高三化学一轮复习公开课《第18讲 含硫物质的转化，酸雨的防治》教学设计

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高三一轮复习 第18讲 含硫物质的转化，酸雨的防治 教案
（人教版2019必修1/必修2 非金属及其化合物、化学与自然资源的开发利用）
一、教材及学情分析
教材分析
本课时属于高三一轮复习“非金属元素化合物”的核心拓展内容，对应人教版2019必修1第四章“非金属及其化合物”中硫的转化、酸雨的形成与防治，以及必修2第四章“化学与自然资源的开发利用”中环境保护的核心考点。教材原章节从硫的价态出发，简单介绍含硫物质的转化，本复习课则以“价态转化-工业应用-环境保护”为逻辑体系，将“含硫物质价态转化规律、工业应用中的转化逻辑、酸雨的形成与防治”进行体系化整合，通过情境驱动、模型构建、真题拆解，帮助学生建立“价态-性质-转化-应用-环保”的完整认知链条。本课时的复习既是硫及其化合物知识体系的延伸，也是高考化学与社会热点结合的重要载体，贴合《普通高中化学课程标准（2022年版）》中“宏观辨识与微观探析”“科学态度与社会责任”等核心素养的培养要求。
学情分析
学生为高三年级，已掌握含硫物质的基础性质与转化关系，但面对高考中“陌生情境下的价态转化判断（工业流程中含硫物质的转化）、酸雨形成的复杂过程（SO 的氧化与转化）、环保措施的逻辑分析（酸雨的防治）”等高频难点时，难以精准关联价态与性质、忽略转化的反应条件、对环保措施的化学原理理解不足。为帮助学生克服这些困难，教师以真实工业与环保情境为依托，将价态转化模型与环保原理深度结合，通过小组探究、真题演练等方式强化核心逻辑关联。
二、教学目标
结合《普通高中化学课程标准（2022年版）》及高三一轮复习核心要求，围绕化学学科核心素养制定如下教学目标：
1. 宏观辨识与微观探析：从硫元素的微观原子结构（最外层6个电子，可形成-2、0、+4、+6价）出发，认识宏观价态转化规律（-2价还原性、0价两性、+4价还原性与酸性、+6价氧化性），建立“微观结构-宏观价态-性质转化-环保应用”的递进认知。
2. 证据推理与模型认知：构建“含硫物质转化模型”（价态-性质-转化-应用），能基于硫的价态、反应规律等证据，准确推导工业流程中含硫物质的转化产物、分析酸雨形成的化学反应、判断环保措施的可行性，提升逻辑推导与问题解决能力。
3. 科学探究与创新意识：通过对含硫物质转化、酸雨防治的真实情境与真题的拆解与小组探究，合作分析工业应用与环保中的复杂转化逻辑，培养从实验现象、价态信息中提取证据、推导反应本质的探究能力。
4. 科学态度与社会责任：了解含硫物质转化与酸雨防治的意义，认识化学在工业生产、环境保护中的应用价值，增强“绿色化学”意识与科学服务社会的责任意识。
三、教学重难点
教学重点
含硫物质的价态转化规律：
核心价态：-2价（H S、Na S）、0价（S）、+4价（SO 、H SO 、Na SO ）、+6价（SO 、H SO 、Na SO ）
转化逻辑：-2价→0价→+4价→+6价（逐步被氧化）；+6价→+4价→0价→-2价（逐步被还原）
典型转化反应：（归中反应）、（氧化反应）、（还原反应）
酸雨的形成与防治：
形成过程：SO →H SO →H SO （3个途径：空气中O 氧化、NO 催化氧化、酸雨冲刷）
防治措施：脱硫技术（煤炭燃烧前的脱硫、燃烧中的脱硫、燃烧后的脱硫）、清洁能源替代、废气处理
含硫物质的工业应用：
硫酸制备（接触法：S或FeS →SO →SO →H SO ）
含硫化合物的开发利用（如SO 用于漂白，H SO 用于化工生产）
教学难点
陌生情境下的含硫物质的价态转化判断：如工业流程中含硫物质的转化、陌生含硫化合物的性质预测
酸雨形成的复杂过程：SO 在大气中的氧化与转化（O 、NO 、H O的作用）
环保措施的化学原理分析：如脱硫技术的反应原理、废气处理的转化逻辑
四、教学设计
教学过程 时间分配 教师活动 学生活动 设计意图
导入环节：真实情境任务驱动 5分钟 1. 展示工业硫酸制备的流程框图、空气中SO 含量监测数据、酸雨危害的图片、脱硫技术的工业现场图，提出真实任务：“如何利用含硫物质的价态转化制备硫酸，防治酸雨？”
2. 提出问题链：
① 含硫物质的价态如何影响其性质与转化？
② 酸雨形成的核心化学反应是什么？
③ 脱硫技术的化学原理是什么？
3. 梳理学生的初步回答，提炼出“价态转化、SO 氧化、脱硫”等关键词，引出本节课主题：构建含硫物质转化模型，突破含硫物质转化与酸雨防治的高考综合题。 1. 认真观察情境图片与数据，结合已有知识思考问题链
2. 举手发言，分享自己对含硫物质转化与酸雨防治的理解
3. 明确本节课的复习目标：掌握含硫物质的价态转化规律、酸雨的形成与防治方法，解决高考综合问题。 1. 以真实工业与环保情境导入，贴合高三复习的“理论-应用-环保”结合需求，激发学生的复习主动性
2. 通过问题链将抽象化学知识转化为具体任务，明确复习方向
3. 建立“真实情境-核心模型”的直接关联
讲授环节一：含硫物质的价态转化模型构建 12分钟 1. 构建“含硫物质价态转化模型”：
（1）核心价态与对应物质：
-2价（H S、Na S）、0价（S）、+4价（SO 、H SO 、Na SO ）、+6价（SO 、H SO 、Na SO ）
（2）价态转化规律：
① 低价→高价（被氧化）：-2价→0价（如）、0价→+4价（）、+4价→+6价（）
② 高价→低价（被还原）：+6价→+4价（）、+4价→0价（）、0价→-2价（）
③ 歧化与归中反应：（歧化反应，0价→-2价与+4价）、（归中反应，-2价与+4价→0价）
（3）制备转化原理：硫酸接触法生产中，S→SO （0价→+4价）、SO →SO （+4价→+6价）、SO →H SO （+6价→+6价）
2. 强调：含硫物质的价态转化的核心是“价态-氧化还原反应”的逻辑，高价具有氧化性，低价具有还原性，相邻价态不发生归中反应，间隔价态可发生归中反应。 1. 跟随教师的梳理，在笔记本上绘制含硫物质价态转化模型，标注价态、对应物质、典型反应
2. 结合案例分析歧化反应与归中反应，标注价态变化
3. 思考：“为什么相邻价态的含硫物质不发生归中反应？”并举手发言分享思路
4. 总结含硫物质价态转化规律，重点标注高价-氧化性、低价-还原性、归中反应与歧化反应的条件。 1. 构建结构化的价态转化模型，将抽象的价态关系可视化，帮助学生清晰掌握转化逻辑
2. 强调价态与氧化还原反应的关联，解决高考中价态转化与反应产物判断的高频难点
3. 通过典型转化反应分析，强化反应条件对产物的影响，提升知识迁移能力
讲授环节二：酸雨的形成与防治方法 12分钟 1. 构建“酸雨形成与防治模型”：
（1）酸雨的定义与形成：pH<5.6的雨水为酸雨，主要由SO 与NO 造成，核心是SO 的转化：
① 途径一：，（空气中O 缓慢氧化）
② 途径二：，（NO 与粉尘催化氧化）
③ 途径三：酸雨冲刷地面，SO 与土壤中的金属氧化物反应生成硫酸盐
（2）防治方法与化学原理：
① 源头控制：使用清洁能源（太阳能、风能）替代化石燃料，减少SO 排放
② 脱硫技术：
- 燃烧前脱硫：煤炭洗选（去除煤炭中的硫）、煤炭气化液化（将硫转化为H S去除）
- 燃烧中脱硫：向煤炭中加入CaO，，（生成CaSO 减少SO 排放）
- 燃烧后脱硫：向烟气中加入NaOH，，（吸收SO ）
③ 末端治理：在工业烟筒顶部安装脱硝脱硫装置，使用活性炭吸附SO
2. 强调：酸雨防治的核心是“减少SO 排放”，化学原理是“利用SO 的酸性和还原性，将其转化为稳定的硫酸盐或其他盐类”。 1. 跟随教师的梳理，在笔记本上绘制含硫物质价态转化模型，标注价态、对应物质、典型反应
2. 结合案例分析歧化反应与归中反应，标注价态变化
3. 思考：“为什么相邻价态的含硫物质不发生归中反应？”并举手发言分享思路
4. 总结含硫物质价态转化规律，重点标注高价-氧化性、低价-还原性、归中反应与歧化反应的条件。 1. 构建结构化的价态转化模型，将抽象的价态关系可视化，帮助学生清晰掌握转化逻辑
2. 强调价态与氧化还原反应的关联，解决高考中价态转化与反应产物判断的高频难点
3. 通过典型转化反应分析，强化反应条件对产物的影响，提升知识迁移能力
实践环节一：小组合作——含硫物质转化真题探究 8分钟 1. 将学生分成4人小组，发放“含硫物质转化真题探究任务单”，选取2022年全国卷Ⅰ的真题：
“工业上以黄铁矿（FeS ）为原料制备硫酸，流程如下：
FeS →焙烧→SO →催化氧化→SO →吸收→H SO
回答下列问题：
（1）写出FeS 焙烧的化学方程式，判断FeS 中各元素的价态
（2）写出SO 催化氧化的化学方程式，分析催化剂的作用
（3）写出SO 吸收的化学方程式，判断吸收过程中是否需要控制温度”
2. 巡回指导各小组，针对小组的疑问进行点拨，如“FeS 中S的价态判断”“SO 催化氧化的反应条件”
3. 请1个小组展示探究结果，其他小组进行补充与评价，最后教师总结：
（1），FeS 中Fe为+2价，S为-1价
（2），催化剂加快了反应速率，提高了SO 的转化率
（3），吸收过程中需要控制温度，防止SO 与水反应放热导致H SO 蒸发，降低产物纯度。 1. 4人小组分工合作，每人负责1个问题的分析，共同完成任务单
2. 小组内讨论争议点，如“FeS 中S的价态判断”“SO 催化氧化的反应条件”
3. 小组代表上台展示探究结果，结合价态转化模型讲解判断依据
4. 记录教师总结的核心结论，强化价态转化规律的应用。 1. 通过小组合作演练真题，让学生在真实命题情境中应用价态转化模型，提升知识迁移能力与合作探究能力
2. 重点突破工业流程中含硫物质的价态转化、反应条件的设置等高频难点，及时纠正学生的认知误区
3. 培养学生的合作探究能力与表达能力
实践环节二：独立练习——酸雨防治真题应用 8分钟 1. 发放2023年新高考卷Ⅰ的真题：
“某工厂排放的SO 严重超标，为减少SO 排放，工厂采用‘双碱法’脱硫，流程如下：
NaOH溶液→SO →Na SO 溶液→Ca(OH) 溶液→CaSO 沉淀→O →CaSO
回答下列问题：
（1）写出流程图中各步的化学方程式
（2）说明‘双碱法’脱硫的优点，分析NaOH的作用”
2. 要求学生独立完成，运用本节课构建的价态转化与酸雨防治模型解题，教师巡回观察学生的解题过程，记录普遍存在的问题
3. 请1名学生上台展示解题过程，教师针对学生的易错点进行点评，如“NaOH吸收SO 生成Na SO 与NaHSO ，Ca(OH) 与Na SO 反应生成CaSO 沉淀与NaOH，NaOH可循环利用”“双碱法的优点是NaOH吸收效率高，Ca(OH) 价格低廉且可循环利用”。 1. 独立完成真题应用，按“价态转化→反应原理→环保应用”的步骤逐一分析
2. 解题过程中回顾价态转化与酸雨防治模型的核心逻辑，标注反应产物与条件
3. 观看同学的展示，对比自己的解题思路，修正错误
4. 记录教师点评的易错点，标注在自己的练习纸上，重点标注脱硫技术的化学原理、NaOH的循环利用。 1. 通过独立练习检测学生对价态转化与酸雨防治模型的掌握程度，贴合高考应试需求
2. 暴露学生在脱硫技术的化学原理、NaOH的循环利用中的易错点，及时纠正强化
3. 提升学生在高考含硫物质转化与酸雨防治真题中的解题信心与能力
总结环节：知识体系整合 5分钟 1. 引导学生一起梳理本节课的知识体系：以“含硫物质转化与酸雨防治”为核心，分支为“含硫物质价态转化规律、酸雨的形成与防治方法”，强调各部分的关联：“价态转化是基础，酸雨形成是应用，防治措施是解决方案”
2. 强调：“无论工业生产还是环保防治
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