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浅谈怎样科学地搞好化学复习(5)

http://www.newdu.com 2018-11-27 高考网 佚名 参加讨论

    (2)教学设计
    ①接触法制硫酸生产流程模拟的演示实验
    模拟生产中硫铁矿焙烧、炉气净化、二氧化硫转化(同时演示SO3遇水形成酸雾和H2SO4的检出)、三氧化硫吸收和尾气中二氧化硫的处理等工艺过程,通过鲜明的反应现象,反映硫酸生产的化学原理和工艺条件。实验技术的关键,是硫铁矿的分散性(碾细后用碎石棉纤维拌和)、催化剂的活性(将浸透饱和重铬酸铵溶液的石棉纤维填入催化管灼烧冷却后备用)、三氧化硫的吸收条件和空气鼓入速度的控制,这恰与主要的硫酸生产工艺条件一一对应。演示过程,不仅能为学生的硫酸生产流程现场见习提供准备,更是一次在科学实验中研究生产流程的技术探索示范。
    ②酸雨成因分析的学生实验
    指导学生先将“SO2的固相催化氧化器”接通直流电源使其中的电热丝红热而在表面形成铁等金属氧化物的催化层,然后伸入装有SO2和空气的集气瓶中。要求学生分析瓶中迅速出现的浓重白雾现象,并检出H2SO4的生成。然后组织课堂讨论:为什么含硫化石燃料(如煤)的燃烧和焙烧硫化物金属矿,通常是形成酸雨的主要污染源?为什么在我国用硫铁矿为主要原料的硫酸生产中,焚矿后除去炉气中酸雾的技术,是发展生产
    中的一大关键问题?为什么SO3吸收后尾气中的SO2若不回收利用,则硫酸生产的经济效益和社会效益都必蒙受巨大损失?
    (3)教学效果
    学生在科学实验中,结合随后相应的社会实践(教学单元B),激发了“硫酸与社会”的探究志趣,初步理解、实践了为经济建设服务、又必须与环境保护协调发展的硫酸生产的科技知识和研究方法,培养了“清洁生产”和治理“三废”的环境意识,发展了对化学科学技术的价值敏感性。
    3.教学案例(教学单元C和D)
    (1)教学要求
    ①分别以甲基橙、甲基红和甲基红-次甲基蓝混合溶液,作为用标准NaOH溶液滴定H2SO4溶液浓度时的指示剂,比较滴定结果的精密度和准确度,并对照三种指示剂的变色范围、变色点,进行比较分析,选出其中的最佳指示剂。
    ②使学生从理论与实践的结合上掌握我国GB534-82标准测定工业硫酸百分含量的化学技术为生产服务。
    (2)教学设计(学生实验和技术实践)
    ①硫酸浓度滴定分析中指示剂的选择
    分别以甲基橙、甲基红和甲基红-次甲基蓝混合溶液为指示剂,其它滴定条件都与国家标准类同,用0.5摩/升的NaOH标准溶液滴定0.3摩/升左右的稀H2SO4的浓度,通过比较分析,确定其中的最佳指示剂,完成国家标准中关键技术的探究。
    实验报告项目:使用不同指示剂所得测定结果的精密度比较;使用不同指示剂所得测定结果的准确度比较;确定最佳指示剂和确定理由的分析。
    ②用国家标准测定工厂产品硫酸的百分含量
    用洁净干燥、滴管中吸有样品硫酸(如98%工业硫酸)的小滴瓶置于分析天平上称量。取两份各盛有不少于50毫升蒸馏水的锥形瓶,用递减称量法各向其中滴入约0.7克样品硫酸,按以下操作,平行滴定两份。
    在稀释后的样品中加入甲基橙指示剂一滴,用0.5摩/升的NaOH标准溶液滴到溶液显橙红色,再加入甲基红-次甲基蓝混合指示剂4滴,继续滴加NaOH标准溶液,直到溶液由紫红色变灰绿色即为终点。
    实验报告项目:由两次有效的平行滴定数据计算样品硫酸的百分含量;以生产工厂对相同样品的测定值为真实值,分析测定误差。
    ③参与控制硫酸生产吸收工艺条件的技术实践
    用参观时在生产现场已采集准备的有关酸样,照前面②中的测定操作,为工厂严格测定硫酸生产中进入吸收塔里吸收三氧化硫的常用循环酸和从塔底排出的高浓度酸的H2SO4百分含量。进一步,结合对其它相关工艺条件的调查,评价工厂对吸收塔中酸浓度控制的合理性,分析工厂吸收塔中三氧化硫的吸收效率。
    实践报告项目:所测吸收塔中硫酸的百分含量;工厂硫酸生产吸收工艺条件和吸收效率的评价、分析。
    (3)教学效果
    在系统化的科技实验中教学国家标准的滴定分析技术,由于符合化学科技教学的联系化工生产的实践性原则和学生探究掌握的有序化原则,收到了较好的STS教育效果:首先,学生理论联系实际,在比较研究中观察、分析了使用甲基橙为指示剂,则测定的精密度和准确度必然明显较差的现象和原理,这恰与使用甲基红-次甲基蓝混合指示剂形成鲜明的对照,从而使学生运用国家标准作硫酸生产工厂酸样中H2SO4含量的分析时,都能熟练地先使用甲基橙以获得接近滴定终点的信息,然后再加入甲基红-次甲基蓝混合指示剂,准确地完成滴定。于是,在学生实践科学过程和实现智能飞跃的探究中,使中学“中和滴定”的实验教学发展为国家标准的技术教育,全面提高了化学科技实验的教学和教育效益。进一步,学生更运用已掌握的国家标准技术,直接参与硫酸生产吸收塔中酸浓度的严格控制以提高生产效率的技术实践活动,在亲自体验科学技术为经济建设服务的成功的喜悦中更加提高了自己的科学素养。
     (责任编辑:admin)
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