二氧化硫通入氯化钡溶液的实验探究

【摘要】一、实验目的 二氧化硫通入氯化钡溶液的现象判断一直是高中实验探究考查的重点。为了让学生从原理上理解该实验的本质，结合教学特设计一套探究二氧化硫气体通入氯化钡溶液发生反应的有关实验装置，帮助学生学习理...

[摘要]高中化学主要培养学生探究意识和提高探究能力，教学中应设计相应的探究活动来丰富课堂教学。通过二氧化硫通入氯化钡溶液的实验探究介绍实验探究的方法和途径，为学生和教师提供一种科学、有效的教学模式，促进课堂高效。

[关键词]实验探究 二氧化硫 氯化钡

新课程下的高中化学教学目标是改变学生被动接受知识、运用题海战术应对考试的学习方式，倡导学生主动参与的探究式学习。[1]《普通高中化学课程标准（实验稿）》中明确提出要“重视探究学习活动，发展学生的科学探究能力”“探究学习是学习化学的一种重要方式，也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径”。[2]因此，教学中每个模块的每一个主题都应给学生提出一些丰富的活动与探究建议来丰富课堂教学活动

一个探究活动需要有明确的探究主题，目的。通过理论分析实验本质，设计科学合理的探究方法，进行实验探究操作，验证理论设计是否正确，得出科学的结论。

现对开展的实验探究设计方案做如下分析研究。

一、实验目的

二氧化硫通入氯化钡溶液的现象判断一直是高中实验探究考查的重点。为了让学生从原理上理解该实验的本质，结合教学特设计一套探究二氧化硫气体通入氯化钡溶液发生反应的有关实验装置，帮助学生学习理解。

二、实验原理

二氧化硫通入氯化钡溶液没有明显现象变化，原因是亚硫酸钡难溶于水，易溶于酸。通入二氧化硫的氯化钡溶液呈酸性，不利于亚硫酸钡的生成。如下是二氧化硫水溶液中存在的平衡。

SO2+H2O H2SO3 HSO3-+H+

H++SO32-

实验提出以下两个探究问题：

1.通入氧化性气体氯气，让亚硫酸钡转化为硫酸钡，硫酸钡难溶于盐，故能生成沉淀。

SO2+BaCl2+Cl2+2H2O == BaSO4+4HCl

2.通入氨气，改变反应环境呈碱性，故可生成沉淀亚硫酸钡。

SO2+BaCl2+2NH3+H2O == BaSO3+2NH4Cl

（说明：由于SO32-极易被氧化，所以整套装置需先通入H2，排除装置中的空气，以免影响实验结果的判断。）

三、实验仪器及试剂

1.实验仪器

分液漏斗 锥形瓶 启普发生器 大试管 干燥管 止水夹 导管

2.试剂

（1）固体试剂：

亚硫酸钠 高锰酸钾 二氧化锰 氧化钙 锌粒

（2）液体试剂：

浓硫酸 浓盐酸 浓氨水 稀硫酸 氢氧化钠溶液

四、实验仪器装置图及仪器的组装说明

在锥形瓶中分别装入所需药品，利用启普发生器产生氢气，依次打开止水夹排除整套装置中的空气。在分别向分液漏斗中加入所需试剂，然后按如图所示连接好装置进行实验。

五、实验操作

1.按如图所示分别装入所需药品（分液漏斗不装）。

2.打开启普发生器产生氢气，依次打开止水夹排除整套装置中的空气。

3.向分液漏斗中装入所需试剂，关闭所有止水夹。

4.打开K2，K5其余关闭，打开分液漏斗1产生二氧化硫，一段时间后打开K6，K7，看到第二支试管有大量气泡产生，则打开K1，关闭其余止水夹。

5.打开K4，K5，分液漏斗2产生氯气，观察第一支试管现象，反应结束后打开K3。

6.打开K9，K8，K7，分液漏斗3产生氨气，观察第二支试管现象，反应结束后打开K10。

六、实验现象及结论

1.排除装置中空气后向氯化钡溶液中通入二氧化硫，未看见溶液变浑浊，说明无亚硫酸钡生成。

2.向试管1中通入氯气后看到溶液变浑浊。在酸性溶液中出现浑浊，说明氯气将溶解后的二氧化硫氧化为硫酸根，与钡离子反应生成难溶于酸的硫酸钡沉淀。

3.向试管2通入氨气后看到溶液变浑浊。说明氨的碱性环境有利于亚硫酸钡沉淀的生成。

七、实验探究的意义

首先，“酸性氧化物+盐新盐+新酸”是中学化学必须掌握的重要化学反应类型。

其中，①SO2+BaCl2≠

②SO2+Ba（OH）2 == BaSO3+H2O

③SO3+BaCl2+H2O == BaSO4+2HCl

这一类反应的离子反应方程式书写考查给学生带来很大困惑，不能理解它们之间要在什么条件下才能发生反应，而这个实验教师又不能简单的采用试管实验向学生演示说明。原因是亚硫酸根极易被氧化，所以无论怎样操作都可以看到浑浊。因此，教师只能从原理上一遍又一遍的讲解，这就没有体现学生的自主探究与合作学习，也违背了高效课堂的理念。

其二，“亚硫酸钡难溶于水，易溶于酸，+4价硫极易被氧化；硫酸钡难溶于水也难溶于酸”是高中化学重要知识点，是教学的难点。通过该实验探究，让学生更深层次地理解沉淀生成的条件。

其三，该实验为综合性探究实验。原理方面涉及中学重要气体“H2，NH3，Cl2，SO2”的制备及性质。装置方面涉及“尾气处理，防倒吸，常见气体制备”等实验装置。通过本实验探究提升了学生综合解决实验化学的技能。

通过该实验设计，有效的帮助学生理解二氧化硫气体通入氯化钡溶液发生的相关实验现象和理论知识。这个实验设计也为类似的科学探究实验提供了模版，起到举一反三的作用，为今后的教学活动提供参考。

探究性策略永远是新课程的核心，是新课程教学的生命力。不断的挖掘课本资源，科学合理的设计探究活动方案，学生才能在轻松越快的环境中学生，这才是新课标理念的真谛所在。

[参考文献]

[1]高中化学远程研修专题六“高中化学新课程实验探究教学策略与案例分析”.

[2]《普通高中化学课程标准（实验稿）》纲要.

（作者单位：云南省红河州建水县第一中学）