必修I-专题4课件集

文档属性

名称 必修I-专题4课件集
格式 rar
文件大小 7.6MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2007-09-13 21:41:00

文档简介

课件10张PPT。第三节 硫和氮的氧化物第一课时山东省利津县第一中学 王风利状态:气体
颜色:无色
气味:有刺激性
沸点:-10℃ 易液化
毒性:有毒
密度:比空气大
?
溶解度:易溶于水 在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的SO2 。SO2+H2O H2SO3
思考:在亚硫酸溶液中滴入几滴品红试剂,红色立即褪去,说明SO2具有什么性质?加热后,红色恢复,说明了什么?
SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定,受热易分解,使颜色恢复 .SO2具氧化性:SO2+2H2S====3S↓+2H2O
SO2具较强的还原性,可被X2、O2、KMnO4、HNO3等许多氧化剂氧化:
SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr
5SO2+2KMnO4+2H2O=
K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
2SO2+O2===2SO3
催化剂

?

问题:
SO2能使溴水、KMnO4溶液褪色与SO2使品红褪色,实质相同吗?
回答:
不同。前者缘于SO2的还原性,发生的是氧化还原反应。后者缘于其漂白性,发生的是非氧化还原反应.1.下列气体在浓碱溶液中能做喷泉实验的是( )
A.N2 B.He C.SO2 D.HCl
答案:
2.除去CO2中混有的少量SO2气体,可选用试剂( )
A.澄清石灰水 B.品红溶液 C.溴水 D.饱和NaHCO3溶液
3.下列各组气体中均能造成大气污染的是( )
A.CO2、O2 B.N2、CO C.Cl2、N2 D.NO2、SO2
答案:练一练:CD
解析:鉴别CO2和SO2时,可将气体分别通过品红溶液或溴水或KMnO4溶液等,使溶液颜色褪去者为SO2。但除杂时,要将SO2除尽且须防止CO2的消耗与溶解。因此应选择答案D。原理:NaHCO3+SO2====NaHSO3+CO2(强制弱)。答案:D.
D同学们 再 见课件10张PPT。第三节 硫和氮的氧化物第二课时山东省利津县第一中学 王风利 信使分子—NO
三位美国药理学家摘取了1998
年诺贝尔生理学或医学奖。他
们发现“NO是心血管系统的
信号分子”, NO却在哺乳类
动物及人类机体起着广泛的重要的生物学作用。
三位科学家发现NO在人体血管内具有传递信号的功能。使血管处于持续的舒张状态,血压降低。NO可抑制VSMC和心肌细胞增殖,维持其正常的有丝分裂;少量NO有正性心肌收缩力及心输出量的作用,并抑制白细胞粘附、浸润而减轻炎症介导的心肌细胞坏死,进而在心肌缺血再灌注损伤中发挥细胞保护作用。
思考:在新疆与青海交界处有一山谷,人称“魔鬼谷”。经常电闪雷鸣,狂风暴雨,把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛,四季常青。这是为什么?N2+O2==2NO2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO雷雨发庄稼氮的几种重要氧化物思考:二氧化氮是硝酸的酸酐吗?为什么?哪种氧化物是亚硝酸(HNO2)的酸酐?氧化物化合价N2ONON2O3NO2N2O4N2O5+1+2+3+4+4+5----亚硝酐硝酐------------酸酐?4NO2+H2O+O2=4HNO3
4NO+H2O+3O2=4HNO3
例1、将20mL NO2与NO的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒(带刻度)后,筒内剩下11mL气体。求原混合气体中NO和NO2的体积。
分析:NO不溶于水,NO2溶于水并与水反应生成HNO3和NO。所以玻璃筒内剩下11mL气体有原混合气体中NO,也有NO2与水生成的NO。
解:原混合物中含NO2的体积为V(NO2),NO2与H2O反应生成的NO的体积为V(NO),则原NO的体积为20mL - V(NO2)
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3 1
V(NO2) V(NO)
V(NO)= V(NO2)
筒内所剩气体为11mL,则
20mL-V(NO2)+ V(NO2)=11mL
V(NO2)=13.5mL
原混合气体中NO的体积为20mL-13.5mL=6.5mL
名题欣赏:(由2004年广东化学改编)我国研制的长征捆绑式火箭在第一、二级发动机中用“偏二甲(基)肼”和四氧化二氮作为液体燃料。(1)已知偏二甲(基)肼的相对分子质量为60,其中含碳40%,含氢13.33%,其余为氮;
(1)通过计算写出偏二甲(基)肼的化学式:
(2)在发动机中偏二甲(基)肼在四氧化二氮中充分燃烧,写出该燃烧反应的化学方程式(反应中所有的氮元素均转化为N2)
答案:(1)C:60×0.4=24
H:60×0.1333≈8
N:60-24-8=28
(2)C2H8N2+2N2O4 == 2CO2↑+4H2O↑+3N2↑
神州号载人宇宙飞船升空再见!祝同学们学习进步!课件15张PPT。第三节 硫和氮的氧化物第三课时山东省利津县第一中学 王风利我们面临着严峻的大气污染pH值小于5.65的雨水叫酸雨 3NO2+H2O=2HNO3+NO
2SO2+O2=SO3
SO3+H2O=H2SO4
例题1、酸雨是因过度燃烧煤和石油,生成硫和氮的氧化物溶于水,生成了H2SO4和HNO3的缘故。分析某次雨水的数据如下:
[NH4+]=2.0×10—6mol·L—1
[Na+]=3×10—6mol·L—1
[CI—]=6×10—6mol·L—1
[SO42—]=2.8×10—5mol·L—1
[NO3—]=2.3×10—5mol·L—1
则此次降雨雨水的pH值接近于
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6
解析:根据电荷守恒的原则,有[H+]+[NH4+]+[Na+]=[CI—]+[NO3—]+2[SO42—],求出[H+]=8×10—5mol·L—1,pH= —Ig8×10—5≈4。
SO2是主要的大气污染物之一,它对人体的直接危害是引起呼吸道疾病。它还是形成酸雨的罪魁祸首之一,酸雨可谓“空中死神”,已成为全球性的环境问题。猖獗的酸雨严重地威胁着地球。据资料记载,仅在1980年一年内,美国和加拿大就有5万余人成了酸雨的猎物。比利时是西欧酸雨污染最为严重的国家,它的环境酸化程度已超过正常标准的16倍。在意大利北部,5%的森林死于酸雨。瑞典有15000个湖泊酸化。挪威有许多马哈鱼生活的河流已被酸雨污染。世界古迹、桥梁受酸雨腐蚀越来越快。号称世界最大露天博物馆智利复活岛上的石雕人像,正面临着解体和倒塌的威胁,美国每年花在修理受损古迹方面的费用超过了50亿美元。闻名世界的北京汉白玉石雕,近年来也遭到意想不到的损害,故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各式各样的浮雕花纹,50多年前图案清晰可辨,如今却大多模糊不清,甚至成光板。我国江苏、安徽、湖北、福建、江西、浙江七省的农田曾经受酸雨影响造成经济损失一年达1380多万元。
汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒,尤其是含铅汽油,对人体的危害更大。近几年我国汽车保有量急剧增加,汽车排出的有害废气是产生大气污染的主要根源,它不断破坏着生态环境质量,危害着人体健康,损毁着城市形象并进而妨碍经济特别是城市经济的发展。自2004年7月1日起,在全国范围内开始实施相当于欧洲2号标准的国家机动车污染物排放标准第二阶段限值(GB18352.2,下简称国2标准),新标准的实施标志着我国的机动车污染防治进入了一个新的阶段。? 汽车尾气与治理例题2、某106kw火力发电厂以重油为燃料,以含硫3.5%的重油为燃料,重油使用量为0.18dm3·kw-1h-1(重油的密度为0.95·cm-3)。该厂开工率(每年实际运转天数)为80%,对烟道气的脱硫效率为9O%。问一年间对烟道气脱硫回收的SO2能生成石膏(CaSO4·2H2O)多少吨?
解析: 每1molS从理论上可生成1molCaSO4·2H2O,设可制得xt即:
?  S?????????????????????????????? CaSO4·2H2O
  32(t)?????????????????????????????? 172(t)
 360×24×80%×106×0.18×0.95×103×10-6×3.5%×90%(t)? x(t)
  得x=2.0×105(t)
  可制得2.0×105吨CaSO4·2H2O。例题3、酸雨是一种危害极大的大气污染。⑴酸雨是指_______________________。
⑵现取一雨水样,每隔一定时间测定pH值,数据如下:
阐述雨水pH值变化的原因,并写出反应方程式
(3)举出酸雨的四种危害
解析(1)酸雨是指pH﹤5.6的雨、雪、雾、霜等各种形式的大气降水。
(2) 亚硫酸被空气中的氧气氧化成硫酸,酸性增强。2H2SO3+O2=H2SO4
(3)对人体健康造成直接危害、破坏森林、草原和农作物、使土壤酸性增强,湖泊酸化,生态环境受损、破坏建筑物历史上的八大公害事件 1.马斯河谷事件
1930年12月1~5日 比利时马斯河谷工业区 工业区处于狭窄的盆地中,12月1~5日发生气温逆转,工厂排出的有害气体在近地层积累,三天后有人发病,症状表现为胸痛、咳嗽、呼吸困难等。一周内有60多人死亡。心脏病、肺病患者死亡率最高。
2.多诺拉事件
1948年10月26~31日 美国宾夕法尼亚洲多诺拉镇 该镇处于河谷,10月最后一个星期大部分地区受反报旋和逆温控制,加上26~30日持续有雾,使大气污染物在近地层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素,发病者5911人,占全镇人口43%。症状是眼痛、喉痛、流鼻涕、干咳、头痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻,死亡17人。
3.洛杉矶光化学烟雾事件
二十世纪40年代初期 美国洛杉矶市 全市250多万辆汽车每天消耗汽油约1600万升,向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。该市临海依山,处于50公里长的盆地中,汽车排出的废气在日光作用下,形成以臭氧为主的光化学烟雾。历史上的八大公害事件4.伦敦烟雾事件
? 1952年12月5~8日 英国伦敦市 5~8日英国几乎全境为浓雾覆盖,四天中死亡人数较常年同期约多40000人,45岁以上的死亡最多,约为平时3倍;1岁以下死亡的,约为平时2倍。事件发生的一周中因支气管炎死亡是事件前一周同类人数的9.3倍。
5.四日市哮喘事件
? 1961年 日本四日市 1955年以来,该市石油冶炼和工业燃油产生的废气,严重污染城市空气。重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾。1961年哮喘病发作,1967年一些患者不堪忍受而自杀。1972年市共确认哮喘病患者达817人,死亡10多人。
6.米糠油事件
? 1968年3月 日本北九洲市、爱知县一带 生产米糠油用多氯联苯作脱臭工艺中的热载体,由于生产管理不善,混入米糠油,食用后中毒,患病者超过1400人,至七八月份患病者超过5000人,其中16人死亡,实际受害者约13000人。历史上的八大公害事件7.水俣病事件
? 1953~1956年 日本熊本县水俣市 含甲基汞的工业废水污染水体,使水俣湾和不知火海的鱼中毒,人食用毒鱼后受害。1972年日本环境厅公布:水俣湾和新 县阿贺野川下游有汞中毒者283,其中60人死亡。
8.痛痛病事件
? 1955~1972年 日本富山县神通川流域 锌、铅冶炼厂等排放的含废水污染了神通川水体,两岸居民利用河水灌溉农田,使稻米和饮用水含镉而中毒,1963年至1979年3 月共有患者130人,其中死亡81人。同学们 再 见课件42张PPT。 专题4
硫、氮和可持续发展
——教学指导意见解读化学1专题4 硫、氮和可持续发展 ——教学指导意见解读一、课标内容
二、本专题知识体系
三、教材编写的特点
四、教学指导意见解读一、《高中化学课程标准(实验)》 对本专题的内容要求课程内容标准对本专题的要求第一单元:含硫化合物的性质和应用 二氧化硫的性质和应用 硫酸的制备和性质 硫和含硫化合物的相互转化 第二单元: 生产生活中的含氮化合物氮氧化合物的产生及转化 氮肥的生产和使用 硝酸的性质 二、本专题的知识目录引入:社会热点问题酸雨SO2 物理性质酸性氧化的通性
(物质类别的角度)既有氧化性又有还原性
(氧化还原的角度)漂白性、毒性
(应用的角度)硫酸型酸雨的形成酸雨的危害酸雨的防治化学性质对环境的污染二氧化硫的性质和应用的知识体系“硫酸的制备和性质”知识体系“硫及其化合物之间的相互转化”知识体系 -2 0 +4 +6
不同价态硫元素之间的转化“氮氧化合物的产生及转化”知识体系①雷电
生物固氮空气中N2NONO2HNO3雷雨发庄稼光化学烟雾②化工生产
汽车尾气空气合成氨的意义性质探究空气中N2NH3溶解性弱碱性NH4+氯化铵的热分解
铵盐与碱反应铵态氮肥使用环境污染“氮肥的生产和使用”知识体系“硝酸”知识体系硝酸工业制法硝酸的性质及用途NH3NONO2HNO3物理性质
不稳定性;强酸性
强氧化性(浓、稀硝酸与铜反应;浓硝酸与炭反应;金属的钝化。)-3 +2 +4 +5
氮元素的化合价由低到高本专题核心知识硫氮与可持续发展硫
氮硫、二氧化硫、三氧化硫、亚硫酸、浓硫酸、硫酸盐
氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨、铵盐、硝酸本专题切入点:空气资源的利用与环境保护物质的分类;
离子反应;
氧化还原反应专题4:社会问题→物质性质→生产生活中应用
专题2、专题3:工业制法→物质性质→STS联系
三套必修教材中关于硫、氮元素及化合物内容的处理 三、本专题教材编写的特点两条主线: STSE主线 离子反应、氧化还原反应融合在元素化合物的教学中 核心知识主线 教学设计与现行教材相比较 社会问题物质性质应用硫酸型酸雨二氧化硫
硫酸
硫酸盐生产和生活等领域的应用氮氧化物污染氮氧化物
硝酸

铵盐教材编写的两条主线STSE核心知识离子反应、氧化还原反应融合在元素化合物的教学中课程标准规定:通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。一方面其实是课时数决定了不能单独成节;所以教学要求不高。另一方面物质有电子转移的相互转化必须要用氧化还原的概念来理解。 教学设计与现行教材相比较教材在编写的思想方法(教学设计理念)上 在生产、生活的背景中进行元素化合物知识的学习 抓住知识的核心内容,进行整合教学 以元素为核心的教学代替以物质为核心 必须以实验为主要手段,进行元素及化合物的学习 从分类观、反应观建立研究物质性质的思路和方法 教材在编写的形式上 不再分“律前元素”和“律后元素”
不再“跑族”
“从生活走进化学,从化学走向社会”。
“从自然走进化学,从化学走向应用”。
从单一的物质中心模式到多样化的学习模式
强调“元素观”、“分类观”、“转化观”四、本专题教学指导意见的解读(一)、教学要求
(二)、课时分配
(三)、单元知识的深广度把握
(四)、教学中应注意的几个问题(一)教学要求:
第一单元 含硫化合物的性质和应用 第二单元 生产生活中的含氮化合物(二)、课时分配建议:(三)、单元知识的深广度把握:1.单质硫没有专门成节学习,而是分散在本单元中硫与其他金属(如Na、Cu)的反应,硫与其他非金属(如H2)反应不是基本要求,可以作为发展性要求。硫元素在自然界中的存在形态,单质硫的颜色状态、硫与金属(主要是Hg,初中已学过Fe)和非金属(主要是氧气)反应属于基本要求,从硫的非金属性和硫元素的化合价认识单质硫的化学性质。硫与碱溶液反应不作要求。酸性氧化物的通性(初中没学酸性氧化物、碱性氧化物的概念):从物质分类的角度认识二氧化硫的化学性质,知道二氧化硫与水、碱性氧化物(如CaO)和碱[如Ca(OH)2]等反应还原性和氧化性:从硫元素化合价认识二氧化硫的氧化性和还原性,其中还原性仅限于SO2(或H2SO3)与过氧化氢、氯水或溴水的反应;与酸性高锰酸钾溶液的反应不是基本要求。氧化性只要求学生知道这是中间价态的特点,不要例举某些反应(如与硫化氢的反应)“资料卡”栏目中“燃煤烟气脱硫”方法.原版为“拓展视野”。作为学生的课外读物来处理,不是基本要求。现按省学科指导小组意见为基本要求。“调查研究”栏目中内容可以作为研究性学习的课题。2.二氧化硫性质与作用3.硫酸的制备和性质硫酸的制备重点是让学生形成不同价态的硫元素的转化,知道理论上的化学反应与实际工业生产的不同,而不是工业问题的本身。
硫酸制备的流程图可以看成是一个背景材料,目的是:①不同价态硫元素的转化S(FeS2)→SO2→SO3→H2SO4;
②理论上的化学反应与实际工业生产不同这样的事实。
基本要求是三个主要设备中所对应的三个反应原理。发展性要求还可以讨论流程中的“净化”、“热交换器”、“储酸槽”等问题。《化学与技术》模块中详细学习。
硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫的反应方程式不要求学生掌握配平方法,但要求知道铁、硫元素的价态,以及负一价的硫被氧化的事实。4.硫和含硫化合物的相互转化 发展要求“形成硫及其化合物相互转化的知识网络 ”应该属于基本要求。
二氧化硫、硫化氢的实验室制备只要求知道反应原理,具体实验不作要求。
H2S → S的转化,只要求硫化氢溶液与氯水反应的转化关系,而硫化氢与充足或不充足氧气的燃烧反应及其计算不作要求。
“调查研究”栏目中的内容可以作为研究性学习的课题。 5.氮氧化物的产生与转化教材中没有专门设置“氮和磷”一节内容,但“有关氮气的性质和应用”应属于基本要求。
NO2和N2O4的相互转化不作要求。
NOx、O2溶于水的计算只要求简单计算,涉及范围、函数的计算不作要求。
教材中图4-12 氮气与氧气放电实验,实验效果不理想,且需要较长时间,有条件的学校尽可能作演示实验,没有条件的学校可以播放录像。6.氮肥的生产和使用N2和O2的反应需“放电”的条件,N2和H2的反应需要“高温、高压、催化剂”的条件,说明氮气的稳定的事实,但不宜用氮气分子结构来解释。
氨气的实验室制法重点掌握反应原理。在做《实验2》的同时简要介绍氨气的实验室制法(发生装置、收集方法、验满等)。7.硝酸的性质硝酸氧化性的重点是浓、稀硝酸与铜的反应,以及浓硝酸与炭的反应,活泼金属与不同浓度的硝酸反应规律不作要求。
不易过多拓展铜与浓、稀硝酸反应的有关较复杂的定量计算。
硝酸工业制法的教学要求与硫酸工业制法的要求相同。
发展要求
①形成氮及其化合物相互转化的知识网络。
②全面、系统地了解元素及化合物知识,形成元素化合物的知识网络。(四)教学中应注意的几个问题宜从“元素观”、“分类观”、“转化观”进行教材处理,构建新的知识体系
以实验探究为核心的多样化的活动,是主要的教学方式
在情景教学中提高知识的迁移、应用能力
关于气体的实验室制法问题
关于教材中各种栏目的功能与教学要求
加强对习题的研究,摆脱教辅资料的牵制 1、宜从“元素观”、“分类观”、“转化观”进行教材处理,构建新的知识体系硫、氮元素全部从“律后”转化为“律前”
重要化合物构建知识网络系统氢化物单质氧化物氧化物对应水化物盐物质的类别(单质、氧化物、酸、碱、盐) 个性 通性 物质所含元素的化合价 氧化性、还原性 预测物质性质在溶液中能电离成离子离子反应2.以实验探究为核心的多样化的活动,是主要的教学方式实验探究法是本专题较为适宜的教学方法
“观察与思考”、“活动与探究”等栏目是课本提供的素材
实验探究要注意:目的→ 原理→ 步骤→ 现象→ 结论
初中科学提出科学探究的一般过程为:
提出问题 → 进行假设 → 设计方案 → 实验探究 → 现象、结论
3.在情景教学中提高知识的迁移、应用能力 改变以往的元素化合物知识常常是去情景化的,直接介绍物质的性质,顺带物质的用途。学生反映化学很枯燥,要记忆大量的化学方程式。
从生活到化学,从化学到社会;从自然界到实验室,从实验室到实际应用。将元素化合物知识置于真实的情境中,强调化学在生产、生活和社会可持续发展中的重大作用,培养学生学以致用的意识和能力,养成学生关心社会和生活实际的积极态度强调学生的社会责任感,发展学生的创新精神和实践能力;还有利于学生从更加开阔的视野、更加综合的视角、更加深刻地理解科学的价值。 4.关于气体的实验室制法问题 (1)教材对实验室制法的处理: SO2 、H2S p.94 “交流与讨论”中
写出下列含硫物质转化的化学方程式
工业上或实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫。
实验室用稀硫酸和硫化亚铁反应,制备少量的硫化氢(H2S)气体。
NH3 p.99 “活动与探究”中
【实验2】将少量氯化铵晶体与少量氢氧化钙混合后放入试管中,在酒精灯火焰上微热,用湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体。(2)不同版本教材对实验室制法的比较苏教版《化学1》(p.40)用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气的实验室装置在“化学史话”栏目中出现。
新课程人教版《化学1》实验室制氨气的实验有具体的要求,氯气的实验室制法却没有要求。
新课程鲁科版《化学1》在实验室常用氯化铵和氢氧化钙反应制少量氨气,用向下排空气法收集并用湿润的红色石蕊试纸检验氨气是否收集满。
原初中《自然》中实验室用KClO3和MnO2混合加热制氧气
现初中《科学》中用在MnO2中滴加双氧水制氧气。氢气、二氧化碳的实验室制法只要求反应原理,出现实验装置和但实验要求不高。(3)对实验室制法的看法课程标准中对元素化合物的处理,突破了传统的物质中心模式,不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究物质。
关于实验室制法新课程标准认为没有太多的实际意义,因此已经不是学习的重点内容。只有能大量获取的物质才有实际价值(如从海水中获得的化学物质、从矿物到基础材料、利用空气资源等合成硫酸、氨气、硝酸等)。
实验室制法只要求知道反应原理,要求学生能根据反应物的状态、反应条件和气体密度、溶解性等选择合适的发生装置、收集方法即可。5.关于教材中各种栏目的功能 观察与思考;活动与探究;交流与讨论;你知道吗;整理与归纳;问题解决;练习与实践;信息提示.
资料卡;拓展视野;调查与研究 .6.加强对习题的研究,摆脱教辅资料的牵制 例1(苏教版《化学1》 p.95) 二氧化硫是一种酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应。反应产物与反应物的量有关,当二氧化硫过量时,生成亚硫酸氢钠;当氢氧化钠过量时,生成硫酸钠。
写出上述反应的化学方程式
某硫酸厂每天排放1.0×104 m3(标准状况)尾气,其中含0.2%(体积分数)的SO2,现欲用2.0mol/L氢氧化钠溶液进行处理,每天至少需氢氧化钠溶液多少升? 教辅资料上常见下列习题,这种习题难度过大,且主要难在数学处理上,不作要求。 在烟道气脱硫制石膏的过程中,中间产物是亚硫酸氢钠。调节烟道气排放的流量,以取得二氧化硫与氢氧化钠间物质的量的最佳比值,从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分别表示二氧化硫、氢氧化钠、亚硫酸氢钠的物质的量,且n(SO2)/n(NaOH) = x,试写出x在不同取值范围时,n(NaHSO4)的值或n(NaHSO3)与n(SO2)、n(NaOH)间的关系。38.4 mg 铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用完后,共收集到气体22.4mL(标准状况),反应消耗的HNO3的物质的量可能是( )
A. 1.0×10-3mol B. 1.6×10-3mol
C. 2.2×10-3mol D. 2.4×10-3mol
说明:收集到的22.4L气体只看成是NO、NO2的混合气体,但实际上还含有N2O4等气体,因此没有实际意义。这样的题目让学生少做。
14g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1.12L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,求合金中铜的质量分数?
说明:难度过大,可以不做。同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是( )
A. V1>V2>V3 B. V1>V3>V2
C. V2>V3>V1 D. V3>V1>V2
(少做或暂时不作这样的题目,或者到高三复习期间做)将VmL NO和NO2的混合气体通过水吸收后,得到a mL无色气体A,将此无色气体A与等体积O2混合,再通过水充分吸收后,收集到5mL无色气体B。试回答: ①A气体是_____、
B气体是____。 ②A气体的体积是____mL。
③V值的取值范围为_________。
(不做这样的题目由于数学处理量较大,不宜让学生做)某工厂用含FeS2 60%的黄铁矿制备硫酸,若生产过程中有2%的硫损失,试计算100吨这种黄铁矿能生产多少吨98%的浓硫酸?
工业上用3.4吨氨气制取硝酸,若按其催化氧化为一氧化氮的转化率为98%,其余反应均完全。则能生成63%的硝酸多少吨?
(“损失率”和“转化率”等概念在必修教材中尚未出现,从定量角度理解原料到产品的转化关系即可)谢谢课件42张PPT。 专题4
硫、氮和可持续发展
——教学指导意见解读化学1专题4 硫、氮和可持续发展 ——教学指导意见解读一、课标内容
二、本专题知识体系
三、教材编写的特点
四、教学指导意见解读一、《高中化学课程标准(实验)》 对本专题的内容要求课程内容标准对本专题的要求第一单元:含硫化合物的性质和应用 二氧化硫的性质和应用 硫酸的制备和性质 硫和含硫化合物的相互转化 第二单元: 生产生活中的含氮化合物氮氧化合物的产生及转化 氮肥的生产和使用 硝酸的性质 二、本专题的知识目录引入:社会热点问题酸雨SO2 物理性质酸性氧化的通性
(物质类别的角度)既有氧化性又有还原性
(氧化还原的角度)漂白性、毒性
(应用的角度)硫酸型酸雨的形成酸雨的危害酸雨的防治化学性质对环境的污染二氧化硫的性质和应用的知识体系“硫酸的制备和性质”知识体系“硫及其化合物之间的相互转化”知识体系 -2 0 +4 +6
不同价态硫元素之间的转化“氮氧化合物的产生及转化”知识体系①雷电
生物固氮空气中N2NONO2HNO3雷雨发庄稼光化学烟雾②化工生产
汽车尾气空气合成氨的意义性质探究空气中N2NH3溶解性弱碱性NH4+氯化铵的热分解
铵盐与碱反应铵态氮肥使用环境污染“氮肥的生产和使用”知识体系“硝酸”知识体系硝酸工业制法硝酸的性质及用途NH3NONO2HNO3物理性质
不稳定性;强酸性
强氧化性(浓、稀硝酸与铜反应;浓硝酸与炭反应;金属的钝化。)-3 +2 +4 +5
氮元素的化合价由低到高本专题核心知识硫氮与可持续发展硫
氮硫、二氧化硫、三氧化硫、亚硫酸、浓硫酸、硫酸盐
氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨、铵盐、硝酸本专题切入点:空气资源的利用与环境保护物质的分类;
离子反应;
氧化还原反应专题4:社会问题→物质性质→生产生活中应用
专题2、专题3:工业制法→物质性质→STS联系
三套必修教材中关于硫、氮元素及化合物内容的处理 三、本专题教材编写的特点两条主线: STSE主线 离子反应、氧化还原反应融合在元素化合物的教学中 核心知识主线 教学设计与现行教材相比较 社会问题物质性质应用硫酸型酸雨二氧化硫
硫酸
硫酸盐生产和生活等领域的应用氮氧化物污染氮氧化物
硝酸

铵盐教材编写的两条主线STSE核心知识离子反应、氧化还原反应融合在元素化合物的教学中课程标准规定:通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。一方面其实是课时数决定了不能单独成节;所以教学要求不高。另一方面物质有电子转移的相互转化必须要用氧化还原的概念来理解。 教学设计与现行教材相比较教材在编写的思想方法(教学设计理念)上 在生产、生活的背景中进行元素化合物知识的学习 抓住知识的核心内容,进行整合教学 以元素为核心的教学代替以物质为核心 必须以实验为主要手段,进行元素及化合物的学习 从分类观、反应观建立研究物质性质的思路和方法 教材在编写的形式上 不再分“律前元素”和“律后元素”
不再“跑族”
“从生活走进化学,从化学走向社会”。
“从自然走进化学,从化学走向应用”。
从单一的物质中心模式到多样化的学习模式
强调“元素观”、“分类观”、“转化观”四、本专题教学指导意见的解读(一)、教学要求
(二)、课时分配
(三)、单元知识的深广度把握
(四)、教学中应注意的几个问题(一)教学要求:
第一单元 含硫化合物的性质和应用 第二单元 生产生活中的含氮化合物(二)、课时分配建议:(三)、单元知识的深广度把握:1.单质硫没有专门成节学习,而是分散在本单元中硫与其他金属(如Na、Cu)的反应,硫与其他非金属(如H2)反应不是基本要求,可以作为发展性要求。硫元素在自然界中的存在形态,单质硫的颜色状态、硫与金属(主要是Hg,初中已学过Fe)和非金属(主要是氧气)反应属于基本要求,从硫的非金属性和硫元素的化合价认识单质硫的化学性质。硫与碱溶液反应不作要求。酸性氧化物的通性(初中没学酸性氧化物、碱性氧化物的概念):从物质分类的角度认识二氧化硫的化学性质,知道二氧化硫与水、碱性氧化物(如CaO)和碱[如Ca(OH)2]等反应还原性和氧化性:从硫元素化合价认识二氧化硫的氧化性和还原性,其中还原性仅限于SO2(或H2SO3)与过氧化氢、氯水或溴水的反应;与酸性高锰酸钾溶液的反应不是基本要求。氧化性只要求学生知道这是中间价态的特点,不要例举某些反应(如与硫化氢的反应)“资料卡”栏目中“燃煤烟气脱硫”方法.原版为“拓展视野”。作为学生的课外读物来处理,不是基本要求。现按省学科指导小组意见为基本要求。“调查研究”栏目中内容可以作为研究性学习的课题。2.二氧化硫性质与作用3.硫酸的制备和性质硫酸的制备重点是让学生形成不同价态的硫元素的转化,知道理论上的化学反应与实际工业生产的不同,而不是工业问题的本身。
硫酸制备的流程图可以看成是一个背景材料,目的是:①不同价态硫元素的转化S(FeS2)→SO2→SO3→H2SO4;
②理论上的化学反应与实际工业生产不同这样的事实。
基本要求是三个主要设备中所对应的三个反应原理。发展性要求还可以讨论流程中的“净化”、“热交换器”、“储酸槽”等问题。《化学与技术》模块中详细学习。
硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫的反应方程式不要求学生掌握配平方法,但要求知道铁、硫元素的价态,以及负一价的硫被氧化的事实。4.硫和含硫化合物的相互转化 发展要求“形成硫及其化合物相互转化的知识网络 ”应该属于基本要求。
二氧化硫、硫化氢的实验室制备只要求知道反应原理,具体实验不作要求。
H2S → S的转化,只要求硫化氢溶液与氯水反应的转化关系,而硫化氢与充足或不充足氧气的燃烧反应及其计算不作要求。
“调查研究”栏目中的内容可以作为研究性学习的课题。 5.氮氧化物的产生与转化教材中没有专门设置“氮和磷”一节内容,但“有关氮气的性质和应用”应属于基本要求。
NO2和N2O4的相互转化不作要求。
NOx、O2溶于水的计算只要求简单计算,涉及范围、函数的计算不作要求。
教材中图4-12 氮气与氧气放电实验,实验效果不理想,且需要较长时间,有条件的学校尽可能作演示实验,没有条件的学校可以播放录像。6.氮肥的生产和使用N2和O2的反应需“放电”的条件,N2和H2的反应需要“高温、高压、催化剂”的条件,说明氮气的稳定的事实,但不宜用氮气分子结构来解释。
氨气的实验室制法重点掌握反应原理。在做《实验2》的同时简要介绍氨气的实验室制法(发生装置、收集方法、验满等)。7.硝酸的性质硝酸氧化性的重点是浓、稀硝酸与铜的反应,以及浓硝酸与炭的反应,活泼金属与不同浓度的硝酸反应规律不作要求。
不易过多拓展铜与浓、稀硝酸反应的有关较复杂的定量计算。
硝酸工业制法的教学要求与硫酸工业制法的要求相同。
发展要求
①形成氮及其化合物相互转化的知识网络。
②全面、系统地了解元素及化合物知识,形成元素化合物的知识网络。(四)教学中应注意的几个问题宜从“元素观”、“分类观”、“转化观”进行教材处理,构建新的知识体系
以实验探究为核心的多样化的活动,是主要的教学方式
在情景教学中提高知识的迁移、应用能力
关于气体的实验室制法问题
关于教材中各种栏目的功能与教学要求
加强对习题的研究,摆脱教辅资料的牵制 1、宜从“元素观”、“分类观”、“转化观”进行教材处理,构建新的知识体系硫、氮元素全部从“律后”转化为“律前”
重要化合物构建知识网络系统氢化物单质氧化物氧化物对应水化物盐物质的类别(单质、氧化物、酸、碱、盐) 个性 通性 物质所含元素的化合价 氧化性、还原性 预测物质性质在溶液中能电离成离子离子反应2.以实验探究为核心的多样化的活动,是主要的教学方式实验探究法是本专题较为适宜的教学方法
“观察与思考”、“活动与探究”等栏目是课本提供的素材
实验探究要注意:目的→ 原理→ 步骤→ 现象→ 结论
初中科学提出科学探究的一般过程为:
提出问题 → 进行假设 → 设计方案 → 实验探究 → 现象、结论
3.在情景教学中提高知识的迁移、应用能力 改变以往的元素化合物知识常常是去情景化的,直接介绍物质的性质,顺带物质的用途。学生反映化学很枯燥,要记忆大量的化学方程式。
从生活到化学,从化学到社会;从自然界到实验室,从实验室到实际应用。将元素化合物知识置于真实的情境中,强调化学在生产、生活和社会可持续发展中的重大作用,培养学生学以致用的意识和能力,养成学生关心社会和生活实际的积极态度强调学生的社会责任感,发展学生的创新精神和实践能力;还有利于学生从更加开阔的视野、更加综合的视角、更加深刻地理解科学的价值。 4.关于气体的实验室制法问题 (1)教材对实验室制法的处理: SO2 、H2S p.94 “交流与讨论”中
写出下列含硫物质转化的化学方程式
工业上或实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫。
实验室用稀硫酸和硫化亚铁反应,制备少量的硫化氢(H2S)气体。
NH3 p.99 “活动与探究”中
【实验2】将少量氯化铵晶体与少量氢氧化钙混合后放入试管中,在酒精灯火焰上微热,用湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体。(2)不同版本教材对实验室制法的比较苏教版《化学1》(p.40)用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气的实验室装置在“化学史话”栏目中出现。
新课程人教版《化学1》实验室制氨气的实验有具体的要求,氯气的实验室制法却没有要求。
新课程鲁科版《化学1》在实验室常用氯化铵和氢氧化钙反应制少量氨气,用向下排空气法收集并用湿润的红色石蕊试纸检验氨气是否收集满。
原初中《自然》中实验室用KClO3和MnO2混合加热制氧气
现初中《科学》中用在MnO2中滴加双氧水制氧气。氢气、二氧化碳的实验室制法只要求反应原理,出现实验装置和但实验要求不高。(3)对实验室制法的看法课程标准中对元素化合物的处理,突破了传统的物质中心模式,不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究物质。
关于实验室制法新课程标准认为没有太多的实际意义,因此已经不是学习的重点内容。只有能大量获取的物质才有实际价值(如从海水中获得的化学物质、从矿物到基础材料、利用空气资源等合成硫酸、氨气、硝酸等)。
实验室制法只要求知道反应原理,要求学生能根据反应物的状态、反应条件和气体密度、溶解性等选择合适的发生装置、收集方法即可。5.关于教材中各种栏目的功能 观察与思考;活动与探究;交流与讨论;你知道吗;整理与归纳;问题解决;练习与实践;信息提示.
资料卡;拓展视野;调查与研究 .6.加强对习题的研究,摆脱教辅资料的牵制 例1(苏教版《化学1》 p.95) 二氧化硫是一种酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应。反应产物与反应物的量有关,当二氧化硫过量时,生成亚硫酸氢钠;当氢氧化钠过量时,生成硫酸钠。
写出上述反应的化学方程式
某硫酸厂每天排放1.0×104 m3(标准状况)尾气,其中含0.2%(体积分数)的SO2,现欲用2.0mol/L氢氧化钠溶液进行处理,每天至少需氢氧化钠溶液多少升? 教辅资料上常见下列习题,这种习题难度过大,且主要难在数学处理上,不作要求。 在烟道气脱硫制石膏的过程中,中间产物是亚硫酸氢钠。调节烟道气排放的流量,以取得二氧化硫与氢氧化钠间物质的量的最佳比值,从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分别表示二氧化硫、氢氧化钠、亚硫酸氢钠的物质的量,且n(SO2)/n(NaOH) = x,试写出x在不同取值范围时,n(NaHSO4)的值或n(NaHSO3)与n(SO2)、n(NaOH)间的关系。38.4 mg 铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用完后,共收集到气体22.4mL(标准状况),反应消耗的HNO3的物质的量可能是( )
A. 1.0×10-3mol B. 1.6×10-3mol
C. 2.2×10-3mol D. 2.4×10-3mol
说明:收集到的22.4L气体只看成是NO、NO2的混合气体,但实际上还含有N2O4等气体,因此没有实际意义。这样的题目让学生少做。
14g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1.12L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,求合金中铜的质量分数?
说明:难度过大,可以不做。同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是( )
A. V1>V2>V3 B. V1>V3>V2
C. V2>V3>V1 D. V3>V1>V2
(少做或暂时不作这样的题目,或者到高三复习期间做)将VmL NO和NO2的混合气体通过水吸收后,得到a mL无色气体A,将此无色气体A与等体积O2混合,再通过水充分吸收后,收集到5mL无色气体B。试回答: ①A气体是_____、
B气体是____。 ②A气体的体积是____mL。
③V值的取值范围为_________。
(不做这样的题目由于数学处理量较大,不宜让学生做)某工厂用含FeS2 60%的黄铁矿制备硫酸,若生产过程中有2%的硫损失,试计算100吨这种黄铁矿能生产多少吨98%的浓硫酸?
工业上用3.4吨氨气制取硝酸,若按其催化氧化为一氧化氮的转化率为98%,其余反应均完全。则能生成63%的硝酸多少吨?
(“损失率”和“转化率”等概念在必修教材中尚未出现,从定量角度理解原料到产品的转化关系即可)谢谢课件20张PPT。第二节 二氧化硫第六章 硫和硫的化合物
环境保护一.物理性质1.无色、刺激性气味、有毒气体2.比空气密度大3.易溶于水 ( 1 : 40 )4.易液化二.化学性质:(中强酸)1.酸性SO2是酸性氧化物,称为亚硫酐,具有酸性氧化物的通性。亚硫酸盐的溶解性规律除钠、钾、铵盐外,其余大多难溶于水,这一点与碳酸盐极为相似。2.漂白性:某些有机色素经SO2漂白的物质长时间光照或受热后,会恢复原来的颜色,因此,其漂白作用不持久。被氧化3.还原性 H2SO3露置在空气中Na2SO3露置在空气中+4 +6+4 +6+4 +6被还原4、氧化性-2 +4 04×e-还原剂 氧化剂治理酸雨
保护环境!酸雨的形成主要原因是雨水中溶入SO2 、SO3、氮氧化物等,但以SO2为主。 SO3的形成是因为在空气中的漂尘作用下,一部分SO2被氧化成SO3,或空气中的NO2与SO2作用生成SO3,在降水时, SO2 、SO3和氮氧化物等溶于水形成酸雨,其PH<5.6酸雨简介思考某次采集酸雨样品,每隔一段时间测定一次pH,得数据如下:请分析放置时,酸雨的pH减小的原因是什么?你认为应采取怎样的措施来减少酸雨带来的危害?你认为应采取怎样的措施来减少酸雨带来的危害?防治酸雨的措施1、尽量减少用原油、原煤直接作燃料。2、在燃煤中加入生石灰、石灰石等,用以硫的固定。3、采用煤的液化、汽化技术。4、开发和使用洁净能源,如太阳能、核能、水能、风能等,减少对煤和石油的消耗。5、在含硫矿石的冶炼、硫酸、化肥、造纸等行业加强废气的处理和综合利用。总结SO2与H2O反应与碱反应氧化性还原性重视环境保护,防止酸雨危害环境!1. 关于SO2的下列说法不正确的是( )
A.是无色无味的气体
B.易液化
C.一定条件下能与O2反应
D.具有氧化性和还原性
E.水溶液具有强酸性
F.能使品红溶液褪色2.下列变化中不属于化学变化的是( )
A、SO2使品红溶液褪色
B、 氯水使有色布条褪色
C、活性碳使红墨水褪色
D、 O3使某些染料褪色3.下列气体之中,能污染大气,但可以被碱溶液吸收的是( )
A、CO B、Cl2
C、SO2 D、N2 4、下列反应中,SO2被还原的是 ( )A、SO2+CaO=CaSO3
B、SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr
C、SO2+2Mg=S+2MgO
D、SO2+H2O2=H2SO44.为检验SO2中是否混有少量的CO2气体杂质,以下方法正确的是 ( )
A、通入澄清石灰水中
B、先通入澄清石灰水中,再通入品红溶 液中
C、先通入足量酸性高锰酸钾溶液中,再通 入澄清石灰水中课件17张PPT。专题4 硫、氮和可持续发展第一单元 含硫化合物的性质和应用二氧化硫的性质和作用左侧图片摄于1908年右侧图片摄于1968年一、物理性质 状态:
颜色:
气味:
毒性:
密度:
溶解度: 气体无色刺激性有毒比空气大易溶于水,常温、常压下,1体积水溶解40体积SO2 SO2有哪些化学性质?提示:
1、从物质分类角度
2、从氧化还原角度二、化学性质1、酸性氧化物用PH试纸测定SO2水溶液的PH
滴入2-3滴石蕊试液,观察溶液颜色的变化再加热,再观察溶液颜色的变化
二氧化硫通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中溶液PH值<7石蕊试液变红,加热后溶液颜色变浅溶液褪色二、化学性质2、较强还原性SO2水溶液中加BaCl2溶液,再加 H2O2,再滴稀盐酸先无现象,滴加H2O2有白色沉淀产生,该沉淀不溶于稀盐酸3、弱氧化性SO2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2O二、化学性质4、漂白性SO2通入品红溶液,然后加热品红褪色,加热后又变红注意:SO2能使品红褪色,是SO2的特征反应,常被用来鉴别SO2。漂白剂的种类吸附性漂白:活性炭;

2. 氧化性漂白:HClO、O3、H2O2等;
3. 非氧化性漂白:SO2特点:化合反应,可逆,漂白不稳定。特点:物理变化特点:氧化还原反应,不可逆,漂白稳定。 思考1、试比较SO2与CO2的性质有哪些相似性的和不同点?2、如何鉴别SO2与CO2?3、如何鉴别一混合气体是SO2与CO2的混合气体?三、酸雨的形成及防治SO3 + H2O = H2SO42H2SO3 + O2 = 2H2SO4硫酸型酸雨的形成三、酸雨的形成及防治氨水法石灰石-石膏法总结SO2与H2O反应与碱反应氧化性还原性重视环境保护,防止酸雨危害环境!与碱性氧化物1、下列关于SO2的说法中错误的是(  )
A.SO2是一种无色,有刺激性气味的有
毒气体
B.SO2能使紫色的石蕊变红色
C.SO2是硫酸的酸酐,称为硫酐
D.SO2能与CaO反应生成CaSO3C2、下列物质做干燥剂可干燥SO2的是(  )
A.生石灰 B.NaOH固体
C.碱石灰 D.浓硫酸D3、 二氧化硫和氯气都有漂白性,现把二者以等物质的量混合,让混合气体通入品红溶液,则其漂白性将 ( )
A 、和氯气单独通过时相同
B、和二氧化硫单独通过时相同
C、是二者作用效果之和
D、失去漂白性D