“境脉链接，模型建构”促进核心素养落地 ——以“硫和二氧化硫”教学为例

“境脉链接，模型建构”促进核心素养落地

——以“硫和二氧化硫”教学为例

一、内容解读

1.课标要求

能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测硫和二氧化硫的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象；能说明二氧化硫应用对社会发展的价值、对环境的影响，与此同时解决真实情境中的问题，体现化学学科的价值。

2.教材分析

本课时主要内容包括硫和二氧化硫。在这之前，教材已经安排学习了原子结构与元素周期律、物质分类、离子反应、氧化还原反应等核心概念与理论知识以及金属单质与典型化合物的性质。为了加强理论知识对元素化合物知识学习的指导作用，教材在编写时从硫在元素周期表中的位置和原子结构入手，从化学变化的视角考虑硫单质能否与金属单质、非金属单质、化合物等发生反应。之后，根据物质类别和元素价态预测二氧化硫的性质，通过化学实验研究二氧化硫的化学性质。教材中资料卡片“食品中的二氧化硫”引导学生从正面认识二氧化硫的价值，从而能够辩证看待二氧化硫。本节课的重难点在于二氧化硫的化学性质，通过本节课的学习帮助学生掌握认识非金属元素及其化合物的基本思路和方法。

二、学情分析

1.已有基础

从知识层面来看，已经学习了酸雨的定义与危害；分类法、实验探究法以及氧化还原反应、离子反应、原子结构及元素周期律等基本理论；钠、铁、氯等元素及其化合物性质；从能力层面来看，学生整体能力较强、素养较高；知道从价态、类别角度认识无机物的性质；从心理层面上看，高一学生思维敏捷、活跃，好奇心强，对化学实验有浓厚的兴趣。

2.潜在困难

对元素化合物知识的系统学习方法还没有掌握；实验思维不够严谨；尚不能认识到物质性质的多样性：既有一般规律又有特殊性。

三、教学目标

1.通过分析硫的原子结构，推断硫元素可能的化学性质并进行证实，理解物质的微观结构与宏观性质之间的关系；通过实验了解二氧化硫的物理性质，掌握二氧化硫的化学性质（酸性氧化物通性、还原性、漂白性），能用化学方程式描述酸雨形成过程及尾气处理涉及的物质变化，初步形成“性质决定用途”的观念；

2.通过酸雨成因的探讨，认识到二氧化硫与其它含硫物质间可以相互转化，且需要一定的条件；

3.通过二氧化硫相关实验现象的分析推测二氧化硫的相关性质，形成基于物质类别和价态对物质性质进行预测和检验的认识模型；

4.能设计酸雨形成的模拟实验方案，与同学合作完成实验操作，客观进行记录，对实验现象作出解释；

5.通过镇海炼化含硫烟气处理相关问题探讨，认识到二氧化硫过量排放对环境造成的危害，能从化学的角度提出减少硫酸型酸雨的措施，具有“绿色化学”的观念，赞赏政府、企业为改善环境所作出的持续努力。

四、设计思路

[ANNOTATION:

BY tk

ON 2029-04-29T15:48:00t

NOTE: 对现有教学设计进行分类、点评]

1.现有设计

通过文献检索，现有与二氧化硫相关的教学设计思路主要有以下几种类型：（1）以酸雨的形成与防治为主题素材，将二氧化硫的相关性质融合其中；（2）以葡萄酒中二氧化硫作用为贯穿课堂的情境主线，引导学生关注二氧化硫在实际应用中的积极作用和对化学人类社会的共享；（3）以模拟法庭审判的过程为线索，尝试把知识学习、观念领悟进行一体化教学设计。

当前，国内石化企业加工的原油中有相当比例是含硫量较高的原油，因此石化企业含硫物质处理及尾气排放是国家环保部门和民众关注重点。而根据已有的教学设计文献来看，尚无以石油炼制过程中含硫物质的处理为视角开展二氧化硫的教学，本课选用宁波镇海炼化作为教学切入点，这与课程标准所倡导的将自然与生活环境中的化学资源引入教学的理念相吻合。

[ANNOTATION:

BY tk

ON 2029-04-29T15:49:00t

NOTE: 凸显本教学设计较已有教学设计的创新之处，要有自己的干货]

2.创新亮点

（1）教学立意高远。2017版课程标准强调元素化合物知识对社会发展的价值、对环境的影响，要求学生有意识运用所学的知识或寻求相关证据参与社会性议题，所以本节课选择环境问题作为探讨SO2性质的切入口。此外，如何恰如其分地处理好素材的应用，宣传化学正能量，需要在立意上下功夫。本节课的立意是“讲好宁波故事，共创美丽中国”，以宁波镇海炼化为情境素材，通过化学课堂把镇海炼化故事带给学生，切身感受化学与自然环境、生活环境的密切联系，增进学生对石化企业的理解，赞赏政府、企业为改善环境所作出的持续努力，为建设美丽中国贡献力量。

（2）构建认识模型。高中化学把“证据推理与模型认知”作为核心素养之一，在课堂教学中应帮助学生理解知识中所蕴含的认识思路、核心观念和研究方法，构建同类内容学习的认识模型，解决新情境下陌生问题，实现从化学学科知识向化学学科核心素养的转化。

从元素化合物学习角度来看，通过本节课的学习学生应建立物质类别、元素价态的认识角度，面对陌生物质时能依据认识角度预测物质性质，设计实验方案并获取事实证据，若事实与理论不符，则需修正认识模型。

从环境主题学习角度来看，通过本节课的学习学生应能从化学的视角认识和分析环境问题，具体包括：环境问题的危害是由物质的什么性质引起的；从物质性质和物质变化视角分析、解释环境问题的产生机理和形成过程；针对环境问题的形成过程和条件，根据物质性质和物质变化，寻找对应的解决办法。

[ANNOTATION:

BY tk

ON 2020-05-08T13:47:00t

NOTE: 图、表的名称要注明，编号要编好]

图1 与环境问题相关的元素化合物认识、实践模型

3.[ANNOTATION:

BY tk

ON 2025-05-06T14:31:00t

NOTE: 在整体构思时尽可能用大情境贯穿全文，要在情境线索中体现出来，就像本文中利用镇海炼化这一个大情境]

整体构思

情境线索

问题线索

活动线索

知识线索

镇海炼化等石化企业用克劳斯法处理含硫烟气

炼化厂尾气中二氧化硫是如何产生的？

阅读克劳斯法基本原理

含硫物质间的相互转化；二氧化硫的氧化性；二氧化硫的来源

宏观辨识；变化观念；社会责任

预测二氧化硫转化为硫酸的路径并设计实验方案、动手实验

克劳斯法文献资料；酸雨形成机制文献

二氧化硫如何转变成硫酸型酸雨？

二氧化硫的危害；二氧化硫的酸性氧化物通性、还原性

宏观辨识；变化观念；证据推理；科学探究

素养线索

二氧化硫性质的综合应用

讨论二氧化硫尾气的处理方法；观看镇海炼化环保科科长采访视频

如何处理二氧化硫尾气？

克劳斯法文献资料；镇海炼化尾气处理

变化观念；科学态度与社会责任

设计实验方案检验混合气体中含有二氧化硫；二氧化硫的漂白性实验

镇海炼化实时二氧化硫数据；镇海炼化白鹭满园图片

如何监测二氧化硫尾气？

二氧化硫的漂白性；二氧化硫的用途；二氧化硫性质的综合应用

宏观辨识；科学态度与社会责任；模型认知

图2 “硫和二氧化硫”的教学思路

五、学习评价

表1 教学评价目标、评价方式及评价标准

六、[ANNOTATION:

BY tk

ON 2020-05-08T13:46:00t

NOTE: 1分环节呈现；2突出创新特色、教师关键行为、学生学习活动及表现；3有问就有答，有实验就有现象和结果，让同行可操作、可复制]

教学实录

教学环节一

[ANNOTATION:

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ON 2021-05-08T10:42:00t

NOTE: 教学环节名称]

创设情境，引入课题——明晰

[ANNOTATION:

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ON 2021-05-08T10:42:00t

NOTE: 本环节解决的核心任务]

炼化厂尾气中的二氧化硫来源

【引课】今天我将带领同学们一起走进全国规模最大的炼化企业——镇海炼化。

【PPT】镇海炼化相关图片。

[ANNOTATION:

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ON 2020-05-08T14:12:00t

NOTE: 重要情境资料、图片、数据、实验操作、实验清单等请务必呈现出来；相关图片清晰度要高，能达到出版要求]

图3 镇海炼化

【教师】镇海炼化前身是浙江炼油厂，现在每年炼油量达到2300万吨。石油炼制过程中烟气的处理是重要一环节，烟气中主要污染物是烟尘、NOX、H2S，今天这节课我们主要关注含硫物质的处理。目前，镇海炼化采用克劳斯法处理含硫烟气并对硫磺回收利用。

【PPT】

克劳斯法基本原理

[ANNOTATION:

BY tk

ON 2020-05-08T14:25:00t

NOTE: 重要情境资料]

图4 克劳斯法的基本原理

【设问】分析流程中硫及其化合物的转化关系，体现了含硫物质怎样的性质？

【学生】硫化氢可被氧气氧化为二氧化硫，体现了还原性；二氧化硫与硫化氢归中生成了硫磺，体现了二氧化硫的氧化性。

【教师】硫磺是一种重要的化工原料，也具有杀菌消毒功能，在超市中同学们应该都看见过硫磺皂。那硫磺具有哪些化学性质呢？

【学生】能与一些金属单质反应，例如钠、铁、铜等；也可以与非金属单质反应，例如氢气、氧气。

【教师】如果两者恰好反应转化成硫，那当然是最完美了，可事实并非这样，看文献资料。

【PPT】文献资料[4]：“从克劳斯装置排出的尾气中还含有0.8%~1.8%的SO2（体积分数）。传统克劳斯工艺的尾气中硫化物的排放量已不能满足现行环保标准的要求。”

设计意图：作为全国规模最大的炼化厂，镇海炼化在宁波家喻户晓。本节课以镇海炼化的历史经典照片及规模效益数据作为引入，一方面让学生了解镇海炼化的历史、赞赏镇海炼化所作出的贡献，另一方面将生活环境中的化学资源引入教学有助于让学生切身感受化学与生活环境的密切联系，拉近与学生的心理距离。克劳斯法的引入让学生明晰炼油厂尾气中SO2的来源，同时也体现了二氧化硫的氧化性、废弃物资源化的思想。

教学环节二 引导探究，突破难点——探究二氧化硫对环境的影响

【设问】含有二氧化硫的未达标废气为何不能直接排放？

【学生】……

【教师】二氧化硫是大气中主要污染性气体，有刺激性气味，有毒，特别是对人的呼吸道有刺激作用；另一方面，空气中二氧化硫造成硫酸型酸雨，对社会环境带来多方面的危害。

【任务一】探究尾气中的二氧化硫对环境的影响

【活动】大气中的二氧化硫是如何转化成硫酸的？请写出可能的转化路径并说明依据。（用化学方程式或物质转化关系表示）

【学生】讨论并呈现结果。

【教师】从化合价和物质类别两个角度评价学生的汇报，初步构建二维坐标图。

【讨论】如何利用实验室现有条件探究：二氧化硫→亚硫酸→硫酸这条转化路径？请设计实验方案。

【学生】将二氧化硫通入水中获得二氧化硫水溶液；取适量溶液滴入紫色石蕊，若溶液显红色，说明有亚硫酸生成。

【追问】溶液显红色就一定能说明是亚硫酸？如何证明是亚硫酸？

【学生】加氯化钡若无沉淀生成则证明是亚硫酸，如果是硫酸的话加氯化钡会生成白色沉淀。

【追问】如何证明亚硫酸可以被氧化为硫酸？

【学生】往加入氯化钡的二氧化硫水溶液中鼓入空气，若有白色沉淀，则说明亚硫酸可以被氧化为硫酸。

【活动】酸雨形成模拟实验

[ANNOTATION:

BY tk

ON 2020-05-08T14:14:00t

NOTE: 实验清单交代]

器材：100mL输液袋（充有二氧化硫）、20mL注射器、10mL试剂瓶若干

试剂：蒸馏水、石蕊、BaCl2溶液、稀盐酸

【学生】

[ANNOTATION:

BY tk

ON 2020-05-08T14:14:00t

NOTE: 实验操作与现象]

汇报观察到的实验现象与结论：往充有二氧化硫的输液袋中用注射器注入20mL蒸馏水，轻轻振摇输液袋，输液袋明显变瘪，说明二氧化硫易溶于水；取2~3mL二氧化硫水溶液，滴加3滴紫色石蕊试液，振荡，紫色石蕊变红，说明二氧化硫与水发生了反应，有酸性物质生成；取2~3mL二氧化硫水溶液，滴加1滴管 BaCl2溶液，开始无明显现象，露置空气大约10s，溶液变浑浊。

【结论】二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸确实可以被氧气氧化为硫酸。

【教师】亚硫酸有还原性，SO2和亚硫酸中心元素相同，价态相同，也具有还原性。二氧化硫也可被氧气氧化为SO3，只不过在气相中这一速率较慢，需要催化剂，尘埃中所含的金属氧化物就能提供催化作用，SO3溶于雨水形成硫酸型酸雨。

【PPT】文献资料：“有S（Ⅳ）氧化为SO42-是大气中硫酸盐的主要生成途径，在过程中起作用的氧化剂可能有溶解的O2、O3、H2O2……”

【教师】由上述资料可见，大气中H2O2氧化二氧化硫直接转变成硫酸也是硫酸型酸雨形成路径之一。接下来请同学们将滴加过BaCl2的试剂瓶中的浊液一分为二，往其中一份滴加双氧水，观察现象。

【活动】将浊液一分为二，往其中一份滴加双氧水。

【结论】滴加双氧水后浑浊度明显增加，说明双氧水能迅速氧化二氧化硫水溶液。

【符号表征】书写双氧水氧化二氧化硫离子反应方程式。

【小结】酸雨的形成路径中所体现的二氧化硫性质及认识元素化合物角度。

设计意图：“任务一：探究二氧化硫对环境的影响”是本节课最核心的环节。首先让学生预测二氧化硫转化成硫酸的可能路径并说明依据，这一问题其实也是对学生的评价，探查学生是否有自主从类别和价态的分析角度，体现了教学评的一致性；然后将教材中的相关“演示实验”变为“探究实验”，让学生设计实验方案，通过对二氧化硫转化成硫酸的实验方案设计与交流点评，诊断并发展学生设计实验方案、依据现象推测物质性质的能力。双氧水这一氧化剂则是通过文献资料引出，目的在于让学生感知大气中光反应的复杂性、酸雨形成机制的复杂性，激发他们进一步探究愿望。总之，这一教学环节设计和开展多种形式的实验探究活动，有目的、有计划地引导学生运用化学科学思维方式和方法学习二氧化硫的性质。

教学环节三 交流探讨，综合应用——二氧化硫尾气的处理与监测

【过渡】既然含有二氧化硫尾气会造成硫酸型酸雨，你们觉得如何处理尾气中的二氧化硫呢？

【任务二】设计二氧化硫尾气处理方案（用化学方程式或物质转化关系表示）

【学生】可用氢氧化钠、氨水、石灰乳等碱性物质吸收；也可用双氧水、高锰酸钾等氧化性物质吸收。

【讨论】从原料来源、处理成本、产物循环利用等角度评析处理方案。

【教师】我采访了镇海炼化环保科科长，我们来听听镇海炼化的做法及考虑因素。

【视频】镇海炼化环保科科长周则飞工程师访谈（注：考虑到国家排放要求不断提高，目前镇海炼化选用氢氧化钠处理二氧化硫尾气，将处理效果放在首要考虑位置）

【过渡】那经钠碱法处理后的尾气中二氧化硫含量是否符合国家标准？这就涉及到二氧化硫的检测问题了。

【PPT】炼油厂尾气主要成分

图6 炼化厂尾气的主要成分

【任务三】设计实验方案检验脱尘、脱硝后尾气中含有二氧化硫

【学生】品红、酸性高锰酸钾、碘水。

【追问】能否用氢氧化钡？

【学生】不行，两者都是酸性氧化物，均会产生白色沉淀。

【实验】取试管，注入2mL二氧化硫水溶液，滴加品红，观察现象；试管上方套一个气球，加热，观察现象。

【教师】二氧化硫的漂白作用是由于它能跟某些有色物质生成不稳定的无色物质，但这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色，利用这一性质可以定性检验二氧化硫的存在。工业上常用二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草帽等；其实葡萄酒中也添加有少量二氧化硫，正是利用了它的漂白性和抗氧化性，二氧化硫是国际上通行的食品添加剂，关键是控制好量。所以我们应辩证看待二氧化硫，她既有过但也有功。

【过渡】当然，像镇海炼化这样的大公司，它要求做到实时、精确监测，需要精密的仪器设备。前几日，我利用二氧化硫传感器定量检测了镇海炼化除硫装置周围二氧化硫的浓度值。

【PPT】SO2传感器：SO2气体进入传感器的气室，会发生化学反应，产生与二氧化硫浓度成正比的电流。该电流信号具有线性反应特征，灵敏度高、响应时间短、受温度和湿度影响小。

【视频】SO2传感器采集镇海炼化厂空气中SO2浓度数据

【PPT】展示近十年镇海炼化二氧化硫年度排放总量数据（柱状图）

图7 前后十年镇海炼化二氧化硫年排放量对比

【教师】由于国家对尾气排放指标要求越来越高，近几年镇海炼化投入巨资改进脱硫技术与设备，所以二氧化硫的排放量与十年前相比锐减，这是企业积极承担社会责任的体现。

【PPT】宁波：千只白鹭定居炼化厂

【教师】今日的镇海白鹭满园，白鹭对水质、空气的要求极高，称为大自然的“生态检验师”。

设计意图：任务二的目的在于让学生自主调用认识物质性质及转化关系的思路方法，从原料来源、处理成本、产物利用、处理效果等多角度评判方案，发展并诊断学生解决实际问题的能力。访谈视频的引入有利于增强教学内容真实性、说服力和教学形式活泼性。任务三“尾气中二氧化硫的检验与监测”要求学生综合运用本节课所学内容，明晰二氧化碳与二氧化硫性质差异性，自然引出二氧化硫的特性——漂白性，性质决定用途，简单介绍二氧化硫的用途，从而使学生能够辩证看待二氧化硫。从定性检验到定量监测，利用二氧化硫传感器现场检测镇海炼化空气中SO2含量，呈现前后十年二氧化硫排放量对比数据以及白鹭满园图片，目的在于增进学生对石化企业的理解，赞赏政府、企业为改善环境所作出的持续努力。

教学环节四 小结提炼，完善结构——促进知识关联、认识思路结构化

【教师】今天这节课我们从价态、类别、特性三个角度认识了二氧化硫的化学性质，今后遇到一种陌生无机物你将如何预测、研究其性质？（指向板书）

【学生】……

【PPT】图2

【教师】对于无机物来说，我们通常从价态、类别两个角度认识物质的性质、指导我们的实践：预测性质、设计实验、获取证据，如果事实与理论不符，修正我们的认识模型。此外，本节课学习主题与环境问题密切相关，对于环境问题我们通常从危害、成因、防治三个角度展开研究，它与物质的性质紧密相连（环境问题的危害是由什么性质引起的；从物质性质和物质变化分析、解释环境问题的产生机理；从而控制污染物产生的化学反应的发生、借助化学反应将污染物转化成无污染物质）。环境问题的解决离不开化学，化学不是问题之源，恰恰相反，化学是解决问题的。

【结语】宁波镇海炼化的技术创新、环境改善，也是当前中国技术创新、改善环境的一个缩影，相信在政府、企业、社会大众及我们在坐同学共同努力下，美丽中国这个目标一定能实现。

设计意图：认知科学实验证明，结构化的知识便于学生记忆、概括和理解，有助于解决问题。本节课小结时利用设计的三维坐标板书分别表示认识无机物的三个角度，突出重点，清晰明了，以使学生达到知识关联的结构化、认识思路的结构化。最后让学生尝试概括认识陌生无机物的角度、思路与方法，目的在于诊断学生是否形成了结构化的认识。教师提炼、呈现与环境主题密切相关的无机物认识模型、实践模型，目的在于外显本节课中蕴含的认识思路、核心观念和研究方法，促使学生认识思路的结构化，迁移、解决新情境下陌生问题，实现从化学学科知识向化学学科核心素养的转化。

七、[ANNOTATION:

BY tk

ON 2029-04-29T16:03:00t

NOTE: 凸显结构化]

板书设计

图8 “二氧化硫的性质和作用”教学板书

八、教学反思

“境脉链接，模型建构”教学模式的实施关键在于情境素材的选取和驱动性任务的设计，链接核心知识间的逻辑结构，促进学生认识思路、核心观念的结构化，为今后同类问题解决提供基本思路，实现从“双基”教学到“素养为本”教学的变迁。教学实施过程中，考虑到课堂时间等要素，不必纠结于非核心知识（二氧化硫的物理性质、用途及酸雨的其他防治措施等），可通过课下自学完成。

九、备课参考

[ANNOTATION:

BY tk

ON 2029-04-29T16:04:00t

NOTE: 对本节课中涉及到的情境素材资源进行适当补充，方便教师备课参考，2个左右]

1.情境素材资源

（1）炼油过程中含硫物质处理

石油的炼制过程主要分为3个阶段，它们分别是原油蒸馏、二次加工、油品精制过程。二次加工处理方法主要包括加氢裂化、催化重整、催化裂化。经二次处理后，石油炼制出来的成品基本上已经完成，但是这些物质还没有达到指标要求，还需要进行后续的精加工处理，比如说在此阶段为了降低汽油、柴油的含硫量进行加氢精加工处理。二次加工、油品精制过程均涉及到加氢处理，会产生大量的硫化氢气体。而硫化氢是剧毒气体，不能直接排放到大气中，目前包括镇海炼化在内的大多数炼油企业采用克劳斯法（Claus）硫回收工艺，其基本原理如图3所示。其工艺过程为含有H2S的酸性气体在克劳斯炉内燃烧，使约1/3H2S氧化为SO2再与剩余的未反应的H2S在催化剂作用下反应生成硫磺。当然，传统的克劳斯法不能满足现行的环保要求，需对二氧化硫尾气进一步进行加氢还原等优化处理，尽可能提高硫的利用率[6]。根据《石油化学工业污染物排放标准》，二氧化硫的排放上限为100mg/m3，在一些重点区域执行大气污染物特别排放限值，二氧化硫的排放上限为50mg/m3，需要对尾气中少量二氧化硫进行进一步处理。目前脱硫技术有湿法脱硫、干法脱硫、半干法脱硫三种，普遍采用的是湿法脱硫，常见的湿法脱硫技术有：石灰石—石膏法、双碱法、氨法、海水脱硫法、钠碱法等。镇海炼化采用的是钠碱法脱硫技术，它的优点有：大大减少结垢现象；吸收速率快；可吸收其它酸性气体（HCl、HF、HBr）等良好性能；可以对吸收液进行再生利用，生产亚硫酸钠产品。

（2）酸雨及其危害

酸雨的定义 酸雨正式的名称是为酸性沉降，它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类，前者指的是所有气状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面者，后者则是指在不下雨的日子，从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言。

评判酸雨的标准 酸雨是含有相对较高酸性的降水。一般的降水，在一个标准大气压、25℃时，它的酸碱度PH值大约为5.65，为弱酸性。而酸雨是指PH小于5.6的降水。因大气中含有天然和人为的污染物，降水过程中把二氧化硫、氮氧化物和其它杂质通过化学反应生成各种酸类，使雨水酸化，降落到地面。

酸雨的危害 大致有以下几个方面：

对人体健康的直接危害，硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多，可以侵入肺的深部组织，引起肺水肿等疾病而使人致死。

引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动植物的生长。

破坏土壤、植被、森林。

④腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。

⑤渗入地下，可能引起地下水酸化，酸化的水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍。

酸雨的成因 酸雨主要是由于硫氧化物和氮氧化物引起的。大气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤和石油的燃烧，其中二氧化硫停留在大气中，在一定的条件下则形成了酸雨。而人类活动造成的酸雨成分中，以硫酸为最多，一般约占60％一65％,硝酸次之，约30％，盐酸约5％,此外还有有机酸约2％左右。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化硫，其中最大的排放源是发电厂、钢铁厂、冶炼厂等，还有家家户户的小煤炉。目前全世界人为释放的二氧化硫每年约1．6亿吨。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫，燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物，经过“云内成雨过程”，即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上，发生液相氧化反应，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；又经过“云下冲刷过程”，即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体，形成较大雨滴，最后降落在地面上，形成了酸雨。由此可见形成酸雨的主要原因是人类活动。

如何防治酸雨

要防治酸雨的污染，最根本的途径是减少人为的污染物排放。人为排放的二氧化硫主要是由于燃烧高硫煤(煤中一般含硫的质量分数为0.3%～5%)造成的，因此，研究煤炭中硫资源的综合开发与利用，是防治酸雨的有效途径。具体做法是大力进行煤炭洗选加工，综合开发煤、硫资源；对于高硫煤和低硫煤实行分产分运，合理使用；在煤炭燃烧过程中，采取排烟脱硫技术，回收二氧化硫，生产硫酸；发展脱硫煤、成型煤供民用；有计划地进行城市煤气化等。

[ANNOTATION:

BY tk

ON 2029-04-29T16:09:00t

NOTE: 主要指学科知识层面的疑难问题，2个左右]

2.教学疑难解析

二氧化硫的漂白作用

二氧化硫漂白原理为二氧化硫溶于水后生成的亚硫酸跟有机色质直接结合成无色的化合物。如将二氧化硫通入微酸性的品红溶液里，溶液颜色由红色变为无色。这是亚硫酸直接和有机物质结合的结果。品红的结构有一个“发色团”，该发色团遇到亚硫酸后生成不稳定的无色化合物，改变了发色团的结构。无色化合物不稳定，遇热时又分解为“发色团”。所以二氧化硫使品红溶液裉色后，加热又能恢复成原色。漂白原理可以用如下化学方程式表示：

为了保证课堂演示实验效果，可采取以下措施：（1）采用较干燥的亚硫酸钠晶体与浓硫酸反应制取二氧化硫气体；（2）本实验用的品红溶液浓度不可过大，一般溶液浓度为0.01%~0.02%较适宜；（3）要使褪色的溶液又恢复红色，并长时间不再消失，溶液加热到沸腾时间要达到1~2min为宜。

[ANNOTATION:

BY tk

ON 2028-05-06T13:11:00t

NOTE: 如果有大篇幅的资料来源于某一文献，请直接在材料下方注明，以免版权纠纷，也是对他人尊重。]

（改编自：李俊生.二氧化硫漂白性的研究[J]中小学实验与装备，2016（5）：16-17.）

[ANNOTATION:

BY tk

ON 2029-04-29T16:10:00t

NOTE: 本教学设计中直接引用的内容要列出参考文献，以避免著作权纠纷，参考文献要规范]

参 考 文 献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）（S）.北京：人民教育出版社，2018：76.[2]江敏.学科思维与社会生活的融合——“二氧化硫的性质与酸雨”教学案例[J].中学化学教学参考，2015（6）：1-5.[3]蔡行雯.让化学课堂充满正能量——以“二氧化硫的教学设计”为例[J].中学化学教学参考，2018（1-2）：28-30.[4]胡久华，陈鹏，陈航.基于环境主题的化学教学设计[J].化学教学，2012（10）：39-42.[5]王明丽.克劳斯法硫磺回收工艺技术现状及前景展望[J].化工中间体，2010（4）：11-12.[6]凌琪.酸雨的形成机制研究进展[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），1995（1）：55-58.* 改编自：王星乔.“境脉链接，模型建构”促进核心素养落地[J].教学月刊（教学参考），2019（7-8）：68-72.

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