶液紅色退色;③SO2與BaCl2溶液的反應(yīng)，現(xiàn)象是沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生。

此外，漂白性的檢驗(yàn)方法有：SO2與品紅溶液的反應(yīng)，現(xiàn)象是品紅溶液退色;還原性的檢驗(yàn)方法有：SO2與KMnO4溶液的反應(yīng)，現(xiàn)象是KMnO4溶液紫色退色;氧化性的檢驗(yàn)方法有：SO2與Na2S溶液的反應(yīng)，現(xiàn)象是產(chǎn)生淡黃色沉淀。

二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)儀器包括酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、鐵架臺(tái)、導(dǎo)管、橡膠塞、小試管、止水夾、氣球、醫(yī)用一次性帶針頭的注射器（每組6支）、透明的礦泉水瓶（每組6個(gè)）、pH試紙;藥品包括濃硫酸、亞硫酸鈉粉末、紫色石蕊溶液、酚酞、氫氧化鈉溶液、品紅溶液、高錳酸鉀溶液、硫化鈉溶液、氯化鋇溶液。

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)步驟及優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的制備和檢驗(yàn)步驟是在通風(fēng)櫥中完成，用固液制取裝置制取二氧化硫。這樣的實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境、儀器以及安全性提出了很高的要求，而且受課時(shí)的限制，學(xué)生無(wú)法在一節(jié)課中完成實(shí)驗(yàn)。

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作步驟是在實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)櫥中制取及收集二氧化硫，按照傳統(tǒng)制取氯氣的裝置進(jìn)行制備。改進(jìn)方案包括：第一，氣體的收集方式。氣體收集到礦泉水瓶中，每組課前收集好六瓶，一次性收集完;第二，把導(dǎo)氣管通入到裝有水（滴加紫色石蕊溶液）的試管中，使其變紅一段時(shí)間后，立即套好氣球，以備檢驗(yàn)二氧化硫與水是否發(fā)生反應(yīng);第三，把導(dǎo)氣管通入到裝有少量品紅溶液的試管中，使其溶液退色后，立即套上氣球，以備證明二氧化硫漂白的可逆性。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)不僅方便操作、選材簡(jiǎn)單，而且綠色環(huán)保、節(jié)約藥品。

傳統(tǒng)二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)內(nèi)容包括酸性氧化物的性質(zhì)、漂白性、氧化性、還原性。其改進(jìn)方案包括：第一，用帶針頭的注射器分別抽取水（滴加紫色石蕊溶液）、氫氧化鈉溶液（滴加酚酞溶液）、氯化鋇溶液、品紅溶液、高錳酸鉀溶液、硫化鈉溶液，然后依次扎入收集好二氧化硫的礦泉水瓶中。注入完畢后，注意用透明膠帶粘好針孔處，以防外溢;第二，把事先準(zhǔn)備好的，已經(jīng)褪色的品紅溶液的試管放到酒精燈上加熱，溶液變紅及氣球鼓起即可。

改進(jìn)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：第一，改變了儀器的繁瑣性，增加了實(shí)驗(yàn)的安全性;第二，在二氧化硫與水（滴加紫色石蕊溶液）反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，可以讓學(xué)生得出二氧化硫的物理性質(zhì)。然后再通過(guò)加熱石蕊已變紅的水溶液，發(fā)現(xiàn)顏色逐漸變紫，充分說(shuō)明二氧化硫與水反應(yīng)的可逆性，讓學(xué)生充分理解可逆的意義;第三，在二氧化硫與氯化鋇溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)向充滿(mǎn)二氧化硫的礦泉水瓶中注入氯化鋇溶液，避免二氧化硫與氧氣接觸的機(jī)會(huì)，也避免了二氧化硫被氧化的可能性，真實(shí)地反映了實(shí)驗(yàn)事實(shí);第四，加熱礦泉水瓶中的品紅褪色和試管中已褪色的品紅溶液方便它們?cè)俅巫兗t，充分說(shuō)明了二氧化硫漂白性的可逆性;第五，有助于讓學(xué)生潛移默化地形成環(huán)保意識(shí)，充分體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念。

四、啟示

雖然在本次實(shí)驗(yàn)改進(jìn)初期，也經(jīng)歷了多次失敗，但是天道酬勤，功夫不負(fù)有心人。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了便利，尤其對(duì)農(nóng)村高中生更具有重要意義，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長(zhǎng)。

（作者單位：遼寧省瓦房店市第四高級(jí)中學(xué)）