二氧化硫氧化性、还原性实验教学环保改进方法

曹杨

中学化学对于二氧化硫性质的教学是十分重要的，中考试题中对于这部分内容的考查也占据很大的比例.因其具有污染空气的特点，对于二氧化硫氧化性、还原性性质的研究实验基本上都是试管实验，不能充分地反映它全面的性质.为了使学生对二氧化硫性质能够深刻理解，并且培养学生的创新能力，需要对实验装置进行改进，创设绿色微型化学实验，使教学更加有效，同时保护环境.

一、二氧化硫的氧化性、还原性的内涵

二氧化硫是常见的硫氧化物，无色气体，具有强烈的刺激性气味.由于煤和石油中通常都有硫化合物，燃烧时会生成二氧化硫.当其溶于水时，会形成亚硫酸，若将它进一步氧化，就会在催化剂的存在下生成硫酸.其氧化性、还原性的具体体现：硫化氢可以燃烧生成二氧化硫；二氧化硫与水反应生成亚硫酸；二氧化硫还可以与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，它可以使品红溶液褪色，加热后颜色又会还原.

二、教材中实验的不足

1.实验中存在不安全因素.由于二氧化硫特殊的化学性质，在进行探究其氧化性、还原性的实验时，产生的新物质很多也具有易燃烧的性质，对于师生健康存在着威胁.

2.实验装置过于复杂.在研究它的氧化性、还原性实验时，通常都要用到较为庞大的实验装置，而课堂教学时间只有短短的45分钟，在上课前安装调试好这些装置需要浪费很多的时间，因此对于实验的装置要进行改进.

3.实验药品需改善.对于二氧化硫的制取，有多种实验药品的选择：利用双氧水和二氧化锰制取、采用亚硫酸钠固体和浓硫酸溶液制取以及利用铜和浓硫酸反应进行实验，但最终实验室中采取了利用亚硫酸钠和浓硫酸液反应制取二氧化硫.通过另外两种方法，虽然可以制取到二氧化硫，但是会产生大量的环境污染和易燃易爆的物质.

4.没有贯彻环保意识.例如，在进行铜和浓硫酸制取二氧化硫的实验中，由于采用的是开放的装置，二氧化硫容易泄露，不仅危害师生健康，还会影响环境清洁.但学校封闭装置不足，而且现实教学中教师往往不会使用封闭装置，没有将环保意识带进高中化学教学中.

三、实验具体改进方法

现以二氧化硫的制取实验为例，介绍具体的改进措施.

1.使实验现象更加明显.在设计实验装置时，采用止水夹与三通管进行巧妙的配合.首先打开止水夹，下方的液体会对二氧化硫气体产生阻力，使二氧化硫气体很难进入氯化钡溶液中，这种情况集气瓶中会进入大量的气体，气体经过集气瓶进入气球，这时候会发现一种现象，如果试纸周围有足够的二氧化硫气体，试纸很快就会变颜色，这种现象非常明显，但是如果关闭了止水夹，气体就只能通过三通管的另外一端，使二氧化硫气体能够进入到液体之中.

2.要克服关闭止水夹，促使压强增大，导致气体无路可走的问题.采用开口的长玻璃导管，这时它可以向溶液中引入双氧水和稀盐酸的作用，缓解了容器压强过大的安全问题.

3.由于受“二氧化碳通入氯化钡溶液不会产生白色沉淀”惯性思维的影响，类比到二氧化硫的性质也应当如此.刚开始设计实验时，将分液漏斗下面的小试剂瓶口设计成敞口的装置，没有用苯进行封液，利用生成的二氧化硫不使氯化钡溶液变浑浊，然后滴入双氧水证明亚硫酸钠既是弱酸，又具有较强还原性.在具体实验中，可以做如下改进：（1）用蒸馏水经过煮沸、冷却步骤新制氯化钡溶液，装入集气瓶中待用.（2）滴加少量的苯，使氯化钡溶剂与空气隔绝，反应在密闭的空间中进行，使反应结果较为精准.（3）先让二氧化硫气体与品红试纸、pH试纸反应，借用二氧化硫气体驱赶残留在小试管中的空气，减少了二氧化硫气体通入氯化钡溶液而被氧化的可能性.（4）实验时，将二氧化硫气体直接通入氯化钡溶液中，不仅减少空气的进入，使实验结果更加精准，而且沉淀不再产生.

总之，实验教学在化学教学中占据着重要地位，实验的改进，会使化学教学进一步拓展和深化，可以有效地提高实验教学的质量，从而培养学生的创新精神.