淺談怎樣科學地搞好化學復習(5)

　　(2)教學設計

　　①接觸法制硫酸生產流程模擬的演示實驗

　　模擬生產中硫鐵礦焙燒、爐氣凈化、二氧化硫轉化(同時演示SO3遇水形成酸霧和H2SO4的檢出)、三氧化硫吸收和尾氣中二氧化硫的處理等工藝過程，通過鮮明的反應現象，反映硫酸生產的化學原理和工藝條件。實驗技術的關鍵，是硫鐵礦的分散性(碾細后用碎石棉纖維拌和)、催化劑的活性(將浸透飽和重鉻酸銨溶液的石棉纖維填入催化管灼燒冷卻后備用)、三氧化硫的吸收條件和空氣鼓入速度的控制，這恰與主要的硫酸生產工藝條件一一對應。演示過程，不僅能為學生的硫酸生產流程現場見習提供準備，更是一次在科學實驗中研究生產流程的技術探索示范。

　　②酸雨成因分析的學生實驗

　　指導學生先將“SO2的固相催化氧化器”接通直流電源使其中的電熱絲紅熱而在表面形成鐵等金屬氧化物的催化層，然后伸入裝有SO2和空氣的集氣瓶中。要求學生分析瓶中迅速出現的濃重白霧現象，并檢出H2SO4的生成。然后組織課堂討論：為什么含硫化石燃料(如煤)的燃燒和焙燒硫化物金屬礦，通常是形成酸雨的主要污染源?為什么在我國用硫鐵礦為主要原料的硫酸生產中，焚礦后除去爐氣中酸霧的技術，是發展生產

　　中的一大關鍵問題?為什么SO3吸收后尾氣中的SO2若不回收利用，則硫酸生產的經濟效益和社會效益都必蒙受巨大損失?

　　(3)教學效果

　　學生在科學實驗中，結合隨后相應的社會實踐(教學單元B)，激發了“硫酸與社會”的探究志趣，初步理解、實踐了為經濟建設服務、又必須與環境保護協調發展的硫酸生產的科技知識和研究方法，培養了“清潔生產”和治理“三廢”的環境意識，發展了對化學科學技術的價值敏感性。

　　3.教學案例(教學單元C和D)

　　(1)教學要求

　　①分別以甲基橙、甲基紅和甲基紅-次甲基藍混合溶液，作為用標準NaOH溶液滴定H2SO4溶液濃度時的指示劑，比較滴定結果的精密度和準確度，并對照三種指示劑的變色范圍、變色點，進行比較分析，選出其中的最佳指示劑。

　　②使學生從理論與實踐的結合上掌握我國GB534-82標準測定工業硫酸百分含量的化學技術為生產服務。

　　(2)教學設計(學生實驗和技術實踐)

　　①硫酸濃度滴定分析中指示劑的選擇

　　分別以甲基橙、甲基紅和甲基紅-次甲基藍混合溶液為指示劑，其它滴定條件都與國家標準類同，用0.5摩/升的NaOH標準溶液滴定0.3摩/升左右的稀H2SO4的濃度，通過比較分析，確定其中的最佳指示劑，完成國家標準中關鍵技術的探究。

　　實驗報告項目：使用不同指示劑所得測定結果的精密度比較;使用不同指示劑所得測定結果的準確度比較;確定最佳指示劑和確定理由的分析。

　　②用國家標準測定工廠產品硫酸的百分含量

　　用潔凈干燥、滴管中吸有樣品硫酸(如98%工業硫酸)的小滴瓶置于分析天平上稱量。取兩份各盛有不少于50毫升蒸餾水的錐形瓶，用遞減稱量法各向其中滴入約0.7克樣品硫酸，按以下操作，平行滴定兩份。

　　在稀釋后的樣品中加入甲基橙指示劑一滴，用0.5摩/升的NaOH標準溶液滴到溶液顯橙紅色，再加入甲基紅-次甲基藍混合指示劑4滴，繼續滴加NaOH標準溶液，直到溶液由紫紅色變灰綠色即為終點。

　　實驗報告項目：由兩次有效的平行滴定數據計算樣品硫酸的百分含量;以生產工廠對相同樣品的測定值為真實值，分析測定誤差。

　　③參與控制硫酸生產吸收工藝條件的技術實踐

　　用參觀時在生產現場已采集準備的有關酸樣，照前面②中的測定操作，為工廠嚴格測定硫酸生產中進入吸收塔里吸收三氧化硫的常用循環酸和從塔底排出的高濃度酸的H2SO4百分含量。進一步，結合對其它相關工藝條件的調查，評價工廠對吸收塔中酸濃度控制的合理性，分析工廠吸收塔中三氧化硫的吸收效率。

　　實踐報告項目：所測吸收塔中硫酸的百分含量;工廠硫酸生產吸收工藝條件和吸收效率的評價、分析。

　　(3)教學效果

　　在系統化的科技實驗中教學國家標準的滴定分析技術，由于符合化學科技教學的聯系化工生產的實踐性原則和學生探究掌握的有序化原則，收到了較好的STS教育效果：首先，學生理論聯系實際，在比較研究中觀察、分析了使用甲基橙為指示劑，則測定的精密度和準確度必然明顯較差的現象和原理，這恰與使用甲基紅-次甲基藍混合指示劑形成鮮明的對照，從而使學生運用國家標準作硫酸生產工廠酸樣中H2SO4含量的分析時，都能熟練地先使用甲基橙以獲得接近滴定終點的信息，然后再加入甲基紅-次甲基藍混合指示劑，準確地完成滴定。于是，在學生實踐科學過程和實現智能飛躍的探究中，使中學“中和滴定”的實驗教學發展為國家標準的技術教育，全面提高了化學科技實驗的教學和教育效益。進一步，學生更運用已掌握的國家標準技術，直接參與硫酸生產吸收塔中酸濃度的嚴格控制以提高生產效率的技術實踐活動，在親自體驗科學技術為經濟建設服務的成功的喜悅中更加提高了自己的科學素養。