在高中化学教学中，二氧化硫作为典型的环境污染物和工业原料，其性质与应用的教学设计对学生理解非金属氧化物特性、建立环保意识具有重要意义。随着新课程改革对核心素养的深化要求，如何通过实验探究、情境创设和问题导向的教学流程，帮助学生掌握二氧化硫的化学性质，同时培养科学思维与社会责任感，成为教学设计的关键挑战。
一、教学设计的核心框架
二氧化硫的教案设计需围绕“性质探究—应用分析—环保教育”的主线展开。根据《普通高中化学课程标准》要求，教学目标应涵盖知识、能力与价值观三个维度：一是掌握二氧化硫的物理性质（如无色刺激性气体、易溶于水）和化学性质（酸性氧化物、漂白性、氧化还原性）；二是通过实验观察与数据分析培养科学探究能力；三是认识二氧化硫的双面性，理解其在工业生产与环境污染中的矛盾关系。
以某公开课教案为例，教学流程分为四个阶段：情境导入→实验探究→理论总结→拓展应用。通过展示酸雨危害视频、硫磺熏蒸食品案例等真实情境，激发学生探究兴趣，再结合分组实验观察二氧化硫与品红溶液、高锰酸钾等试剂的反应现象，引导学生自主归纳性质。
二、实验探究的梯度设计
实验是二氧化硫教学的核心环节，需遵循“现象观察→原理分析→结论验证”的认知规律。典型实验设计包括：
| 实验内容 | 现象与结论 | 教学目的 |
|---|---|---|
| SO₂溶于水后测pH | 溶液呈酸性（pH＜7） | 验证酸性氧化物性质 |
| 品红溶液褪色与加热恢复 | 褪色不可逆→可逆反应特征 | 理解漂白机理的特殊性 |
| SO₂与H₂S反应生成硫沉淀 | 黄色浑浊（S析出） | 揭示氧化还原反应本质 |
在实验中需强调对比分析法，例如将二氧化硫与氯水的漂白机理进行对比（表1），帮助学生区分“化合型”与“氧化型”漂白的本质差异。通过数字化实验手段（如pH传感器监测溶液酸度变化）可增强实验的定量分析维度。
三、环保意识的渗透策略
二氧化硫教学必须与环境保护紧密结合。根据GB 2760-2024食品安全标准，需引导学生辩证看待其作为食品添加剂（如干果防腐）的合理性与超标危害。通过角色扮演活动，让学生模拟环保部门与企业对话，探讨脱硫技术（如石灰石-石膏法）的经济性与可行性，培养工程实践思维。
案例教学在此环节尤为重要。例如分析2024年某地辣椒酱二氧化硫超标事件，要求学生从化学检测（分光光度法）、法律标准（≤0.1g/kg）和健康影响（呼吸道刺激）多角度提出解决方案，强化“证据推理”核心素养。
四、教学难点的突破路径
针对学生易混淆的“可逆反应”概念，可采用类比教学法：以水的电解与合成反应为例，说明正逆反应同时存在的动态平衡特征，再迁移至SO₂与H₂SO₃的转化关系。通过价类二维图（图1）梳理硫元素的化合价与物质类别，帮助学生系统掌握二氧化硫的氧化性（+4→0）与还原性（+4→+6）。
对于学困生，可设计分层任务：基础组完成性质归纳表格填写，进阶组设计实验验证SO₂与NaOH反应的产物差异（Na₂SO₃/NaHSO₃），实现差异化教学。
五、总结与展望
二氧化硫的教学设计需以核心素养为导向，通过实验探究深化知识建构，借助真实情境培养社会责任感。未来研究可进一步探索：①虚拟现实（VR）技术在模拟酸雨形成过程中的应用；②项目式学习（PBL）模式下的跨学科整合，如结合地理学科分析全球硫循环数据；③基于绿色化学理念的替代性防腐剂开发实践，呼应“双碳”战略目标。
教师应持续优化教学策略，将二氧化硫的“科学属性”与“社会属性”有机结合，使学生在掌握化学知识的成长为具有环保意识与创新能力的现代公民。
