針對(duì)學(xué)生提出的SO2能否與Na2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)的問題，從分析可能發(fā)生的反應(yīng)情況入手，指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主選擇所需儀器、藥品，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通過實(shí)驗(yàn)探究得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
在學(xué)習(xí)Na2O2與CO2的反應(yīng)時(shí)，有學(xué)生提出這樣的問題：SO2與CO2同屬酸性氧化物，且SO2具有還原性，SO2能否與Na2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)呢？若能反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物又是什么呢？針對(duì)這些問題，筆者因勢(shì)利導(dǎo)，先組織學(xué)生討論，然后讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主選擇所需儀器、藥品，最后指導(dǎo)學(xué)生開展了一次實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，收到了良好的效果，并成功地獲得了Na2O2與SO2反應(yīng)產(chǎn)物的探究結(jié)果。
1學(xué)生討論
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究之前，先組織學(xué)生對(duì)上述問題進(jìn)行討論、分析、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生表現(xiàn)出濃厚的興趣，他們運(yùn)用已學(xué)過的相關(guān)知識(shí)討論、分析，得出以下幾種可能的結(jié)果。
①SO2的化學(xué)性質(zhì)與CO2有很多相似之處，SO2與Na2O2的反應(yīng)和CO2與Na2O2的反應(yīng)相似，即：2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2。
②SO2與Na2O2若按①發(fā)生反應(yīng)，因?yàn)橛蠴2生成，Na2SO3與O2接著發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Na2SO3+O2=2Na2SO4，反應(yīng)產(chǎn)物中既有Na2SO3和O2，還會(huì)有Na2SO4。
③SO2具有還原性，Na2O2具有強(qiáng)氧化性，二者直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)：SO2+Na2O2=Na2SO4，反應(yīng)產(chǎn)物只有Na2SO4。
2實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與篩選
學(xué)生依據(jù)自己的猜測(cè)，課下自由結(jié)組，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，每種方案在實(shí)驗(yàn)前先派一名學(xué)生代表到講臺(tái)上用實(shí)物投影展示其實(shí)驗(yàn)裝置圖及操作方法，師生共同分析、討論、評(píng)價(jià)每種方案的科學(xué)性和可操作性，提出合理化建議，最后選擇其中三種方案讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
3組織探究
綜合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及討論結(jié)果，把全班學(xué)生分成四組，其中三組分別按保留的三種方案進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，一組作對(duì)比實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生親自動(dòng)手操作，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄。
第一組：(1)實(shí)驗(yàn)裝置圖1如下：圖1
(2)操作方法：
①按上圖所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，檢查、調(diào)整好裝置的氣密性。
②向各儀器中添加相應(yīng)藥品后,再連接好裝置并關(guān)閉止水夾。
③打開分液漏斗活塞，向蒸餾燒瓶?jī)?nèi)緩緩注入70%H2SO4，通過觀察盛有98%濃H2SO4的廣口瓶中產(chǎn)生氣泡的快慢，控制70%濃H2SO4的加入量和加入速度。
④待U形管內(nèi)的淡黃色Na2O2粉末全部變白色后，關(guān)閉分液漏斗活塞，將帶火星的木條插入到試管內(nèi)(飽和NaOH溶液的液面上)，觀察木條是否復(fù)燃或火星更明亮。
⑤打開止水夾，用洗耳球向裝置內(nèi)慢慢鼓入空氣，將裝置內(nèi)多余的SO2氣體慢慢鼓入到飽和NaOH溶液中。
⑥取下U形管，向其中加入適量蒸餾水，待反應(yīng)后的固體全部溶解后，將溶液倒入小燒杯內(nèi)。
⑦用試管取酸性KMnO4溶液2mL，用膠頭滴管向其中逐滴滴加上述小燒杯中溶液，邊滴邊振蕩，觀察酸性KMnO4溶液是否褪色。
第二組：(1)實(shí)驗(yàn)裝置圖如
(2)操作方法：①按圖2所示，檢查、調(diào)整好裝置的氣密性。
②向各儀器中添加相應(yīng)藥品后再連接好裝置。
③打開止水夾，用膠頭滴管向小藥瓶?jī)?nèi)加入適量70%H2SO4后，關(guān)閉止水夾。
④待廣口瓶?jī)?nèi)的淡黃色Na2O2粉末全部變白色后，打開止水夾，用洗耳球向裝置內(nèi)慢慢鼓入空氣，將裝置內(nèi)多余的SO2氣體慢慢鼓出，用堿石灰吸收。
⑤取反應(yīng)后的固體與足量稀鹽酸反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入到品紅溶液中，看品紅溶液是否褪色。
⑥向試管中倒入⑤反應(yīng)后的溶液適量，然后逐滴滴入BaCl2溶液，看能否產(chǎn)生白色沉淀。
第三組：(1)實(shí)驗(yàn)裝置圖3如下：
(2)操作方法：①按圖3所示，檢查、調(diào)整裝置的氣密性。
②向各儀器中添加相應(yīng)藥品后再連接好裝置。
③打開止水夾，用膠頭滴管向硬質(zhì)試管內(nèi)加入適量70%H2SO4后，關(guān)閉止水夾。
④待硬質(zhì)試管內(nèi)的淡黃色Na2O2粉末全部變白色后，打開止水夾，用洗耳球向裝置內(nèi)慢慢鼓入空氣，將裝置內(nèi)多余的SO2氣體慢慢鼓入到飽和NaOH溶液中。
⑤取反應(yīng)后的固體適量放入試管內(nèi)，加蒸餾水溶解，然后向其中滴加稀鹽酸至無氣泡產(chǎn)生，再向試管中逐滴滴入BaCl2溶液，看能否產(chǎn)生白色沉淀。
第四組：作對(duì)比實(shí)驗(yàn)①取無水Na2SO3固體溶于適量蒸餾水，向其中逐滴滴加酸性高錳酸鉀溶液，邊滴邊振蕩，觀察溶液是否褪色。
②向一支潔凈的試管中倒入2mL酸性高錳酸鉀溶液，向其中逐滴滴加雙氧水，邊滴邊振蕩，觀察溶液是否褪色。
4現(xiàn)象和結(jié)論記錄
第一組：
①帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)(液面上方)，火星更明亮，但持續(xù)時(shí)間短，說明有氧氣生成但量少。
②反應(yīng)后固體的水溶液中滴入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，說明有Na2SO3生成。
第二組：
①品紅溶液褪色，說明有Na2SO3生成。
②產(chǎn)生白色沉淀，說明產(chǎn)物中有Na2SO4生成。
第三組：
產(chǎn)生白色沉淀，說明產(chǎn)物中有Na2SO4生成。
第四組：
①Na2SO3水溶液能使酸性KMnO4溶液褪色。
②雙氧水也能使酸性KMnO4溶液褪色。
5實(shí)驗(yàn)結(jié)論
綜合分析各組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出結(jié)論：SO2與Na2O2在常溫時(shí)就能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)放熱，生成Na2SO4、Na2SO3和O2。
6實(shí)驗(yàn)延伸
以上實(shí)施的幾種方案均未考慮空氣中
CO2和對(duì)反應(yīng)的干擾，請(qǐng)同學(xué)們課下思考：實(shí)驗(yàn)過程中如何排除空氣中CO2對(duì)反應(yīng)的干擾？
7體會(huì)
整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的積極參與，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，加強(qiáng)了過程教學(xué)，增加了趣味性、實(shí)效性，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。同學(xué)們從各個(gè)方面親身體驗(yàn)了科學(xué)研究的過程與艱辛，有利于學(xué)生逐步養(yǎng)成好觀察、好提問、好探究的心理傾向，進(jìn)而形成善于質(zhì)疑、勤于思考、在自主探究中獲取新知識(shí)的心理品質(zhì)，同時(shí)培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
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