改進二氧化硫的性質實驗

尹居平

二氧化硫的性質是人教版必修一教材的重點，但是按照書上的教材內容制備二氧化硫氣體裝置非常復雜，且在制備及檢驗性質的過程中容易產生嚴重的污染。為了解決實驗步驟繁瑣、儀器繁多、浪費藥品、不便于學生操作等問題，筆者嘗試改進，不僅綠色環保，而且操作起來更為簡便快捷。

一、明確教學內容

二氧化硫的性質實驗充分體現了以學生為主體的教學思想，激發了學生的求知欲，培養了學生實事求是的態度和科學的價值觀。其教學內容包括：第一，學生自行完成二氧化硫的性質檢驗，培養了學生的環保意識;第二，學生分組實驗，根據實驗現象得出結論。如：酸性氧化物的性質檢驗方法有：①SO2與水（滴加紫色石蕊溶液）的反應，現象是紫色石蕊溶液變紅;②SO2與NaOH溶液（滴加酚酞溶液）的反應，現象是NaOH溶液紅色退色;③SO2與BaCl2溶液的反應，現象是沒有白色沉淀產生。

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

二、實驗準備

二氧化硫的性質實驗儀器包括酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、鐵架臺、導管、橡膠塞、小試管、止水夾、氣球、醫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）、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、實驗改進步驟及優勢

傳統二氧化硫的性質實驗的制備和檢驗步驟是在通風櫥中完成，用固液制取裝置制取二氧化硫。這樣的實驗對環境、儀器以及安全性提出了很高的要求，而且受課時的限制，學生無法在一節課中完成實驗。

改進后的實驗操作步驟是在實驗室的通風櫥中制取及收集二氧化硫，按照傳統制取氯氣的裝置進行制備。改進方案包括：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，使其變紅一段時間后，立即套好氣球，以備檢驗二氧化硫與水是否發生反應;第三，把導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。改進后的實驗不僅方便操作、選材簡單，而且綠色環保、節約藥品。

傳統二氧化硫的性質實驗的檢驗內容包括酸性氧化物的性質、漂白性、氧化性、還原性。其改進方案包括：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，把事先準備好的，已經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。

改進優勢表現在：第一，改變了儀器的繁瑣性，增加了實驗的安全性;第二，在二氧化硫與水（滴加紫色石蕊溶液）反應的實驗中，可以讓學生得出二氧化硫的物理性質。然后再通過加熱石蕊已變紅的水溶液，發現顏色逐漸變紫，充分說明二氧化硫與水反應的可逆性，讓學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的實驗中，通過向充滿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會，也避免了二氧化硫被氧化的可能性，真實地反映了實驗事實;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再次變紅，充分說明了二氧化硫漂白性的可逆性;第五，有助于讓學生潛移默化地形成環保意識，充分體現“綠色化學”的理念。

四、啟示

雖然在本次實驗改進初期，也經歷了多次失敗，但是天道酬勤，功夫不負有心人。改進后的實驗給學生的學習帶來了便利，尤其對農村高中生更具有重要意義，進一步培養了學生的創新思維，實現了教學相長。

（作者單位：遼寧省瓦房店市第四高級中學）