二、教学思路
本节课着眼于学生自主学习能力的培养以及化学综合素养的构建，在教学设计过程中，通过实验探究，让学生掌握二氧化硫的性质，了解二氧化硫对空气的污染、酸雨的防治，使学生树立环保意识。
三、教学目标
1.了解二氧化硫的物理性质和用途。
2.掌握二氧化硫的化学性质。
3.知道硫酸型酸雨的形成原因、过程、危害及其防治的原理。
四、重点和难点
重点：二氧化硫的氧化性、还原性和漂白性。
难点：通过探究实验，归纳二氧化硫的化学性质。
五、教材分析
本节课是一节典型的元素化合物知识的学习。在学生学习了氯、溴、碘、硅、钠、镁、铝、铁、铜及其化合物等元素化合物知识的基础上，进一步介绍硫及其化合物。
六、课前准备
学生实验用品
1.探究二氧化硫的物理性质：收集满二氧化硫的集气瓶一瓶，收集满二氧化硫的矿泉水瓶一瓶，吸有15mL蒸馏水的注射器一支，胶带纸。
2.探究二氧化硫酸性氧化物的性质：石蕊试液、pH试纸、试管若干。
3.探究二氧化硫的还原性：盐酸(1mol/L)、氯化钡溶液(0.5mol/L)、酸性高锰酸钾溶液(0.1mol/L)、溴水(0.1mol/L)、双氧水(5%)、试管若干。
4.探究二氧化硫的漂白性：品红溶液、试管、试管夹、酒精灯。
七、教学过程
1.从旧知识导入新课。
（1）提问：同学们能写出你所知道的有关二氧化硫的化学方程式吗？学生一般会写出以下的几个方程式：
①SO2+H2O=H2SO3；②SO2+CaO=CaSO3；③SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
（教师点评后选一组答案不要擦，留在黑板上，便于后面化学性质的讲解。）
（2）提问：根据大家书写的方程式，发现二氧化硫的性质类似于我们曾经学过的哪种气体？（CO2）,二氧化硫属于酸性氧化物还是碱性氧化物？（酸性氧化物）
（3）提问:二氧化硫对环境的危害主要是什么?
（4）提问：为什么二氧化硫会成为大气污染物？在空气中它又是如何形成酸雨的呢？
（5）根据提供的实验器材总结二氧化硫的物理性质，探究其水溶性。（操作：将注射器中的水注入矿泉水瓶中，然后迅速用胶带封住针眼，振荡。
现象：瓶子瘪掉了。
结论：二氧化硫易溶于水。
2.提出问题，实验探究二氧化硫的物理性质及化学性质。
问题一：二氧化碳溶于水会发生化学反应而生成碳酸，那么二氧化硫溶于水是否也会发生化学反应呢？其产物又是什么？能否设计实验证实你的猜测？
教师提供：二氧化硫水溶液、碳酸氢钠溶液、石蕊试液、pH试纸
设计意图：（1）通过这一问题的提出，学生将会作出自己认为合理的猜想，并解释其猜想的依据，且用教师提供的实验用品，开放性地设计实验（可以用pH试纸，也可用石蕊试液，还可以用碳酸氢钠溶液等）。学生根据自己已有的知识和经验，努力探索解决新的问题,充分发挥了每个学生的学习潜力，促进了个性的发展。
（2）由此让学生认识二氧化硫溶于水所形成的水溶液显酸性，让学生认识到这是二氧化硫作为酸性氧化物所具有的一般性质。总结归纳出二氧化硫作为酸性氧化物的通性：①与水反应；②与碱反应；③与碱性氧化物反应；④与盐反应等。这将有利于学生对元素化合物知识体系网络化的形成。
问题二：刚刚同学们提到二氧化硫可能会形成酸雨,这种酸雨主要是硫酸型的酸雨.那这种硫酸型的酸雨到底是怎样形成的呢?某科技兴趣小组采集酸雨样品,每隔一段时间测定的pH值,得数据
提问:为什么久置于空气中的雨水的pH值会变小并保持不变?结合前面所讲的氧化还原反应的知识来解释这一问题。
学生会很容易得出结论：二氧化硫具有还原性。
设计意图：通过数据的分析，培养学生分析问题的能力。
问题三：根据提供的实验药品探究二氧化硫的还原性。
教师提供：盐酸(1mol/L)、氯化钡溶液(0.5mol/L)、酸性高锰酸钾溶液(0.1mol/L)、溴水(0.1mol/L)、双氧水(5%)、试管若干。
学生实验①：取矿泉水瓶中的二氧化硫水溶液2mL于一支试管中，滴加氯化钡溶液,观察现象，再滴加少许过氧化氢溶液,振荡,观察现象,放置片刻后滴加盐酸,观察现象。
学生实验②：取2mL酸性高锰酸钾溶液（或溴水）于一支试管中，滴加二氧化硫水溶液，振荡，观察现象。
现象:①中开始无明显现象，后生成不溶于盐酸的白色沉淀。
②中高锰酸钾溶液（或溴水）褪色。
结论：二氧化硫具有还原性。
设计意图：学生通过明显的实验现象，分析得出二氧化硫具有还原性，印象深刻。
八、课堂小结
1.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色——酸性氧化物的性质。
2.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色——还原性。
3.二氧化硫能使溴水褪色——还原性。
4.二氧化硫使品红溶液褪色——漂白性。
本节课的教学主要是引导学生通过自主探究、实验操作、进行实验现象的观察和分析，让学生掌握二氧化硫的性质，了解二氧化硫对空气的污染、酸雨的防治，使学生树立环保意识。
在上课过程中，教师要注重与学生的沟通和交流，让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。本节课主体采用“搜集相关知识―实验操作―分析讨论―得出结论”的学习方法，在实验探究中学氧化硫的性质和应用。
【学情分析】
（1）本节课以“空气质量日报”“食品安全”为背景，它是当今的社会热点问题之一，也与学生的生命健康息息相关，有利于学生学习兴趣的激发。
（2）前面对氧化还原反应、部分元素化合物知识体系等知识的学习，对二氧化硫知识的学习起到了铺垫和支持的作用。
（3）学生对做实验比较感兴趣，但缺乏正确的科学探究方法。因此，必须在实验探究活动中加以培养。
【教学目标】
1.知识与技能：
①认识二氧化硫的主要性质和作用。
②了解二氧化硫对空气的污染，知道硫酸型酸雨的形成原因和防治二氧化硫所导致的空气污染的方法。
2.过程与方法：
①通过对二氧化硫性质的实验探究，进一步学习基本的化学实验技能，培养学生的实验探究能力、团队协作能力和思维的逻辑性。
②借助于生产实际和环境保护等社会热点内容，创设了促进学生改变学习方法的情景，在活动中获取知识。
3.情感态度与价值观：
①使学生了解二氧化硫引起酸雨等环境污染的社会问题，树立强烈的环境保护意识和健康意识。
②使学生了解二氧化硫在食品加工等领域的广泛应用，认识化学与人类生活的密切联系，体验学科价值。
③培养学生辩证认识事物两面性的哲学观点。
【教学重点】二氧化硫的化学性质以及硫酸型酸雨的形成过程。
【教学难点】二氧化硫的还原性，还原性与漂白性的区别。
【教学过程】创设情境引入：
1.通过多媒体网络展示南昌市当日空气质量日报，查查二氧化硫的指数。
2.通过记者在福建、桂林和北京的一些市场发现，一些看起来非常白而又鲜亮诱人的银耳竟是用国家明令禁止使用的“硫黄”熏蒸而成。
二氧化硫是食物的“化妆品”，对食品有漂白和防腐作用，使用二氧化硫能够达到使产品外观光亮、洁白的效果，有刺激性气味，超量食用会对人体的肝、肾脏等有严重损伤，并有致癌作用。
获取信息：从以上可获得二氧化硫的哪些物理性质？
学生归纳：一、二氧化硫物理性质
无色、有刺激性气味的、有毒气体
呈现资料：易液化（bp：-10℃），易溶于水（1体积水溶解40体积二氧化硫），密度比空气大。
实验探究一：展示用废弃的小矿泉水瓶收集的二氧化硫气体（瓶口朝上），向矿泉水瓶中加入五分之一的水，立即旋紧瓶盖，振荡。观察现象并分析。
问题：矿泉水瓶为什么扁了？
分析原因：二氧化硫易溶于水瓶中二氧化硫溶于加入的水中瓶中气压下降小于外界气压矿泉水瓶被大气压压扁了。
结论：二氧化硫密度比空气大，易溶于水。
问题：二氧化硫溶于水后是否与水发生反应？
实验探究二：取2ml二氧化硫水溶液于试管中，先测定pH值再滴加石蕊试液。观察实验现象并分析原因。
现象：二氧化硫水溶液pH值小于7。石蕊试液变红。
结论：二氧化硫水溶液显酸性。
问题：二氧化硫溶于水后是否与水发生反应？
讨论导出：二、二氧化硫的化学性质
1.与水反应
H2SO3 HSO3-+H+
教师讲解：石蕊试液变红的原因是由于亚硫酸的电离，并写好电离方程式说明二氧化硫是中强酸，亚硫酸不稳定同时分解出二氧化硫和水。让学生对可逆反应的概念理解好。并要联系到酸雨的酸性变强的原因做解释：被氧气氧化成硫酸（2SO2+2H2O+O2=2H2SO4）。
问题：像二氧化硫这样能与水反应生成相应的酸的氧化物我们称它什么氧化物？
结论：2.酸性氧化物
实验探究三：向试管中加入2mL的二氧化硫水溶液，滴加品红溶液，振荡，然后加热试管。观察现象并分析。
讨论导出：二氧化硫使品红褪色，具有漂白性。褪色后的溶液加热又变红，说明其漂白不稳定、可逆。
3.漂白性
回忆思考：我们还学过哪些物质具有漂白性？
交流讨论：有氯水中的次氯酸，Na2O2、H2O2、O3、活性炭等。
演示实验：在两份氯水中分别滴入品红和石蕊，再加热溶液。
文章编号：1008-0546（2016）04-0094-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.036
绿色化学是近年来发展起来的一门新兴学科，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学等。绿色化学的目标在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，最终实现零排放和零污染，是一门从源头上阻止污染的化学。世界各国都十分重视绿色化学的教育和发展，绿色化学已经成为现代化学教育的主要发展方向[1-2]。中学化学实验是中学生学习化学学科知识的重要途径，是学生可以通过感官直接感知的实践过程，学生在实验过程中，能进一步领悟绿色化学的宗旨，并逐步培养绿色化学的意识。但是中学化学教科书对化学药品用量没有明确规定，有的表述比较模糊。在做分组实验时，有相当一部分学生取用药品喜欢“多多益善”，不仅浪费了药品，而且由化学实验产生的废水、废气、废渣等也会对周围环境造成不同程度的污染。如：在做Cl2制备与性质、卤素的性质、Cu和浓H2SO4反应等学生分组实验时，往往会有有毒气体进入空气中，不仅污染空气，而且直接影响师生健康。因此，在中学实施绿色化学实验教育，无论从中学生的科学素质的培养，还是从生活环境的责任感与绿色化学理念的形成等方面，都是十分必要的。
高中化学实验绿色化、微型化[3-6]就是在高中化学实验教学中以绿色化学实验的核心理念为指导，对常规实验的不合理、安全性能低、污染严重等方面加以改进，达到绿色化学的减量、回收、重复使用、尽可能密闭可控、处理尾气诸方面的要求，实现“尽可能小剂量、省资源、少污染、低成本” 的实验室实验，进而培养学生良好的化学素养，以实现课程教学目标。
化学实验绿色化的研究，涉及到实验指导思想、实验内容选择、实验仪器的研制、化学反应过程、实验装置和步骤的设计等实验方面的研究。如何在实际教学中，结合当前素质教育，把绿色化学绿色新概念、新思想、新要求教育贯穿于中学化学教学的全过程之中，是一个新的研究课题。作为中学化学老师，能够就地取材，因繁就简，开发和创新教材实验[7]，对中学生是最好的鼓励和引领。
一、现有教学实验的不足之处
中学化学教学中，有很多性质实验，用传统的实验方法和仪器设备实验效果并不明显且缺乏绿色化学意识，例如：人教版《必修1》将氨气性质的实验分成氨气与水的喷泉实验、氨气与酸的玻璃棒实验两个部分来进行的。但在实际操作中存在以下不足：
①喷泉实验所用的氨气采用常规的实验室制法，若现场收集，则耗时长，且氨气易泄漏而造成污染；若课前制好备用，则常因保存不善导致实验失败。
②NH3与浓盐酸的玻璃棒实验，若为教师演示，则白烟过淡，且保留时间不长，不便于学生观察；若为学生分组实验，又会因为不是在密闭条件下进行，众多学生同时实验，容易造成室内空气被污染，不利于健康。
③学生对看到的是“烟”还是“雾”存在疑问。
④容易受到风等因素的干扰，影响实验效果。
又如：二氧化硫的制取及性质实验，该实验出现在高中化学人教版《必修1》第四章第三节，是高中化学课程中非常重要的实验，内容多，难记忆。如果学生没有经过实验的亲身体会，对这些实验的印象都不深，学习也比较困难。但是该实验无论是老师演示还是让学生自己动手做，仪器都比较复杂，药品用量多，而且二氧化硫的气味难闻，具有刺激性，对身体和环境都会造成不良影响。
二、基于主流化学理念的实验改进
基于“环保、高效”以及“绿色化学”“安全化学”等理念，本文针对上述实验中存在的不足，进行了如下改进：
1. 基于“环保、高效”理念的氨气性质改进实验
将NH3的性质实验一次性完成、成功率高且不污染环境、实验器材廉价易得，不易破碎、便于学生分组实验等是本次实验改进的目的。
（1）实验用品
①器材：圆底烧瓶（250mL）或塑料洗手液瓶（250mL），分液漏斗（ 50mL），三个透明软塑料瓶（如矿泉水瓶，250mL，需干燥），玻璃导管，烧杯，止水夹，少量棉花等。
②药品：氢氧化钠固体（分析纯），浓氨水，少量浓盐酸，酚酞指示剂。
（2）实验装置图
（3）操作步骤及实验现象
①瓶A内放少量NaOH固体，分液漏斗中装浓氨水；
②瓶B、瓶C均为滴有酚酞的水；
③瓶D放置一团滴有浓盐酸的棉花。
组装连接好装置后，打开止水夹K1、K3，关闭K2，旋开分液漏斗活塞，制取氨气；当看到D中出现大量白烟，C中溶液颜色很红且产生气泡缓慢后，关闭K1、K3，打开K2，挤压瓶B，将水挤入烧瓶内后松手。即可看到烧瓶内形成美丽的喷泉，同时瓶B变扁。
通过这样的改进后，我们能看到，喷泉实验中，水几乎充满整个烧瓶，瓶B被压扁，让学生很容易看到压强在此实验中的作用；瓶D的瓶壁上有大量的白色固体物附着，让学生对白烟有了直观的认识。
（4）本实验的设计亮点
①有理有据：喷泉实验的原理是利用内外压强差所形成的，而矿泉水瓶受压很容易变形，会看到很明显的现象，于是我们用废弃的矿泉水瓶组装了实验装置。
②取材方便：充分利用废弃的矿泉水瓶，材料易得且不易破碎的特点，体现废物利用，灵活处理问题的思想。
③敢于创新：矿泉水瓶盖容易打孔，且可用粘胶粘住缝隙，实验过程中，只要旋紧瓶盖气密性就会很好，避免不易在橡胶塞上打孔，且易漏气等常见问题。
④重视环保：整个实验在密闭条件下进行，避免了NH3、HCl向室内扩散，有较高的安全性，充分体现“绿色化学”。
⑤拆装方便：关键部分的连接使用胶管、止水夹，拆装方便，导管不易折断；且矿泉水瓶的盖子规格几乎都是统一的，便于更换。
⑥操作简单：无论是教师做还是学生来完成，都很容易操作，且成功率高。
⑦直观性强：无论是烧瓶内形成的喷泉，瓶B的变扁，还是瓶D中的大量白烟，抑或是烧杯中的溶液变红，现象均十分明显，使学生通过实验观察对氨气的性质有较强的感性认识；特别是压扁的矿泉水瓶能让学生深切感受到大气压的存在和氨气的极好的水溶性。
⑧安全性高：实验的主要材料为矿泉水瓶，即使实验出现误操作，也不用担心出现炸裂，溅伤人。
⑨高效性：整个实验耗时约2分钟，为喷泉实验的分析和拓展延伸腾出了更多的时间。
我们对氨气性质实验改进后，无论是教师做还是学生来完成，都很容易操作，且成功率高充分调动了学生学习的兴趣与积极性，初步落实了“用实验让化学课堂成为学生快乐的体验场”。
2. 基于“绿色化学、安全化学”理念的SO2制取及性质实验的改进
在对二氧化硫的制取及性质实验，我们采用微型实验仪器来完成这一系列实验。改进后的实验装置如图2。
（1）实验装置改进：用6孔井穴板代替了6个反应器，塑料滴管代替了分液漏斗。
（2）实验操作步骤：
①先检查气密性。在后5个井穴中装入少量水，盖好长进短出的导管塞，在第1个井穴的长导管上插入塑料滴管，挤压滴管，各井穴中均有气泡冒出，说明气密性良好。然后把水倒掉。
②滴管装浓硫酸，6个井穴分别按照表1加入所需药品。6个井穴在整个实验中的作用如表1描述。
③盖好长进短出的塞子，吸1/5滴管的浓硫酸，插入第1个井穴的长导管上，轻轻挤压滴管，反应发生了。我们可以很快看到石蕊变红，品红和高锰酸钾褪色，硫化钠溶液中有黄色的浑浊，一次性验证了二氧化硫的几种性质。
3. 实验的创新点
①使用了微型实验仪器，药品用量很小，从源头上防止了化学实验造成的污染，所以二氧化硫几乎没有造成污染，真正达到绿色、环保、健康。
②微型实验仪器成本低，体积小，操作方便，一次性把SO2的制取、酸性、漂白性、还原性、氧化性全部检验完，实验现象明显，操作简单。
③按每小组几人一套，甚至可以一人一套，可以实现“人人动手，边讲边实验”的理想化教学模式，可以使学生对化学的探究更有兴趣。
我们对二氧化硫的制取和性质实验改进后，从源头上解决了污染的问题，不用到实验室这样有通风设备的地方，就在课堂上就可以实现，操作简单，成功率高，充分调动了学生学习的兴趣与积极性，可以让学生对以前只能在习题或者课本上看到的实验现象有了直观的认识，印象深刻。
三、总结
中学化学实验是中学化学教学将理论与实践相结合的重要手段，实验易操作、实验现象明显、实验设计的合理性及严密性、实验的环保理念等对中学生正确理解和掌握知识、培养学习兴趣和科研素养、掌握实验操作、拓展思维模式等有着极其重要的作用。化学实验的绿色化创新和改进，可以调动学生学习化学的积极性和主动性，培养其对化学的兴趣，并加深对知识的理解和记忆，可以为提高课堂教学高效性提供策略和典型范例，这样的实验改进，能够轻松实现绿色化教学，让学生顺理成章接受绿色化学理念，使学生认识到，化学绝不意味着污染，更高层次的化学、对环境友好的绿色化学等待我们去学习、去探究、去发展。
参考文献
[1] 闵恩泽，傅军. 绿色化学的进展[J].化学通报，1999，（1）：10-15
[2] 朱文祥. 绿色化学与绿色化学教育[J].化学教育，2001，22（1）：1-4
[3] 王磊.中学化学实验及教学研究[M].北京：北京师范大学出版社，2009：280-289
[4] 朱恩.浅谈中学微型化学实验的三个问题[J].化学教学，2002，（4）
二、实验仪器与药品
（一）实验仪器
大试管1支，小试管8支（试管均配有橡胶塞），试管架1只，胶头滴管3支，小烧杯1只，酒精灯1只，试管夹1只。
（二）实验药品
一大试管二氧化硫气体（课前收集，塞子塞好），蒸馏水，石蕊试液，品红溶液，澄清石灰水，BaCl2溶液，双氧水，酸性KMnO4溶液，氯水，Na2S溶液，FeCl3溶液，KSCN溶液。
三、实验设计
（一）物理性质
展示盛有二氧化硫的大试管，学生观察总结：无色，气体，刺激性气味（将塞子打开，用手扇动闻气味后，立即将试管塞好）。易溶于水（将试管倒置于盛有约30mL蒸馏水的小烧杯中，试管内液面上升，形成一段水柱，教师也可利用这段时间，分析归纳二氧化硫的相关物理性质）。
（二）化学性质
1. 酸性氧化物
（1）与水反应
分析倒置试管中水柱上升的原因：SO2+ H2O ？葑H2SO3 。强调该反应的可逆性，溶液中有SO2与H2SO3，其中硫均为+4价，说明两者某些化学性质相似，为下面用二氧化硫水溶液来代替二氧化硫进行实验，作好理论解释。取出倒置的大试管，将烧杯中的溶液全部倒入大试管中，塞上塞子备用。
（2）酸碱指示剂变色
用小试管取约2mL二氧化硫水溶液，向其中滴几滴石蕊试液，溶液变红色，说明该溶液为酸性。
（3）与碱反应
用小试管取约1mL澄清石灰水，用胶头滴管向其中滴入二氧化硫水溶液：开始白色沉淀生成并增多，最后白色沉淀又逐渐消失。此现象与二氧化碳通入澄清石灰水的反应类似，教师可引导学生将两者进行对比学习。
2. 漂白性
用小试管取约2mL二氧化硫水溶液，向其中滴几滴品红溶液，品红溶液褪色，体现二氧化硫的漂白性。再将褪色后的溶液加热，溶液又恢复红色（此时将小试管用塞子塞住）。教师将二氧化硫与氯水的漂白性作对比，可引导学生从漂白原理（氯水：氯水中的次氯酸等强氧化性物质使有机色素褪色。二氧化硫：利用二氧化硫与有机色素结合生成不稳定的无色物质使之褪色）、漂白范围（氯水：能漂白大部分有机色素。二氧化硫：能漂白少部分的有机色素。可举例：二氧化硫使石蕊变红后，不褪色。而氯水可使石蕊变红后，又褪色）、漂白效果（氯水：漂白效果是永久、不可逆的，加热不恢复原来颜色。二氧化硫：漂白效果是暂时、可逆的，加热可以恢复原来颜色）、同类物质归纳（氯水：过氧化钠、双氧水、臭氧等。二氧化硫：中学阶段没有涉及同类型漂白剂）等方面作对比分析，在此基础上对中学阶段常见漂白剂进行归纳总结。这时教师再次展示冷却后的小试管，发现溶液又变为无色，可进一步启发学生探究此现象产生的原因。
3. 还原性
（1）与酸性高锰酸钾溶液反应
用小试管取约2mL二氧化硫水溶液，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去。体现了二氧化硫的还原性（而非漂白性），反应原理：5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。
（2）与氯水反应
用小试管取约1mL二氧化硫水溶液，向其中滴加氯水，黄绿色褪去。进一步验证二氧化硫的还原性。反应原理：Cl2+2H2O+SO2=2HCl+H2SO4。此时可设计问题：将二氧化硫与氯水同时作用于有色布条，漂白效果会更好吗？
（3）与Fe3+反应
用小试管取约0.5mL FeCl3溶液，向其中滴几滴KSCN溶液，溶液变为血红色。再加入二氧化硫水溶液，血红色褪去。反应原理：2Fe3++SO2+2H2O=
2Fe2++SO42-+4H+。因Fe3+氧化性比较弱，则说明二氧化硫有较强的还原性。
（4）与双氧水反应
用小试管取约2mL二氧化硫水溶液，向其中滴加BaCl2溶液，无明显现象，因为两者不反应。接着将试管不断振荡，仔细观察，溶液中开始慢慢出现白色浑浊。原因：空气中的氧气将部分亚硫酸氧化为硫酸，可产生少量硫酸钡白色沉淀。再向此溶液中滴几滴双氧水，则立即产生大量白色沉淀，可说明双氧水很容易将二氧化硫氧化。
4. 氧化性
用小试管取约1mL二氧化硫水溶液，向其中滴加硫化钠溶液，产生淡黄色浑浊。反应原理：SO2+2S2-+4H+=3S+2H2O。体现了二氧化硫的氧化性。
四、本实验设计的优点及提示
（一）优点
1.连续性：本实验设计为一系列探究性或验证性实验，实验内容全面，包含二氧化硫的酸性氧化物、漂白性、还原性（较强）、氧化性（较弱）等相关性质，在做中学，充分体现了实验探究式教学的优势。
2.节约性：仅用一支大试管的二氧化硫，就成功完成一系列实验操作并取得预期的教学效果。
3.环保性：大试管与小试管均配有塞子，既防止实验过程中二氧化硫水溶液被氧气氧化，又避免二氧化硫逸出对环境造成污染，增强了学生的环保意识。
[中图分类号]TS262.6 [文献标识码]A [文章编号]1009-9646（2012）4-0031-02
二氧化硫在常温下是一种无色有刺激性气味的气体，具有毒性，易溶于水，在水中的溶解度为体积比1:40，密度比空气要大。二氧化硫具有漂白性，它与有色物质发生化合作用生成无色的化合物，但在受热后无色的物质会发生分解又变成原来的有色物质。二氧化硫是酸性气体，它溶解于水后与水发生反应生成亚硫酸，亚硫酸是二元弱酸。二氧化硫具有很强的还原性，在常温下就可以和许多氧化性物质发生氧化还原反应；二氧化硫还具有一定的氧化性，它可以和许多还原性物质发生氧化还原反应。
二氧化硫是大气中数量最大、分布最广、影响人类生命财产最严重的气体污染物之一，和氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物及颗粒物一起被认为是大气五大污染物，其中二氧化硫是其中的第一大污染物[1]。
一、二氧化硫的来源及危害
大气中二氧化硫主要来自两个方面：天然来源和人为来源。天然来源主要来自自然过程、火山爆发、沼泽及大陆架等处所释放的硫化氢，进入空气后被氧化成了二氧化硫；含硫的有机物被细菌分解及海洋形成的硫酸盐气溶胶在大气中经过一系列的转化而形成二氧化硫等。人为来源为人类的生产及生活活动，包括矿物燃料燃烧和含硫物质的工业生产过程。同时，二氧化硫一般被认为为大气污染物的一种，其中人为排放量约占大气中二氧化硫总量的2/3，排放量大的工业部门有火电厂、钢铁、有色冶炼、化工、炼油、水泥、航空业等。
二氧化硫成为空气中最主要的危害之一是因为产生了酸雨，酸雨是指pH值小于5.60的降水，可形成酸雨的主要物质是二氧化硫和氮氧化物，在我国形成酸雨主要是以二氧化硫为主。二氧化硫进入大气中后，由于尘埃的吸附、大气的运动及阳光的光化学等作用形成气溶胶，悬浮于空气中，并随着降雨落在地面上，因二氧化硫溶于水后产生弱酸，所以形成了酸雨。重庆，是我国酸雨高发地区之一，金属材料的腐蚀速度约为非酸雨地区的4倍，可见酸雨对金属材料危害极大。除此之外，二氧化硫对一些涂层，织物，塑料制品，木材，皮革，玻璃灯均有腐蚀作用。同时，酸雨对水生生态环境、农业生态环境、森林生态环境、建筑物及人体健康等多方面都有极大的影响[2]。
二氧化硫可以被吸收进入血液，对全身产生毒副作用，它能够破坏酶的活性，从而明显影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定的损害。研究表明[3-4]，人如果长期处在二氧化硫污染的环境中，由于二氧化硫和飘尘的联合作用，可使肺泡纤维增生，形成纤维性病变，发展下去可使纤维断裂形成肺气肿；另外，二氧化硫还可以加强苯并（a）的致癌作用。
二氧化硫对植物也存在严重的危害，大气中二氧化硫主要通过叶面吸收进入植物机体中，通常认为高等植物生命体不受伤害的二氧化硫临界浓度为150ppm[5]。有研究者发现[6-7]，二氧化硫进入植物体后将对植物机体的生长发育产生重大影响，如对植物微结构产生影响导致叶面发黄、枯萎、落叶及生长缓慢等或引起酶的分子空间结构变化导致酶活性的丧失，同时还得出二氧化硫对植物体的危害程度与气体浓度及污染延迟时间成正比。
二氧化硫具有漂白、防腐和抗氧化的作用，因而在食品、药材加工生产过程中，常作为保险剂加入以延长存放时间。然而，它除了对食品、药材的色泽和保存期延长有一定的作用外，一旦使用过量，就会破坏食品、药材的品质，还会严重的影响人体的健康[8]。
二、二氧化硫的检测方法
1.分光光度法
分光光度法测定二氧化硫是一种经典的方法，即盐酸副玫瑰苯胺比色法[9]，由WEST提出。其主要原理如下：首先食品和药材等含有的二氧化硫经前处理把二氧化硫释放出来，然后用四氯汞钠吸收酸化，最后与盐酸副玫瑰苯胺反应形成紫红色的络合物，在一定的波长下进行分光光度测定。测定用的试剂较多，操作较繁琐，但灵敏度高，并且分析数据可靠，已近成为了国内测定二氧化硫的标准方法。由于所用的四氯汞钠吸收剂是对环境污染严重，人们提出了许多非）
汞物质作吸收剂，如甲醛、乙醇胺、吗啉、三乙醇胺、瓜环等，都具有很高的灵敏度和可靠性。
2.荧光光度法
当二氧化硫与荧光性物质反应时，体系的荧光强度会增强或减弱，因而可利用荧光光度的变化来检测二氧化硫。碘和荧光素反应会导致荧光素荧光强烈猝灭，而用二氧化硫可以有效防止这个作用。
3.化学发光法
某些物质经过特定化学反应后会产生激发态物质，然后跃迁至低能态时会出现发光现象，化学发光法正是基于这种现象的一种分析方法。SO32-具有这种性质，其发光反应机理是从中间体SO32-产生三线态SO32-能够出现发光现象。
4.光谱法
应用于二氧化硫测定的光谱法主要有：火焰原子吸收法、光谱吸收法等。龙斯化等[16]以三氧化铬为氧化剂，酸性的二价钡为吸收液，当二氧化硫氧化成三氧化硫后，用被标准液吸收，把生成的硫酸钡过滤后，原子吸收测定剩下的二价钡，从而测定出了大气中的二氧化硫的含量。
5.碘量法
碘量法是最早分析二氧化硫的技术之一，它是利用吸收液固定二氧化硫后，用碘标准溶液来滴定二氧化硫的含量。
三、展望
上述测定二氧化硫的方法大都存在着检测方法的复杂和检测时间较长的缺点，难以实现快速检测。希望随着研究的深入能够研制出适用于现场、快速检测二氧化硫的样品前处理设备、检测仪器和检测方法。
[1]冯玲,杨景玲,蔡树中.烟气脱硫技术的发展及应用状况[J].环境工程,1997,15(2):19-24.
[2]徐明.烟气二氧化硫污染控制技术发展及现状[J].安徽师范大学学报自然版,2001,24(2):187-189.
[3]二氧化硫对人体有什么危害.大连环境监测中心,2005.
[4]孟紫强.二氧化硫对人体血淋巴细胞的遗传毒性研究[J].城市环境与城市生态,1994,04.
[5]曹洪法,刘厚田.植物对二氧化硫的反应[J].环境科学,1985,6(6):59-66
[6]中科院植物研究所二室编著.环境污染与植物[M].北京:科学出版社,1978.
1、食品中二氧化硫残留物的控制
1.1二氧化硫的性质以危害
二氧化硫在通常情况下是一种无色有刺激性气味的气体，有毒，易溶于水，且溶解后和水发生化学反应生成亚硫酸。二氧化硫及亚硫酸盐具有漂白性，它能与有色物质发生反应生成无色的化合物，但这种反应是可逆的，在受热后物质又会变为原来的颜色。
由于二氧化硫及亚硫酸盐的S原子的化合价为正四价，所以其既有氧化性也有还原性，在常温下就可以和许多的氧化性物质发生氧化还原反应。
二氧化硫及其衍生物对人体的各种系统、器官、组织都会产生不利的影响。二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，所以大部分被阻塞在上呼吸道，在湿润的黏膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强，损害支气管和肺，进而可以诱发各种呼吸道炎症。
另外，二氧化硫及其衍生物不仅对呼吸器官有毒理作用，而且对其他多种器官（如脑、心、肝、胃、肠、脾、胸腺、肾、及骨髓细胞）均有毒理作用，可谓是一种全身性毒物。它通过血液吸收，对全身产生毒副作用，通过破坏生物酶的活力，影响碳水化合物及蛋白质的代谢。尤其对心脏的损害作用日益引起广大学者的关注。
1.2二氧化硫残留物的来源
作为食品添加剂外源性，添加二氧化硫作为一种食品添加剂，被广泛地用于食品加工中，～些不法商贩在利益的驱使下，在食品中大量地添加二氧化硫及其盐类是导致二氧化硫超标的主要来源。
二氧化硫和亚硫酸盐添加到食品中有以下用途：在食品加工过程中，利用二氧化硫和亚硫酸盐类的氧化性，能有效地抑制食品加工过程中的非酶褐变：利用四价S的还原性和漂白性，也可作为防腐剂，抑制霉菌和细菌的生长。
所以在食品的生产加工过程中，经常加入二氧化硫、亚硫酸盐等，使食品褪色和免于褐变，改善外观品质，延长保质期。但是，二氧化硫易与食品中的糖、蛋白质、色素、酶、酮等发生作用，并以游离型和结合型的二氧化硫残留在食品中。
一旦这些添加剂使用过量，并且无后序的二氧化硫清除技术，必然会导致二氧化硫残留超标。这不仅会破坏食品的品质，而且会严重影响消费者的健康。食品内源性生成，食品自身产生的二氧化硫也是不可忽视的另一重要来源。
研究发现，人为未添加任何亚硫酸盐等添加剂的情况下，某些食品在发酵过程中也会产生亚硫酸盐。葡萄酒和果酒类发酵过程自然产生的亚硫酸盐含量最高可达到300mg，kg，即使在一般情况下也会达到40mg/kg，这一指标也远远超出了美国FDA规定的食品中亚硫酸盐含量的安全范围要求。
另外，食品中有相大部分是植物体，其生长过程中也会吸收部分二氧化硫，这些很容易和植物体内的醛酮类化合物特别是糖类化合物等发生反应生成结合态的亚硫酸，所以植物体内都有一定含量的游离态的和结合态的二氧化硫；动物在生长过程中，由于进食植物，体内也会积累一定量的二氧化硫；所以动物食品和植物食品都含有一定量的天然来源的二氧化硫。
1.3二氧化硫残留物的控制
食品中超量使用及滥用二氧化硫的现象非常严重，导致二氧化硫残留物严重超标，严重影响食品的安全食用，影响人身健康。因此，加强对食品中二氧化硫及亚硫酸盐的监督和检测已成为食品安全的重中之重，研究与应用二氧化硫及亚硫酸盐含量的快速测定技术，是实现监督管理的有效措施之一。
食品安全的保障依赖于可靠的质量监控，迫切需要一种操作简单、检测快速且适于现场检测的试剂仪器。该仪器具有携带方便、操作简单、检测速度快等特点，必将成为食品中二氧化硫现场快速检测的主流技术，是当前和今后一段时期内食品中二氧化硫快速检测的首选方法，为食品生产厂家的自我监控和市场监督提供有力的技术保障。
另外，国家应出台相应的法律规范，约束和限制二氧化硫等食品添加剂、防腐剂的滥用，加强其市场监管力度，利用多种快速、准确的监测手段，对食品中的二氧化硫进行科学准确的监测，严厉打击各种违规违法使用食品添加剂的行为，维护二氧化硫市场的有序进行，保证食品的卫生、安全。
2、材料与方法
2.1原理
食品中二氧化硫经蒸馏后，用 3% 双氧水 20 ml氧化吸收后，亚硫酸根被氧化成硫酸根，离子色谱法直接进样测定硫酸根，将硫酸根与亚硫酸根的量均折算成二氧化硫后计算。反应式如下：
2.2仪器与试剂
DionexICS-3000离子色谱仪：美国戴安公司；电导检测器；Chromeleon色谱工作站；淋洗液发生器（KOH系统）；Millipore纯水机；氮气（99.999%）；三口瓶；球型冷凝管；接收管。
淋洗液：去离子水（超声脱气），15mmol/LKOH由淋洗液发生器产生，实验用水去离子水18.2MΩ，双氧水（MOS级），盐酸（分析纯），乙醇（分析纯）。盐酸水溶液（1：2），双氧水吸收液（1：9）。硫酸根标准品（1000μg/mL）、亚硫酸钠标准品：中国计量院，4℃冰箱保存12个月；亚硫酸钠配制时，用碘量法进行标定。
2.3色谱条件
分离柱IonPacAS11-HC（250mm×4mm）色谱柱、IonPacAG11-HC保护柱（50mm×4mm）；抑制器ASRS3004-mm；流速：1.0mL/min；柱温：30℃；检测池温度：35℃；进样量：50μL。
2.4样品前处理
称取样品50g，用5%的乙醇溶液溶解并充分搅拌15min，倒入三口瓶中，再加400mL水（分多次转移），通氮气15min。同时接收瓶接收并缓慢加入90mL盐酸水溶液，同时通电加热。待溶液沸腾时，将温度降低，保持沸腾，继续加热100min，滤膜过滤待分析。
3、结果与分析
3.1样品前处理的选择
硫酸根和亚硫酸根相比，亚硫酸根不稳定，在空气中很容易氧化，加保护剂稳定性也很差，超过24h样品需重新处理。本方法将亚硫酸盐在酸性条件下转化成二氧化硫，双氧水氧化成硫酸根。通过测定硫酸根的值计算亚硫酸盐或二氧化硫的残留量，稳定性好。
3.2色谱柱的选择
实验选择IonPacAS11-HC色谱柱作为分离色谱柱，IonPacAS11-HC柱容量较大，是一根常用的阴离子色谱柱，用于分离常规阴离子效果较好，分离硫酸根和其他杂质。
3.3淋洗液条件的选择
二氧化硫气体具有漂白性，特别是对品红溶液的漂白机理，对品红溶液漂白过程中实验现象的描述和解释，以及由此引出的二氧化硫漂白其他物质的问题，都是值得深入研究的，特别是二氧化硫气体对品红溶液的漂白过程中实验现象的描述以及解释更应该引起高度的重视。
2实验研究
首先分别取3～4 mL浓度为001%的品红溶液于2支试管中，再通过玻璃导管把二氧化硫通入装有品红溶液的2支试管中，通入时的方式分别为缓慢通入和正常通入，通入后震荡并观察，可以发现：
（1）非常缓慢通入二氧化硫时，品红溶液红色略有加深，随后红色逐渐变浅，最后退为无色；
（2）正常通入二氧化硫，品红溶液红色逐渐变浅，最后退为无色；
（3）退为无色的品红溶液再用酒精灯加热时，开始褪色不明显，当加热沸腾时又恢复为原来的红色。
事实证明，该实验的成功标志是当二氧化硫通入盛有品红溶液的试管里，片刻后，品红溶液的红色褪去，再加热褪色的溶液至沸腾，红色又恢复。然而，实验中由于各种原因也会出现下面的一些情况：①当二氧化硫通入品红溶液时，红色很久都不能褪去，或者完全不褪去；②当加热被二氧化硫漂白的品红溶液时，红色不恢复或者红色虽恢复了，但放在试管架上后红色很快就消失了。针对上面出现的这些情况，必须对二氧化硫漂白品红溶液的机理进行分析。
3二氧化硫漂白品红溶液机理的分析
品红是一种染色能力很强的物质，溶于水成深红色溶液，二氧化硫之所以对它有漂白作用，是由于二氧化硫溶于水成亚硫酸，亚硫酸直接跟品红的有色基团反应变成无色物质，整个过程的具体反应如下：
研究表明，这个反应是放热的，并且品红的发色基团是对醌式，当亚硫酸与其反应后，这个发色基团就被破坏了，生成了不稳定的无色物质。
4实验现象的理论分析
实验研究表明，二氧化硫使品红溶液褪色的实验中出现的现象有些是正常现象，也有些是客观存在的实验事实，更有些是失败的而有待于找到原因的实验现象，对这些问题分析如下。
41失败的而有待于找到原因的实验现象的分析
事实上，将二氧化硫通入品红溶液中，颜色不褪或者很久还不褪，是由于二氧化硫的量不足，或品红溶液的浓度太大，没有使品红分子的对醌式基团破坏完全。另一方面，当加热溶液时，可促进平衡向逆反应方向移动，这里所指的加热，前面的实验表明是要达到沸点，一般短时加热是不可能使红色恢复的，即使是短时加热至沸，红色恢复了，但由于溶液中尚溶有一定量的H2SO3，当停止加热时，水中残余的H2SO3又与品红反应，使红色消失。另外，实验也表明二氧化硫气体通入的方式也影响着实验现象。
42非常缓慢通入二氧化硫时，品红溶液红色略有加深的分析
一般认为，中学化学实验所用的品红溶液为酸性品红，在酸性品红的溶液中存在如下的化学平衡：
通过这个平衡看，显然溶液的pH大小影响着品红溶液红色的深浅。因此，当向品红溶液中通二氧化硫气体时，溶解在品红溶液中的二氧化硫会有如下平衡。
SO2+H2OH2SO3HSO-3+H+
显然，二氧化硫的通入会使得平衡向右移动，同时也会使得平衡向左移动。向右移动的结果是品红溶液的红色变浅，向左移动的结果是品红溶液的红色变深。而实验结果告诉我们，在浓度为001%的品红溶液中非常缓慢地通入二氧化硫时，平衡开始向左移动的结果是主要的；而后向右移动的结果是主要的，当以正常速率通二氧化硫气体于品红溶液中时情况正好相反，一开始就是向右移动的结果是主要的，而且一直持续到品红溶液褪为无色。上面的分析说明，二氧化硫漂白品红溶液的情况比较复杂。因此，为了保证该实验的顺利进行和成功，有必要研究该实验过程中需要注意的问题。
5二氧化硫漂白品红溶液需要注意的问题
理想的情况是在较短的时间内，二氧化硫漂白品红溶液，品红溶液的红色快速褪去，在加热时快速恢复红色。在课堂演示实验中不出现或少出现异常情况，要注意以下一些问题。
（1）因为二氧化硫易溶于水，常温常压时，1体积的水可溶解40体积的二氧化硫，所以要制取较多的二氧化硫使品红迅速褪色，应采用较干燥的亚硫酸钠晶体与浓硫酸反应。
（2）当二氧化硫气体使品红褪色后，应将导气管从褪色的溶液中抽出来，否则因二氧化硫的易溶性，将使褪色的溶液回流到产生二氧化硫气体的试管中来。
（3）为了节省演示时间，本实验用的品红溶液浓度不可太大，一般溶液浓度为001%～002%较适宜。
（4）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1～2 min为宜。
6其他需要明确的问题
二氧化硫气体漂白品红溶液的实验教学表明，学生学习完这个实验后会问很多有关类似的实验问题，这时教师要准确判断学生问题的性质，在这个基础上因势利导培养学生分析问题和解决问题的能力。学生提出的常见问题如下。
61二氧化硫气体漂白品红溶液实验的改进问题
事实上，二氧化硫漂白性质的演示，不一定要使用品红溶液，用其他一些染料或有色花瓣也可以。比如：把红色鲜花先用冷水浸湿，用玻璃钟罩罩住，并在钟罩内燃烧硫磺，片刻后，红色鲜花被漂白，实验现象也比较明显。
62二氧化硫气体漂白的范围问题
中图分类号:TS255文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2010)25-0038-02
目前,在我国食品加工行业中,普遍存在着使用亚硫酸盐作为化学防腐剂或漂白剂等,致使食品中会残留不同浓度的二氧化硫,造成食品二次污染。如水产品普遍使用焦亚硫酸钠作为防腐剂,常导致水产品中二氧化硫残留超标,有些甚至高达900mg/kg(国际上关于水产品二氧化硫的残留指标为Q100mg/kg),直接危害人类健康。现代医学断定,二氧化硫不但对人体的呼吸系统会造成致命的影响,而且对人体其他器官也会带来严重的不良影响。同时,由于二氧化硫的残留问题,也使我国的食品出口受到了制约。因此,如何清除或降解食品中残留的二氧化硫,保证食品安全,已成为急需解决的一个重要问题。对此,国内的相关技术人员已经做了许多的研究与实践,并取得了不少进展,但仍未能很有效地解决生产实际中食品中残留二氧化硫的降解问题。
1食品中二氧化硫残留物的控制
我国《食品添加剂使用卫生标准》对亚硫酸盐类添加剂的使用范围和使用量有着严格的规定每人每日允许摄入量 (ADI) 为0.0～0.7 mg/kg (摄入量/公斤体重)。食品中超量的二氧化硫可对人体肠胃造成强烈刺激,还可与血液中的硫胺素结合,导致脑、肝及脾等器官发生病变。二氧化硫具有漂白、防腐和抗氧化等作用,向干鲜食品中加入过量的亚硫酸盐类添加剂可以提高食品成色,延长存放时间,因此食品中含过量的二氧化硫会严重地威胁着广大消费者的身体健康。有多种方法可以用于检测食品中的二氧化硫,我国的国家标准方法是以四氯汞钠为提取剂的盐酸副玫瑰苯胺比色法,但该法不适用于有颜色的样品,分析时间为4 h以上,并且吸收液含汞量高,难于回收处理,容易造成环境污染,并影响操作者的身体健康。
1.1二氧化硫的性质以危害
二氧化硫在通常情况下是一种无色有刺激性气味的气体,有毒,易溶于水,且溶解后和水发生化学反应生成亚硫酸。二氧化硫及亚硫酸盐具有漂白性,它能与有色物质发生反应生成无色的化合物,但这种反应是可逆的,在受热后物质又会变为原来的颜色。由于二氧化硫及亚硫酸盐的S原子的化合价为正四价,所以其既有氧化性也有还原性,在常温下就可以和许多的氧化性物质发生氧化还原反应。
二氧化硫及其衍生物对人体的各种系统、器官、组织都会产生不利的影响。二氧化硫进入呼吸道后,因其易溶于水,所以大部分被阻塞在上呼吸道,在湿润的黏膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐,使刺激作用增强,损害支气管和肺,进而可以诱发各种呼吸道炎症。另外,二氧化硫及其衍生物不仅对呼吸器官有毒理作用,而且对其他多种器官(如脑、心、肝、胃、肠、脾、胸腺、肾、及骨髓细胞)均有毒理作用,可谓是一种全身性毒物。它通过血液吸收,对全身产生毒副作用,通过破坏生物酶的活力,影响碳水化合物及蛋白质的代谢。尤其对心脏的损害作用日益引起广大学者的关注。
1.2二氧化硫残留物的来源
作为食品添加剂外源性,添加二氧化硫作为一种食品添加剂,被广泛地用于食品加工中,一些不法商贩在利益的驱使下,在食品中大量地添加二氧化硫及其盐类是导致二氧化硫超标的主要来源。
二氧化硫和亚硫酸盐添加到食品中有以下用途:在食品加工过程中,利用二氧化硫和亚硫酸盐类的氧化性,能有效地抑制食品加工过程中的非酶褐变;利用四价S的还原性和漂白性,也可作为防腐剂,抑制霉菌和细菌的生长。所以在食品的生产加工过程中,经常加入二氧化硫、亚硫酸盐等,使食品褪色和免于褐变,改善外观品质,延长保质期。但是,二氧化硫易与食品中的糖、蛋白质、色素、酶、酮等发生作用,并以游离型和结合型的二氧化硫残留在食品中。一旦这些添加剂使用过量,并且无后序的二氧化硫清除技术,必然会导致二氧化硫残留超标。这不仅会破坏食品的品质,而且会严重影响消费者的健康。
食品内源性生成,食品自身产生的二氧化硫也是不可忽视的另一重要来源。研究发现,人为未添加任何亚硫酸盐等添加剂的情况下,某些食品在发酵过程中也会产生亚硫酸盐。葡萄酒和果酒类发酵过程自然产生的亚硫酸盐含量最高可达到300mg/kg,即使在一般情况下也会达到40mg/kg,这一指标也远远超出了美国FDA规定的食品中亚硫酸盐含量的安全范围要求。另外,食品中有相大部分是植物体,其生长过程中也会吸收部分二氧化硫,这些很容易和植物体内的醛酮类化合物特别是糖类化合物等发生反应生成结合态的亚硫酸,所以植物体内都有一定含量的游离态的和结合态的二氧化硫;动物在生长过程中,由于进食植物,体内也会积累一定量的二氧化硫;所以动物食品和植物食品都含有一定量的天然来源的二氧化硫。
1.3二氧化硫残留物的控制
食品中超量使用及滥用二氧化硫的现象非常严重,导致二氧化硫残留物严重超标,严重影响食品的安全食用,影响人身健康。因此,加强对食品中二氧化硫及亚硫酸盐的监督和检测已成为食品安全的重中之重,研究与应用二氧化硫及亚硫酸盐含量的快速测定技术,是实现监督管理的有效措施之一。食品安全的保障依赖于可靠的质量监控,迫切需要一种操作简单、检测快速且适于现场检测的试剂仪器。该仪器具有携带方便、操作简单、检测速度快等特点,必将成为食品中二氧化硫现场快速检测的主流技术,是当前和今后一段时期内食品中二氧化硫快速检测的首选方法,为食品生产厂家的自我监控和市场监督提供有力的技术保障。另外,国家应出台相应的法律规范,约束和限制二氧化硫等食品添加剂、防腐剂的滥用,加强其市场监管力度,利用多种快速、准确的监测手段,对食品中的二氧化硫进行科学准确的监测,严厉打击各种违规违法使用食品添加剂的行为,维护二氧化硫市场的有序进行,保证食品的卫生、安全。
2二氧化硫残留物的检测
我国《食品添加剂使用卫生标准》对二氧化硫类物质在各类食品中的使用范围、使用量及允许最大残留量做出了明确的规定。二氧化硫可用于葡萄酒、果酒等,最大使用量不应超过0.25g/kg,二氧化硫残留量均不得超过0.05g/kg。
国标GB/T5009.34-2003中规定用盐酸副玫瑰苯胺法检测食品中二氧化硫含量,其主要原理是利用亚硫酸盐与四氯汞的反应生成稳定的络合物,再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用生成紫红色络合物,在波长550nm处测定溶液吸光度,与标准系列比较定量。滴定法作为测定食品中微量二氧化硫的主要方法,具有操作简单、灵敏度高、再现性好的优点,是实际检测中最常用方法。但是该方法的线性范围窄,对于亚硫酸盐含量高的样品,需对样品稀释后测定;其次,在该方法中使用了有毒试剂四氯汞钠,且用量大,易对环境造成汞的污染。另外,对于某些本身有红色或玫瑰红色的样品,如葡萄酒等,则在550nm测定波长产生干扰,并且因偏差无任何规律可循,使干扰无法扣除。为减少有毒试剂四氯汞钠对环境的污染,消除这一不足,往往采用其他毒性较低的物质代替四氯汞钠溶液作为二氧化硫的吸收液。
3结语
随着食品分析科学新方法和新技术的不断发展,食品中二氧化硫和亚硫酸盐的检测方法已趋于多样化,除滴定法和分光光度法外,新的检测方法有荧光法、化学发光法、电化学法和酶法等,同时一些新的分离检测技术,如气体扩散膜分离、流动注射、离子色谱、毛细管电泳和各类传感器等的发展也十分迅速。这些方法不仅科学有效的监测食品中的二氧化硫,也为二氧化硫的科学控制提供理论依据。
食品安全的保障依赖于可靠的质量监控。设计科学合理的快速检测方法,是保证二氧化硫的及时检测和实时控制;严格按照国家相关标准和二氧化硫残留指标执行,才能保证二氧化硫的科学的、有效的、适量的使用,保证食品的安全可靠。
参考文献
我国的经济飞速发展，带动了人民的物质生活水平提升，人们最先对食品提出了更高的要求，虽然现在食品种类繁多，但是在食品质量与食品安全上仍旧会出现许多问题，使人们的生活质量受到了很大的影响，食品安全隐患也是影响社会稳定的消极因素。食品添加剂是加工类食品中不可缺少的一种成分，能够保证食品长时间不腐烂，但是其残留量会影响到食用者的安全也是不争的事实，本文通过探讨亚硫酸盐类在食品中的具体应用，来进一步分析如何对其更好的控制。
1 亚硫酸盐类概述
如果想要了解如何在食品加工中使用亚硫酸盐类，就必须对这类物质有一个整体性的认识，下面从亚硫酸盐类的性质、危害、来源三个角度来介绍这类物质。
1.1 性质
亚硫酸盐类是一类化学药品的统称，包括二氧化硫、亚硫酸盐、硫磺等。以二氧化硫为例，一般的二氧化硫是有刺激性气味的无色气体，带有较强的毒性，比较容易溶于水，在与水相溶的过程中会发生化学反应，生成新的物质――亚硫酸，另外亚硫酸钠也是一种常见的亚硫酸盐类的物质，呈现粉末状，一般有无色以及白色两种状态。一般的亚硫酸盐类与水的相溶性都很好，既有还原性也有氧化性，也是凭借这两种性质才受到食品加工产业的青睐。
1.2 危害
亚硫酸盐类一般会在食品中残留下二氧化硫这种对人体有害的物质，对人体的各部分伤害都很大，二氧化硫进入人体后，在湿润的身体环境中继续发生化学反应，生成的硫酸、亚硫酸都有较强的腐蚀性，严重刺激到肺与支气管，使食用者患上呼吸道的炎症；二氧化硫的毒性不仅能够贯穿人的全身，其毒性的类型也很多，在血液吸收的帮助下，它可以快速地流通人体，产生各种副作用。酶活力是促进人体新陈代谢的重要动力，二氧化硫则会破坏酶活力的运作，从而损伤人的肝、胃以及肾等器官。相关专家的研究证明显示，心脏也会受到二氧化硫的影响，另外一般从事食品加工工作的人，尤其是直接在食品生产第一线的食品工人患肝癌的可能性更大，长期处于亚硫酸盐类物质浓度较高的环境中，会造成损害人体中的细胞遗传的物质的严重后果。
1.3 来源
亚硫酸盐类物质在食品中的来源可被分为两部分，一类是外源，另一类是内源。外源是食品加工产业有意识地将其作为食品添加剂使用，而一些食品加工企业为了保证食品的防腐效果更好，就大量地⒀橇蛩嵫卫嗉尤氲绞称分校导致用量超过了国家规定的标准，不但不利于提升食品的品质，反而会对食用者造成巨大的伤害；内源则是食品自身产生的亚硫酸盐类物质，一些需要发酵的食品会产生这类物质，如酸奶、果酒等；另外有一些品种特殊的蘑菇被从野外采摘回来之后，会发生新陈代谢的反应，生成有害物质，如二氧化硫；动物、植物处于自然之中，难免会吸收到来自于大气环境中的二氧化硫，因此食用动物以及植物时，食用者会将它们体内的二氧化硫吸收进自己的体内。
2 在食品中的具体应用
将亚硫酸盐类应用到食品中这项工艺并不是现代社会才有的，在很久之前的古罗马时代人们就已经开始利用亚硫酸盐类物质了，他们主要将其用于对盛放食物的器皿消毒，而在现代社会亚硫酸盐类物质的应用范围已经被逐渐扩展，人们也开发出许多亚硫酸盐类的新用途。
2.1 抑制酶促褐变
酶促褐变是酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的结果，从而使水果蔬菜等新鲜植物性食物生成影响外观的棕褐色。酶促褐变需要三个条件，而二氧化硫以及其他含硫化合物，包括亚硫酸盐、低亚硫酸盐、焦亚硫酸盐可以抑制三个条件之一的酚氧化酶活性，研究显示，在微酸性（pH=6）的条件下，抑制酶促反应的能力最强。研究表明，0.01g/kg的二氧化硫可完全抑制酚氧化酶活性，由于二氧化硫及其含硫化合物存在损失或与氧、醛类、单糖类反应，因此在实际应用时二氧化硫使用量会提高。钙离子有助于二氧化硫抑制霉变作用，特别是在马铃薯和红薯等薯类食品中，单独使用亚硫酸盐有迅速褐变的倾向，但结合使用氯化钙后，褐变现象迅速得到遏制。
2.2 抑制非酶促褐变
非酶促褐变主要发生在乳制品、发酵酿造制品、淀粉糖浆等食品中。已知的非酶促褐变主要有三种类型：羰氨反应褐变（即美拉德反应）；焦糖化褐变作用；抗坏血酸氧化褐变作用。亚硫酸盐可以与糖中的羰基结合，中断羰氨反应的历程，抑制羰氨反应造成的非酶促褐变。
2.3 通过消耗氧气发挥防腐保藏作用
不同的微生物抵抗二氧化硫的能力不同，酵母菌比较强，致死浓度高，细菌则比较弱，如大肠杆菌在二氧化硫浓度为万分之一时即有抑制效果。二氧化硫或含硫化合物需要在酸性条件才具有防腐作用，因为只有保持分子状态的亚硫酸才具有最大的防腐效果。二氧化硫及含硫化合物进行食品防腐保藏的方式有两种：干法（熏硫保藏法），即直接熏蒸待防腐保藏的食品或者将一定量的二氧化硫通入容器中然后密封；湿法（浸泡保藏法），即将原料放入容器中，再将配制好的亚硫酸盐溶液倒入，其浓度主要按有效二氧化硫计算为原料和水总重的0.1%～0.2%。亚硫酸盐的防腐作用与浓度成正比关系，温度可以增强防腐作用。但是，无论干法还是湿法，提高温度对果蔬类产品质量不利。
2.4 其他应用
在豆奶粉及速溶豆浆晶生产中添加二氧化硫及含硫化合物，可以降低豆浆黏度，提高溶解，抑制蛋白质褐变。生产染色樱桃时，可以使用亚硫酸盐破坏樱桃的花青素，然后再用与二氧化硫有强亲和力的物质，去除二氧化硫，但是这种方法有可能引起甲醛残留。二氧化硫及其盐类已经成为在世界范围内广泛使用的食品添加剂，被用作防腐剂、漂白剂、保色剂、疏松剂和还原剂等，广泛应用于蜜饯、干果、干菜、银耳、粉丝、饼干、沙糖、冰糖、糖果、葡萄糖、果酒、葡萄酒、竹笋、蘑菇、薯类淀粉、啤酒等食品中，甚至于某些药物中。
3 结束语
虽然亚硫酸盐类物质在食品中的使用超标问题依然存在，但是我国的食品安全研究人员已经找出多种应对方法，尽可能地降低其对于人体的危害性，尤其是对其残留物质的控制手段也在不断地开发中，使其能够为食品工业提供质量更高以及更具有安全性的服务。
参考文献
文章编号：1008-0546（2017）04-0030-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.04.011
所谓“绿色”[1]，是指一种保护环境，保护资源，可持续发展的理念。化学实验绿色化是以绿色化学的理念和方法为核心和基本原则，对化学实验进行改进，使化学实验过程达到绿色化的方法。实现中学化学实验绿色化，首要条件是提高学生的绿色实验意识。而培养学生的绿色意识，需要各学科教师对学生进行环保教育。化学教师的责任尤其重要，既要懂得绿色化学原理，掌握教育方法，又要身体力行，为中学化学实验绿色化探索路径。同时传统的化学课堂仍然是以化学知识单方向传授为主，没有让学生真正体会到学习化学的乐趣，更缺乏不同学科之间的融合和联系。所以笔者尝试在二氧化硫性质和用途的课堂中尽量引入一些其他学科的元素，让化学课堂更加丰富起来，不仅要把化学知识传授给学生，更重要的是要培养学生的综合素养，真正让学生不把学习当做一种负担，而是一种享受，一种认知社会的手段和途径。
一、教材分析
“SO2的性质和用途”是人教版新课程高中化学必修 1 第四章第三节“硫和氮的氧化物”中的教学内容。首先，本节教学内容的主题是了解环境污染的原因和树立环境保护意识，因此硫及其化合物的教学主线应该立足于S（H2S）SO2SO3 H2SO4这一氧化还原知识主线上。在本节课之前，已经学习了硫的性质，本节课之后将要学氧化硫的污染，所以关于二氧化硫的教学重点是在二氧化硫的污染和防治有关的性质上，为以后探讨二氧化硫的污染和防治做好铺垫。其次，为了辩证地看待二氧化硫的利与弊，教材中介绍了二氧化硫制取硫酸的原理以及用作漂白剂和消毒杀菌剂。其中，SO2的漂白机理未作深入介绍，教师有必要将二氧化硫的漂白特点与其他的一些漂白剂作简要对比。第三，本节内容首次介绍了可逆反应的概念以及两个典型例子（二氧化硫和水的反应、二氧化硫的催化氧化），正确理解概念，为今后学习化学反应的限度、化学平衡以及硫酸工业等奠定基础。
二、课堂实录
1. 给化学课堂引入多一些“文学味”
有创新的课堂引入，不仅能让学生明确本节课的学习内容，更能激发和提高学生的学习兴趣。在传统的二氧化硫新授课教学中，引入课题常采用有关酸雨的视频及图片，让学生首先就直观的认识到二氧化硫的危害。笔者认为这种引入方式存在以下缺点：人为地给二氧化硫贴上有害的标签，让学生只认识到二氧化硫的危害，缺少q证看待事物的思想。所以本文突破传统的课堂引入模式，将二氧化硫以第三人称的形式，自述心中的委屈和不平，以一首打油诗的形式引入，给化学课堂添加少许的文学味。具体操作如下：
引入：
同学们，请大家一起有感情地朗诵这首诗，老师给起个头，致人类，预备起……
致人类
酸雨汹汹来势猛，无限委屈在心中；
怨天怨地怨酸雨，不如反省人自己；
烧煤燃油不脱硫，尔等不知天上愁；
礼尚往来伤不起，这雨酸得有道理；
古往今来多少难，而今由你来评判。
师：好，大家知道这首诗描述的“主人公”是谁吗？
生：二氧化硫。
师：同学们说的很好。他就是二氧化硫。本节课我们就探究二氧化硫性质和用途。
板书：二氧化硫
2. 给化学课堂设计多些“逻辑味”
本节教学中，以物质的通性和氧化还原反应规律为主线，以多媒体为辅助手段，通过自主阅读、演示实验、小组交流、分组实验等多种活动，创设问题情境，预测二氧化硫化学性质、设计实验验证方案，用于引导学生构建二氧化硫的主要化学性质――酸性氧化物的性质、还原性和漂白性，调动学生内在的学习动力，为学生主动参与和交流互动提供了时间和空间。同时培养学生树立辩证唯物主义的世界观，学会客观地分析事物的两面性。具体设计如下：
3. 给化学课堂实验多些“绿色味”、“生活味”
绿色化学实验，也是新课程反复强调的重要内容。“化学课程标准”在课程性质中明确指出，要让学生懂得运用化学知识和方法去治理环境污染。在教学中实施绿色化学教学，引导学生往绿色化学实验方面努力，让他们从化学启蒙教育的初始阶段就受到良好的绿色行为的熏陶。因此，中学是进行绿色化学教育的关键之所在，必须将绿色化学思想贯穿于中学化学教育尤其是化学实验教学整个过程中。中学化学实验，直接反映化学与环境的关系，是进行绿色化学教育的前沿阵地。在本节课探究二氧化硫化学性质的实验环节中，为了强化学生的环保意识，我们采用了日常生活中装蓝莓和糕点的盒子，按封闭式、接近微型化、绿色化的标准，自制实验反应装置（图1），使二氧化硫的逸出量控制在允许的范围之内，让同学们真正感受化学实验的绿色化对人体健康和环境保护有一定的积极作用。同时在制作过程中也引导学生对日常生活中的废物利用，实现小型实验的家庭化和生活化。具体操作如下：
通过自制的实验装置，学生快速地完成了实验内容及相关实验现象观察，既提高了实验效率，又让学生体验了利用生活中一些简单易得器材，能在绿色化学实验理念的指导下设计完成一些物质的化学性质的相关实验。同时，在课堂教学中，老师可以继续激发学生的思维，利用自己的生活常识及生活经验，能否再设计其他的实验装置来完成该实验，让学生真正体会到生活与化学密不可分。通过该实验的设计和实施，让同学们进一步深刻认识到绿色化学实验的设计理念，真正地将绿色化学思想贯穿于中学化学教育尤其是化学实验教学整个过程中。
4. 给化学课堂多些“哲学味”
众所周知，二氧化硫对人体健康、植物、纺织品、建筑材料、历史古迹等都具有极其严重的危害性，还能造成酸雨现象，使环境酸化，破坏生态环境。老师通过多媒体图片及视频展示，让同学们直观的认识到二氧化硫的危害。但二氧化硫就没有好的一面吗？老师通过设问引发同学们的思考，并用多媒体图片展示了二氧化硫对人类的贡献，让同学们利用辩证的思维看待事物。所以在本节课最后阶段，笔者通过一场辩论赛的形式让同学们充分认识到二氧化硫的利和弊，让学生学会辩证认识事物的两面性的哲学观点，树立良好的食品安全意识、法制意识，逐步树立合理应用化学物质的科学观。具体操作如下：
师：同学们，我们知道二氧化硫是大气污染的有害气体之一，同时二氧化硫对人体健康、植物、纺织品、建筑材料、历史古迹等都具有极其严重的危害性，还能造成酸雨现象，使环境酸化，破坏生态环境。（通过多媒体图片及视频展示）
过渡：在哲学中，我们知道世界万物都是矛盾的统一体，要用一分为二的思想来看待世间万物，难道二氧化硫就没有好的一面吗？集中展示图片二氧化硫对人类好的一面。
师：下面我们就以“二氧化硫的功与过 ”为题，来一场双方辩论，请结合自己的生活经验及老师提供的相关信息，提出自己的观点，并用相关事实加以佐证。
生：学生激烈讨论，勇于发言，并充分利用日常生活中的一些具体事例及现象为论据，让自己对二氧化硫的观点站得住脚，锻炼自己从辩证的角度认识问题。
三、课后反思
1. 精心创设引入求知情景，激发学习兴趣
以全球瞩目的三大环境问题之一“酸雨”为切入口，采用文学味较浓的第三人称手法，以诗的形式引入课题，使学生感到亲切又渴望，亲切的是化学课堂中竟然有语文的身影，同r渴望求知二氧化硫究竟有怎样的委屈。引入富有新意而不失化学的灵魂，激发学生的强烈的求知欲望。
2. 化学实验装置设计接近生活化、绿色化
秉着化学实验绿色化的设计理念，在设计实验装置过程中尽量选择生活中一些易得的用品，让学生自己动手组装实验装置，这样既能提高学生的动手能力，又能充分体会绿色化学实验理念。然而，目前高中化学实验教学中存在许多问题：（1）有一定数量的有毒物质的制备和性质实验（如氯气的性质和制备实验，二氧化硫的制备和性质实验，硫酸、硝酸的性质实验，有机物的制备和性质实验……），这些实验对老师和学生身体健康的影响和对环境造成的污染是不可忽视的。（2）目前学生数增多，学生分组实验所需的药品用量、化学仪器及实验后的废液、废气大量增加，所造成污染也愈加严重。另外，中学化学实验所用药品种类繁多，试剂变化多，排放的污染物成分相当复杂，而且浓度高，累积的污染严重。实现绿色化学实验，无害化处理实验的废弃物，争取达到零排放，已是迫在眉睫的事。因此，必须用绿色实验观点，从节约资源和防止污染的角度来重新审视和改革当前的化学实验教学。
3. 给化学课堂添加一些“催化剂”
资料一：
据报道，江苏镇江市谏壁镇（附近是索普集团新发展有限公司硫酸生产线）数十名村民出现如下症状：
村民：我在家睡觉，被呛醒了。刺鼻，喉咙也很难受，心里面发闷，想吐。
村民：眼睛就像小针往里面刺一样，气完全喘不过来。
思考：何种物质使村民出现此症状？蕴藏了该物质的哪些物理性质？
学生：二氧化硫。无色有刺激性气味气体，有毒、密度比空气大、能溶于水。
[教师投影]
1.二氧化硫的物理性质
无色、刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水（1∶40），易液化（-10℃），二氧化硫是形成酸雨的主要物质。
教师演示实验1：拿出事先制好的一瓶二氧化硫，把湿润的紫色石蕊试纸放入其中，同时让学生观察现象，并用化学知识作解释。
教师演示实验2：SO2加入品红溶液后再对溶液加热。该实验体现SO2何种性质？
学生：SO2的漂白性。且生成的无色物质不稳定，加热又分解成二氧化硫。
教师：为什么不能使紫色石蕊溶液退色？
学生：SO2只能选择性地使品红类的有色有机物质退色。
教师：Cl2可以使品红溶液和紫色石蕊溶液都退色，但将Cl2和SO2以体积比1∶1混合后通入紫色石蕊溶液中，为什么看不到现象？用方程式表示。
往盛有氯化钡稀溶液的试管中通入SO2至饱和，有什么现象发生？分别向试管中加入足量硝酸或加入足量氢氧化钠溶液，又有什么现象？为什么？
学生小组代表给出答案后教师投影：
教师演示实验2：教师将一定量的二氧化硫气体通入氯化钡溶液后出现白色沉淀。分析该白色沉淀为何物。
突然一位同学主动站起来说：老师二氧化硫与氯化钡溶液根本不反应啊！怎么会出现沉淀现象呢？教室里顿时热闹起来。
教师：化学学科是一门实验科学，请同学们尊重客观事实，运用化学知识，进行实验探究。
学生得出结论：氯化钡溶液中溶有空气，空气中氧气把亚硫酸钡氧化为硫酸钡，从而出现白色沉淀。
教师投影：
取白色沉淀加入盐酸后无明显现象。
[教师整理与归纳投影]
2.二氧化硫的化学性质
二氧化硫的特性：漂白性，由于SO2跟某些有色有机物质化合生成无色不稳定的物质，是非氧化还原的化合过程，所以漂白后的物质加热后又恢复原来的颜色。
二氧化硫的用途：制硫酸、防腐剂、漂白剂。
〖教学反思〗
1.注重情景的导入，提高学生的参与意识、环保意识
高中化学总复习时间紧、内容多、任务重，教师一般采取教师讲，学生练，很少有课堂导入环节。实践证明，根据教材内容，设计复习内容时结合学生熟悉的情境，采取旧课新上法，才是元素及其化合物的高效复习法。本节课我结合新闻报道引出SO2，提高了学生的参与意识和环保意识。
2.注重实验，提高学生的分析能力和学习热情
化学是一门以实验为基础的学科，化学实验最能体现化学学科自身的特点。本节课我将二氧化硫的酸性、还原性以及二氧化硫和氯气的漂白性作对比的实验，使枯燥的高三复习课变得生动有趣。利用真实的现象打开学生的思路，如一定量的二氧化硫气体通入氯化钡溶液，出现了白色沉淀，这刚好与现行的高考要求相吻合。
