山东省临清市四所高中化学必修1教学设计 第4章(5份打包)

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名称 山东省临清市四所高中化学必修1教学设计 第4章(5份打包)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2012-01-01 12:03:16

文档简介

学校:临清三中 学科:化学 编写人:杨丽 审稿人:冯玉环
第四章 非金属及其化合物
第三节 硫和氮的氧化物
(第二课时)
一、教材分析
“硫和氮的氧化物”是人教版化学新教材必须学习1“第四章非金属及其化合物”第五月节中秋年节的内部实质意义。元素化合物知识是中学化学重要的根蒂根基知识,也是学生今后在事情、糊口中时常要接触,需要相识和应用的基本知识。教材把这一节内部实质意义放在基本试验和根蒂根基理论、以中举三章金属及其化合物然后,路程经过过程这些知识的进修,一方面可以形成完备的金属、非金属及其化合物知识系统,另外一方遮挡脸部的东西有强化离子反映、氧化还原反映等根蒂根基知识的作用,在第三章的根蒂根基上,进一步先容化合物知识和研究要领,为元素族观点的形成、元素性子的递变规律、元素周期表的形成和化学反映及其能+量变化堆集感性熟悉的材料。
二、教学目标
1.知识目标:
1、了解一氧化氮和二氧化氮的部分物理性质
2、酸雨的形成与防治,自主探究分析空气污染的原因,自主探究雨水pH的测定。
2.能力目标:
1、通过设计和评价二氧化氮与水反应的装置简图,及参与观察实验,提高获取知识、分析知识、评价知识的能力
3.情感、态度和价值观目标:
1、通过参与探究过程,培养自身严谨的科学态度和辩证分析能力。
三、教学重点难点
重点:二氧化氮与水的反应,二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
难点:二氧化氮与水的反应
四、学情分析
学生通过对上一节SO2 的学习,已初步掌握了这一类物质的学习方法。本课时要指导学生运用知识迁移来掌握氮氧化物的性质。引导学生形成科学的学习方法。同时,学生的动手能力还在形成,要培养学生在实验设计和操作过程中形成严谨,规范的良好学习习惯。
五、教学方法
1.情景激学法:通过图片给学生以震撼,激发学生学习热情。
2.探究实验教学法:采取教师演示和学生分组探究实验相结合的教学手段。
3.质疑激思教学法:学生抽象及形象思维能力尚有很大的发展空间,想象能力比较强,通过分析评价教材中的不足,提出改进措施,从而激发学生质疑精神,进一步拓展想象空间。
4.联想对比教学法:本章教学内容是学生学习初中二氧化碳性质及高中第二章离子反应知识的继续,因此联系酸、碱、盐、氧化物的转化关系,用离子反应的观点认识氮的氧化物的性质,且通过对比的方法,从而使学生明晰元素化合物学习的一般方法。
六、课前准备
学生猜测性质→提出方案→实验验证→得出结论
七、课时安排:2课时
八、教学过程
[投影]资料卡片:信使分子------NO
三们美国药理学家Robert F. Furch gott , Louis J.I gnarro 和 Ferid Murad获取了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有正性心肌及心输出量的作用,并抑制白细胞黏附、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操作中发挥细胞保护作用
[思考]NO被视为大气污染物,没想到它会在生命过程中有如此重要的作用,这会给我们什么样启示?>
[板书]二、二氧化氮(nitrogen dioxide)和一氧化氮
[问]欲认识两种氮氧化物,我们还要从大家最熟悉的氮气入手,空气中氮气的体积分数为多少?
78%
[讲]自然界中的氮主要以游离态存在于大气中,生物体中蛋白质含有化合态氮,土壤中有硝酸盐,如KNO3、Ca(NO3)2 等。所以有人说“氮是生命元素”
[问]工业上用分离液态空气法制氮气的原理和操作。请大家预测氮气的性质活泼与否
通常情况下,氮气不活泼,不与氧气反应,但氮气在一定条件下还可以与氧气反应。
[板书]1、NO和NO2的生成
[视频实验]N2和O2在放电条件下的反应
[板书]N2 + O2 2NO
2NO + O2== 2NO2
实验室制法:
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O 
[问]通过实验观察,NO和NO2可能具有什么样的物理性质呢?大家推测一下。
[板书]2、物理性质:
NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。
NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水
[思考与交流]可用什么样的方法收集NO和NO2呢
NO与空气密度相近且与空气中的氧气反应,但NO不溶于水,因此可用排水法收集
NO2溶于水,密度比空气大,故用向上排空气法收集。
[讲]氮除了-3、0外,其正价从+1到+5,NO和NO2是氮较为典型的氧化物,除此之外,还有N2O,俗称笑气。N2O3,是亚硝酸的酸酐。N2O5,是硝酸的酸酐。
[过]那么NO和NO2究竟有哪些化学性质呢?下面让我们一起来探究一下。
[板书]3、化学性质
[讲]NO不与水反应,在常温下易与O2化合生成NO2 。
[板书](1)NO与氧气反应:2NO+O2==2NO2 
[讲]NO2在通常状况下,能自身相互结合生成无色的N2O4 气体,且在加热时气体颜色加深
[板书](2) NO2 的聚合反应:2NO2 N2O4
[讲]NO仅能与氧气反应,但NO2 的N处于中间价态,有弱还原性和强氧化性。NO2 具有较强的氧化性,可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
[板书](3) NO2 的氧化性:
4NO2 +2KI ==2NO + 2KNO3 + I2
NO2 + SO2 + H2O == H2SO4 + NO
[讲]NO和NO2有毒,污染环境,不能直接排放,但可以用碱液进行尾气吸收。
[板书](4) 与碱反应:
NO+NO2 +2NaOH==2NaNO2 +H2O
2NO2 +2NaOH==NaNO3 +NaNO2+H2O
[讲]NO2溶于水,且能与水反应,NO2难被氧气氧化,易与水反应生成HNO3
[板书](5) NO2与水反应
[视频实验]NO2溶于水实验
[板书]3NO2+H2O==2HNO3+NO
[思考与交流]NO2是否是硝酸的酸酐呢?
不是,因为N的化合价不是+5价
[思考与交流]俗话说“雷雨发庄稼”,请思考这其中的原理及涉及的可能反应。
空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮,一氧化氮再和氧气反应,生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐,成为氮肥被植物吸收。
[思考与交流]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?试写出相关反应的化学方程式。
N2 + O2 ===2NO
2NO+O2==2NO2 
3NO2+H2O==2HNO3+NO
[科学探究]现给你一试管预先制好的NO2,其他药品和仪器自选。请你设计实验,要求尽可能多地使NO2被水吸收。并填写教材上的表格
[投影]填写表格并请同学总结
实验步骤 现象 解释(可用化学方程式表示)
(1) 将一支充满NO2的试管倒放在盛有水的水槽中 红棕色气体逐渐消失,水位上升,最后水充满整个试管的2/3,无色气体充满试管的1/3(上部) 3NO2+H2O==2HNO3+NONO2为红棕色气体,易溶于水,NO为无色气体,难溶于水
(2) 制取少量氧气 2H2O2 ==2H2O +O2↑
(3) 将氧气慢慢地通入步骤(1)的试管中 无色气体变为红棕色气体,又变为无色气体,但气体体积逐渐减小,液面不断上升 2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO
[思考与交流]你的实验设计对工业上生产HNO3有什么启示?(从原料的充分利用,减少污染物的排放等方面考虑)
NO2与水的反应可知,只有2/3的NO2转化为HNO3,而1/3的NO2转化为NO。因此,硝酸工业常在吸收反应进行过程中补充一些空气,使生成的NO再氧化为NO2,NO2溶于水又生成HNO3和NO。经地这样多次的氧化和吸收,NO2可以比较完全地被水吸收,尽可能地转化为HNO3
[讲]工业上循环利用NO制HNO3 ,那么将NO做为中间产物对方程式叠加,可得到NO2和O2的混合气体共同与水反应的方程式
[板书]4NO2+O2+2H2O==4HNO3
[讲]那么,若是把NO2看到NO和O2反应的产物,再次将两个反应叠加,又会得到什么呢?对,可以得到NO和O2的混合气体共同与水反应的方程式
[板书]4NO + 3O2+2H2O==4HNO3
[讲]氮氧化物溶于水的计算是常见的考点,有时需要讨论,并且需要讲究技巧。
[板书]三、NO2、NO和O2的混合气体跟H2O反应的相关计算
1、NO2溶于水的问题
[讲]依据原理:3NO2+H2O==2HNO3+NO,若有气体剩余,应为NO。
[投影]例1、将20mL NO和NO2 的混合气体的试管倒立于盛有H2O水槽中,充分反应后,余于气体体积变为10mL,求原混合气体中NO和NO2 各占多少?
解法一:设NO体积为x mL,NO2体积为y mL
x+y==20
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
3 1
y y/3
x+y/3==10 解之得,x==5 y==15
[讲]利用差量法可帮助快速解题,可在题中寻找体积差
解法二:设NO2体积为x mL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO  △V
3 1   2
x 20-10==10
x = 15
[讲]若将NO和O2的混合气体通入水中,会发生反应4NO+3O2+2H2O==4HNO3
[板书]2、NO和O2的混合气体通入H2O 
[讲]通过方程式分析可知,若NO过量则余下气体为NO,若O2过量则余下气体为O2,解这类题的关键是分析过量并判断余下气体成份。
[投影]例2、一支试管中充有20mLNO气体,倒置于水槽中,现向其中通入一定量的O2,试管内最终有4mL气体,则通入O2的体积可能是多少?
解:若最终余下气体的成份为NO,则与水反应的NO为20-4=16mL 
4NO+3O2+2H2O==4HNO3
4 3
16 X X=12 mL
若最终余下气体的成份为O2,则20mLNO均与水反应 
4NO+3O2+2H2O==4HNO3
4 3
20  X   X=15mL
此时,通入O2的体积为15+4=19mL 
∴通入O2的体积可能是12 mL 或19 mL
[点击试题]一定条件下,将等体积的NO和O2混合于一试管中,然后将试管倒立于盛有H2O 的水槽中,充分反应后剩余气体的体积与原混合气体的体积之比是多少?
[讲]若将NO2和O2的混合气体通入水中,会发生反应4NO2+O2+2H2O==4HNO3
[板书]3、NO2和O2的混合气体通入H2O 
[讲]通过这个反应可知,若O2过量则剩余气体为O2,但是若NO2过量,则过量的NO2还会和H2O继续反应,则余下气体为NO。 
[投影]例3、在一支容积为30mL的试管内充满NO2 和O2的混合气体,把试管倒置于水中,充分反应后余5mL,则原混合气体中NO2 和O2的体积各是多少?
解:设原混合气体中NO2的体积为x mL ,O2的体积为y mL
则 x + y == 30
若O2过量,则余下5 mL 气体为O2 ,则所有的NO2全部参加反应,而参加反应的O2的体积为(y – 5) mL
4 NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3
4 1
x y-5 x == 4(y-5)
解之得,x = 20 mL y = 10 mL
若NO2过量,则O2全部参加反应,而过量的NO2还会和H2O继续反应,余下的5 mL气体为NO,
4 NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3
4 1
4y y
则过量的NO2体积为 (x-4y) mL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
3 1
(x-4y) 5 则 x-4y == 15
解之得,x = 27 mL y = 3 mL
∴NO2和O2的体积是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL
[点击试题]将充满NO2 和O2混合气体的量筒倒置于H2O 中,充分反应后保持气体压强不变,水进入至量筒体积的一半处停止了,则原混合气体中NO2 和O2的体积比是多少?
[小结]本节学习了氮的氧化物,重点是NO和NO2的性质,尤其是NO与氧气和NO2与H2O的反应。
[自我评价]
1、对于氮的氧化物的下列叙述中,正确的是( D )
A、氮的氧化物都是无色气体
B、氮的氧化物都不溶于水
C、氮的氧化物都是酸性氧化物
D、氮的氧化物都是大气污染物
2、将5 mLNO和15 mL NO2混合气体通入倒置水槽中充满水的试管里,最后在试管中能收集到的气体体积为( C )
A、20 mL B、15 mL C、10 mL D、5 mL
3、在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于H2O中且盛满H2O的容器内,充分反应后,容器内残留m/2体积的气体,该气体与空气接触后变为红棕色气体,则m/n=______(8:3)
4、有一容积为50 mL 带活塞的密闭容器,在常温下往此容器中充入30 mL NO和10 mL O2,待活塞停止后,容器体积为( D )
A、40 mL B、30 mL < V < 40 mL
C、30 mL D、20 mL < V < 30 mL
九、板书设计
1、NO和NO2的生成
N2 + O2 2NO
2NO + O2== 2NO2
实验室制法:Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
     3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O 
2、物理性质:
NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。
NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水
3、化学性质
(1)NO与氧气反应:2NO+O2==2NO2 
(2) NO2 的聚合反应:2NO2 N2O4
(3) NO2 的氧化性:
4NO2 +2KI ==2NO + 2KNO3 + I2
NO2 + SO2 + H2O == H2SO4 + NO
(4) 与碱反应:
NO+NO2 +2NaOH==2NaNO2 +H2O
2NO2 +2NaOH==NaNO3 +NaNO2+H2O
(5) NO2与水反应:3NO2+H2O==2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
4NO + 3O2+2H2O==4HNO3
三、NO2、NO和O2的混合气体跟H2O反应的相关计算
1、NO2溶于水的问题
2、NO和O2的混合气体通入H2O 
3、NO2和O2的混合气体通入H2O 
十、教学反思
“以问题为中心,学生为主体,教师为主导”的科学探究模式,结合教材和本校学生特点,采用质疑激思教学法,联想对比教学法等多种方法,积极创设问题情境,通过生生交流、师生交流,引导学生主动思维,构建和谐课堂,使学生在轻松氛围中学习化学知识,进而提高学生的科学素养。
放电或
高温学校:临清三中 学科:化学 编写人:冯玉环 审稿人:杨丽
第四章 非金属及其化合物
第四节 硫酸硝酸和氨
一、教材分析
本节教材重点介绍了三种重要化合物的性质,它们分别是氨、硝酸、硫酸,这些知识虽然在课标中都是了解的内容,但仍然需要3节课来完成。教科书所介绍的学习内容主要有:⑴氮的固定;⑵氨的物理性质、化学性质、氨水的成份;⑶氨盐的性质,氨的合成、实验室制法和氨的用途;⑷硝酸的工业制法及强化性;⑸浓硫酸的氧化性,及用途。虽然,这些内容仅仅被安排为一节,但其知识点基本上包络了原高中教学大纲中对氨、硝酸及硫酸的要求。因此,教学中既要把握其要求在了解层次,还要注意相关知识又是中学生所必备的学科知识,处理好这方面的关系是完成本节教学任务的关键。
二、教学目标
1.知识目标:
(1)了解硝酸、浓硫酸的特性及氨及铵的性质;
(2)认识喷泉实验及实验室制氨气、工业上制硝酸的原理;
(3)了解铵盐、浓硫酸、硝酸等物质的用途.
2.能力目标:
通过探究硫酸、硝酸的性质,培养学生的动脑、运用知识的能力和观察能力。
3.情感、态度和价值观目标:
(1)通过学习进一步丰富非金属元素知识体系,巩固氧化还原反应的应用,不断提高学生的学科素养
(2)通过教学,进一步建立化学与生活的联系,不断提高学生学习化学的兴趣.
三、教学重点难点
重点:1、氨的性质与制法;
2、硝酸与浓硫酸的化学性质。
难点:氨的性质及实验室制法;硝酸与浓硫酸的氧化性
四、学情分析
对于高一学生而言,学生基础不错。但分析、运用知识的能力有待提高,所以在学习基础知识同时,应适当拓宽加深。要激发学生学习兴趣,调动学生学习的主动性、积极性。五、教学方法
1.情景激学法:通过图片给学生以震撼,激发学生学习热情。
2.探究实验教学法:采取教师演示和学生分组探究实验相结合的教学手段。
六、课前准备
学生猜测性质→提出方案→实验验证→得出结论
七、课时安排:3课时
八、教学过程
一、浓硫酸的特性
1、浓硫酸的吸水性:在盛有少量硫酸铜晶体的试管里注入浓硫酸,现象___________ ,结论____________。
【思考】实验室为什么常用浓硫酸干燥气体
2、浓硫酸的脱水性:在蔗糖中加入浓硫酸现象①_____②_____③____。
蔗糖变黑的本质:
【思考】如果浓硫酸不慎沾到皮肤上,怎么办
【比较】
3、浓硫酸的强氧化性
(1)浓硫酸与金属铜反应探究
【探讨 1】根据反应的现象,你能分步写出铜与浓硫酸反应的化学方程式吗
【探讨2】上述反应中氧化剂、还原剂各是什么物质 被氧化与被还原的元素各是什么 还原剂与氧化剂物质的量之比是多少 浓硫酸的作用是什么
【探讨3】考虑本实验的产物为有毒气体,请你想一想如何改进实验装置 若想同时证明SO2 溶液显酸性,如何改进实验装置 画出简图。
(2)浓硫酸与非金属(如C)的反应
【思考】根据氧化还原反应的规律,结合在蔗糖中加入浓硫酸的现象,写出浓硫酸与木炭反应的化学方程式吗 指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物吗
(3)常温下,浓硫酸使铁、铝钝化
【浓硫酸、稀硫酸的组成及氧化性的比较】
二、硝酸的氧化性
1、浓硝酸与铜的反应的化学方程式 。
2、稀硝酸与铜的反应的化学方程式 。
3、常温下,浓硝酸(或浓硫酸)使铁、铝表面钝化:
钝化原因分析: 浓硝酸(或浓硫酸)将铁、铝表面 。
钝化的本质____________________________________________。
【思考】你能尽可能多地写出不同价态的含氮化合物的化学式吗
三、氨
1、氨的物理 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )性质:_____________________________。
氨溶于水的喷泉实验现象的解释:______________________。
2、氨的化学性质
(1)NH3与水的反应:------------------------
NH3·H2O很不稳定,受热会分解 -----------
【液氨与氨水的比较】
(2)NH3与酸的反应:氨与氯化氢的反应的化学方程式 。上述反应的现象是______________________,为什么 ____________________
【注意】上述反应可用于检验氯化氢气体或氨气的检验
氨与硫酸的反应化学方程式
【思考】氨与硫酸反应有没有类似氨与氯化氢反应的现象 为什么
四、铵盐的性质
1、铵盐受热易分解
写出氯化铵受热分解的反应方程式______________________。
写出碳酸氢铵受热分解的方程式_______________________。
【思考】氯化氨的分解与生成的反应是不是可逆反应 为什么 ________________________。
2、铵盐与碱的反应
写出硝酸铵与氢氧化钠溶液反应的方程式__________________。
写出上述反应的离子方程式________________________。
【思考】实验室如何检验铵盐
五、氨的实验室制法
1、反应原理__________________。
2、装置:" + "加热装置;发生装置与制 相似。
3、收集: 法;收集的试管口塞上棉团,作用是 。
4、干燥: 。
5、检验:(1) 。(2)
6、实验室能不能用氢氧化钠与氯化铵反应制备氨气 为什么 ______________________
7、实验室制备氨气的其它方法(1)直接加热浓氨水(2)浓氨水与固体烧碱或生石灰混合
【例1】对下列事实的解释错误的是
A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现黑色物质,说明浓硫酸具有脱水性.
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定.
C.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应.
D.溶于水,也不溶于稀硫酸.
解析:A.解释正确.浓硫酸具有脱水性,可以把化合物中H和O以2∶1比例脱出,所以向蔗糖中加浓硫酸会发黑,此过程又叫蔗糖的碳化.
B.解释正确.浓硝酸在光照下颜色变黄,是因为硝酸见光分解,生成的NO2溶于硝酸溶液呈黄色。工业制浓盐酸发黄的原因,是因为其中含有Fe3+。
C.解释错误.正确解释为铝、铁与浓硝酸、浓硫酸常温下会发生钝化,在金属表面形成致密的氧化膜.
D.解释正确.既不能溶于稀硫酸,也不可溶于水的物质,中学阶段有CuS、PbS、Ag2S、HgS、BaSO4、AgCl等。
选C。
【例2】下列气体可用浓H2SO4干燥的是_________(填序号)。
①H2S ②SO2 ③H2 ④HCl ⑤Cl2 ⑥NH3 ⑦HBr ⑧HI ⑨PH3
解析:强还原性气体(H2S、PH3、HBr、HI等)和碱性气体(NH3、PH3等)不能用浓H2SO4干燥。答案:②③④⑤
【例3】同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3②NO2,进行喷泉实验,如图所示,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为
A.①>② B.①<② C.①=② D.不能确定
解析:设烧瓶的容积为V L,V L NH3全部溶于水,形成溶液的体积为V L,V L的NO2完全反应后,生成了 V L的NO气体,形成的溶液的体积为 V L,从N原子守恒角度分析,
也有 V L的NO2转化生成溶质HNO3.所以两溶液的物质的量浓度相等。答案:C。学校 临清三中 学科 化学 编写人 马庆珍 审稿人 张磊
第二节富集在海水中的元素——氯
一、教材分析
本节由两部分组成:一是氯气的性质、用途,二是Cl-的检验,再在科学视野中对卤素作了简单的介绍。教材从海洋中富含的大量的食盐入手,引入海洋中富集的元素氯,然后从原子的结构分析其化学性质,从舍勒对氯气的发现引入实验室制法,再安排氯气的性质及用途的学习,最后学习氯离子的检验。
二、教学目标
1.知识目标:
(1)了解氯气的物理性质。
(2)初步掌握氯气的化学性质,并从氯的原子结构特点和氯气跟金属、非金属的反应,了解氯气是一种化学性质非常活泼的非金属。
2.能力目标:提高规范操作能力、实验观察能力、归纳思维能力和分析思维能力。
3.情感、态度和价值观目标:
通过学习氯气的发现和确认的过程,认识化学实验在化学研究中的重要作用,体会科学家对科学事业的推动作用。
三、教学重点难点
重点:氯气的化学性质
难点:氯气的化学性质
四、学情分析
学生为高一年级学生,已对化学有了一定的了解,并且目前该班学生对化学学习有较浓厚的兴趣、具有一定的化学思维和化学素养,化学成绩良好
五、教学方法
1.实验法:通过实验学习性质。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习实验,完成学案填写
2.教师的教学准备:准备实验仪器
集气瓶、矿泉水瓶、氢氧化钠溶液、红色布条
七、课时安排:1课时
八、教学过程
富集在海水中的元素——氯
师:大家知道我们在家里炒菜时必需要放的是什么?
生:盐
师:那么我们在生活中所说的盐和我们化学中说的盐含义一样吗?
生:不一样,生活中的盐主要指食盐氯化钠,化学上的盐指能够电离出金属阳离子和酸根阴离子的化合物。
师:食盐是有那两种元素组成的,我们主要通过什么途径来获得食盐?
生:食盐有钠元素和氯元素组成,通过海水晒盐。
师:海水中含有大量的氯化钠,氯化镁等盐类,也就必然含有大量的氯元素。下面我们就来学习这种富集在海水中的元素——氯。下面请大家阅读教材第一、第二段,了解氯元素的存在,并完成讲义上[阅读思考1]题。
生:学生阅读,完成讲义
[阅读思考1]氯元素位于元素周期表中第 周期第 族,其原子结构示意图为 ,氯原子很容易 一个电子而形成 ,具有 性。在自然界中以 态存在。
[板书]
§4—2 富集在海水中的元素——氯
[提问]
找一名学生,说出所做答案,订正
[引导]
师:在自然界氯以化合态存在,那么有没有游离态的氯,它具有什么样的性质?这就是这节课所要学习的主要内容。首先请大家阅读教材“科学史话”,了解氯气的发现过程。完成讲义
[阅读思考2]
生:阅读教材,完成讲义
[阅读思考2] 氯气是于 年,有瑞典化学家 发现的,并在 年,有 确认。舍勒制取氯气的化学方程式是 ;从氯气的发现和确认过程我们可以得到什么启示?
[板书]
一、活泼的黄绿色气体——氯气
师:(找一名学生说出答案)谁能写出舍勒制取氯气的化学方程式?
生:找一名学生写出方程式。
MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O
师:由氯气的发现和确认大家可以得到什么启示?(提示:氯气由发现到确认所用时间、原因,戴维确认氯气的依据)
生:(在教师提示下得出启示)科学研究需要有正确的理论指导,错误的理论只能浪费时间和精力;科学研究需要以大量的实验事实为依据,只有大量的实验事实才能推翻错误的理论,建立正确的理论或推动科学理论的发展。
[引导]
师:氯气是一种什么样的气体,具有那些性质呢?下面我们也通过实验事实来来探究一下氯气的性质。
[探究1]氯气的物理性质
师:这里是刚收集的一瓶氯气,请大家观察氯气的颜色和状态。
找一名学生闻氯气的气味,注意闻气体的正确方法
生:观察,闻气味的同学说出氯气的味道。
师:向盛有氯气的集气瓶到入适量水,振荡,请学生观察溶液的颜色。请大家根据你刚才观察到的,写出由探究1所得到的结论。
生:完成讲义
[结论]氯气是一种 色,有 气味的有 的气体, 溶于水, 液化,在低温和加压下可转变为液态和固态。液态的氯称为 ,氯气溶于水称为 。
[板书]
1.物理性质:色、态、味、有毒、溶解性、易液化
[小结]
师:氯气是一种黄绿色,有刺激性气味的气体,可溶于水,有毒,易液化在低温和加压下可转变为液态和固态。液态的氯称为液氯,氯气溶于水称为氯水
[引导]
师:在初中学习离子化合物时曾经学过有关氯气的反应,请大家想想是哪一个反应,写出化学方程式。
生:写出化学方程式 2Na+Cl2===2NaCl
[板书]
2.化学性质
a.与金属反应
2Na+Cl2===2NaCl
师:通过上一章学习,我们知道钠是一种特别活泼的金属,从这一反应来看,氯气能够与活泼金属反应,那么,氯气能否与不活泼的金属向铁、铜等反应,下面我们来看实验
[探究2]播放氯气与铁的反应
师:请大家注意反应现象。然后写出反应的方程式
[板书]
2Fe+3Cl2===2FeCl3
师:氯气不仅可以和Na、Fe反应,还可以和Al、Cu、Mg等大多数金属反应,生成金属氯化物。如与铜反应生成氯化铜。
[板书]
Cu+Cl2===CuCl2
师:根据以上反应我们可以得到什么结论呢?请大家填到讲义上。
[结论]氯气具有很强的 性,可以和绝大多数的金属在 或 条件下发生反应,生成金属 。
[练习]
师:写出氯气和金属Al、Mg反应的化学方程式。
生:写出化学方程式
2Al+3Cl2===2AlCl3
Mg+Cl2===MgCl2
[引导]
师:初中我们学过氢气在空气中燃烧,大家想一下现象是什么?
生:安静的燃烧,产生淡蓝色火焰
师:那么,氢气在氯气中燃烧,会有什么现象呢?
[探究3]氯气和非金属反应
师:(演示实验4-3)请大家注意观察现象。把你观察到的现象写到讲义上。写出反应的化学方程式。
生:完成讲义
[板书]
b.与非金属反应 H2+Cl2===2HCl
师:找一名学生说出实验现象,并进行总结“氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成”
[小结]
师:氢气和氯气反应生成氯化氢,氯化氢溶与水就形成盐酸,所以这一反应可以用来制盐酸。
另外氯气还可以和其他大多数非金属化合。我们将在以后学习
[探究4]氯气和水反应
师:(在收集的两瓶氯气中,分别加入干燥和湿润的两片红色布条)请大家观察现象。
生:(观察现象)干燥的布条没有褪色,湿润的红色布条褪色。
师:通过这一实验大家可以得到什么结论?使布条褪色的是氯气吗?
生:不是
师:氯气不具有漂白性,氯气溶与水才具有漂白性,是因为氯气和水发生了反应,产生了具有漂白性的物质。请大家写出反应的方程式和得到的结论。
[板书]
c.氯气和水反应 Cl2+H2O==HCl+HClO
[结论]氯气无漂白性,溶与水的氯气可以部分和水反应生成 和 。 具有漂白性
[引导]
师:氯气和水反应生成了盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性。请大家阅读教材72页内容了解次氯酸的性质,并完成讲义上的[阅读思考3]。
生:阅读教材,完成讲义
[阅读思考3]
次氯酸的性质:①氧化性:次氯酸具有强 性,可以用来杀菌消毒和漂白;
②酸性:次氯酸是一种 酸,
③稳定性,次氯酸不稳定,在 下可分解,化学方程式为 。
[提问] 找一名同学说出答案
[探究5]氯气和碱的反应
师:(往盛有氯气的塑料瓶内加入氢氧化钠溶液,盖好瓶盖,振荡)大家看到什么现象?
生:塑料瓶变瘪
师:哪位同学能说出产生现象的原因?(找一名学生解释)
生:瓶内气体减少,说明氯气和氢氧化钠发生了反应。
师:请大家写出反应的方程式。
[板书]
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
[练习]
师:氯气和氢氧化钙也可以发生类似的反应,请大家写出反应的化学方程式。
生:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
[结论]氯气可以和氢氧化钠等碱反应生成氯盐、次氯酸盐和水。
[引导]
师:氯气可以和氢氧化钠等碱反应生成氯盐、次氯酸盐和水。氯气和碱的反应在工业上有着重要的应用,下面请大家阅读教材73页内容,并完成讲义上的[阅读思考4]
生:阅读教材,完成讲义
[阅读思考4]工业上制取漂白液的反应方程式是 ,漂白液的主要成分是 ,制取漂白粉和漂粉精的反应方程式是 ,漂白粉和漂粉精的主要成分是 。
[总结]这节课我们主要学习了氯气的主要性质,包括物理性质,化学性质氯气与金属、非金属、水、碱的反应。要求大家要会写它们反应的方程式。下面请大家根据我们的教材,把这节课的内容总结一下,并完成讲义上的研讨总结。
【板书设计】
第二节 富集在海水中的元素——氯
一、氯气
1.物理性质:色、态、味、有毒、
易液化(液氯)、溶解性(氯水)
2.化学性质:
与金属反应 2Na+Cl2===2NaCl
2Fe+3Cl2===2FeCl3
Cu+Cl2===CuCl2
与非金属反应
Cl2+H2===2HCl
与水反应
Cl2+H2O==HCl+HClO
2HClO===2HCl+O2
与碱反应
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
燃烧:任何发光发热剧烈的化学反应。
附:
[研讨总结]
氯气是怎样的一种气体?液氯和氯水一样吗?有什么区别?
氯气和金属及非金属的反应,Cl2氯气表现为 氧化性 性,做 氧化 剂。
氯气和水、碱的反应,Cl2氯气表现为 既有氧化性又有还原 性,既是氧化剂又是还原剂。试写出氯气和水、氢氧化钠反应的离子方程式。
Cl2+H2O==H++Cl-+HClO Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O
在H2和Cl2的燃烧反应中,瓶口有白雾生成,生成的白雾是什么?该反应在工业生产中有何应用。
结合实验探究2、实验探究3,思考燃烧一定要有氧气参加吗?如何给燃烧下个更恰当的定义。
自来水厂为什么可用氯气对自来水进行消毒杀菌。
氯气和碱的反应在工业生产中有何应用?为何不直接用HClO做漂白剂?
[练习提高]
1.新制备的氯水显 黄绿色 色,说明氯水中有 Cl2 分子存在。向氯水中滴加几滴AgNO3溶液,立即有 白色沉淀 生成,说明氯水中有 Cl- 存在,氯水光照后,黄绿色逐渐消失,并放出无色的 O2 气体,生成该气体的化学方程式是 2HClO===2HCl+O2 。
2.下列物质中属于纯净物的是 BC
A.氯水 B.氯化氢 C.液氯 D.漂粉精 E.盐酸
3.下列物质中,不能使有色布条褪色的是 D 。
A.次氯酸钠溶液 B.次氯酸钙溶液 C.氯水 D.氯化钙溶液
4.判断下列说法正误(用√或×表示)
①红热的铁丝在氯气中燃烧,生成棕色固体FeCl2(×)
②有氯气参加的化学反应,必须在溶液中进行(×)
③钠在氯气中燃烧生成白色固体NaCl(√)
④氯水的pH小于7(√)
⑤任何发光发热的剧烈的化学反应,都可以叫做燃烧(√)
⑥氯水能使有色布条褪色,所以氯气具有漂白性(×)
⑦氯水、氯气和盐酸中都含有氯元素,所以它们都呈黄绿色(×)
[布置作业]
课后习题1、2学校:临清第三高级中学 学科:化学 编写人:郭秀丽 审稿人:张磊
第四章第一节 硅
一、教材分析
本节教材是元素化合物知识教学的延续,教材先通过“联想质疑”栏目介绍了材料及应用,然后单列了三个标题:一、半导体材料与单质硅,二、二氧化硅与光导纤维,三、硅酸盐与无机非金属材料,三个标题把硅——二氧化硅——硅酸盐三个知识点串联成线,符合元素化合物知识的学习习惯,但教材在呈现各知识点时,又始终把知识与材料的应用紧密联系在一起,通过丰富多彩的栏目设置,使学生在掌握知识的同时,也会更加认识学习化学的重要作用(化学的应用价值)。
二、教学目标
1.知识目标:
1.能说出二氧化硅的物理性质,掌握二氧化硅的化学性质。
2.了解硅的基本性质。
3.使学生了解硅及硅酸钠的重要性质和用途;
4.使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。
2.能力目标:
1.自主学习,培养学生自学能力。
2.活动探究,通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较,培养学生的归纳能力、比较能力。
3.情感、态度和价值观目标:
1.培养学生学习元素化合物的正确方法:结构决定性质、性质决定用途。
2.通过对硅及其用途的学习使学生热爱自然,热爱化学。
三、教学重点难点
重点:二氧化硅的用途、性质,硅酸的性质
难点:二氧化硅的性质、结构
四、学情分析
新教材从用途入手学习重要的性质,注重培养能力,使学生在主动参与中学习知识,在主动探究中学习知识。本节应抓住重点化学性质而不是面面俱到,这样,节省了时间,有利于学生掌握更多的知识,有利于扩大知识面,最终达到提高科学素养的目的。
五、教学方法
1.实验法 讨论探究
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习完成血案内容
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
[新课导入,展示目标](多媒体播放幻灯片)
1.锦绣中华——巍巍昆仑山
——气势磅礴的东岳泰山
——奇峰峻岭的黄山
2.广袤的土地——塔克拉玛干大沙漠
——美丽的长江三角洲
师:我们生存的地球,她坚硬的地壳是由什么构成的?岩石,构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。
(多媒体投出课题:1.无机非金属材料的主角——硅)
师:从古至今,在无机非金属材料中,硅一直都扮演着主要的角色。
[多媒体播放幻灯片]中国古代的瓷器
(三)合作探究、精讲点拨。
[推进新课]
师:请同学们翻开书后面元素周期表,找到硅元素,并指出其所在的位置。
师:硅的原子结构示意图为:
硅与碳结构相似,在反应中,硅既不容易失去电子,也不容易得到电子,主要形成四价的共价化合物。
师:硅在自然界中主要以二氧化硅及硅酸盐的形式存在,最常见的沙子中,就含有硅的氧化物——SiO2。
[板书]一、二氧化硅和硅酸
师:请同学们思考:在自然界中有大量游离态的碳,但却没有硅,这说明了什么?
(多媒体投影 资料长片 SiO2、CO2的稳定性比较)
[板书]1.二氧化硅(SiO2)
生:看书,了解SiO2的俗名、在地壳中的含量。
[活动与探究]
思考:C、Si在周期表中位于同一列,形成的氧化物CO2、SiO2性质却有很大的差别,请思考,这主要是什么原因构成的?
生1:CO2是气体,SiO2是固体。
生2:C、Si有相似之处,最外层都只有4个电子,但形成的氧化物性质却不同,可能是Si、C的结构不同。
生3:可能是SiO2、 CO2的结构不同。
(多媒体动画[SiO4]的正四面体结构)
[知识拓展]
(多媒体动画“干冰”的空间结构示意图)
师:SiO2与CO2的性质有明显差别,其根本原因在于它们的空间结构不同。
师:展示水晶、玛瑙、石英坩埚、一段光缆。
师:水晶是自然界中六方柱状的透明晶体,玛瑙的成分也是SiO2,它们除了一些常见的可作饰物等用途外,SiO2在工业上用途也非常广泛,例如:以石英为材料而制成的光导纤维在电信行业的应用等。
(多媒体播放幻灯片SiO2的用途)
师:结合已有的关于水晶、沙子主要成分也是SiO2的知识,请同学们思考:
SiO2的物理性质有哪些,化学性质有哪些,并注意与CO2作比较。
二氧化硅 二氧化碳
化学式
物理性质
化学性质
可能的解释
师:常识告诉我们SiO2难溶于水,熔点很高,化学性质也很稳定。现在让我们通过实验来证明。
[活动与探究]
SiO2分别与盐酸、H2SO4、HNO3、HF(氢氟酸)反应
现象、方程式 结 论
SiO2 HCl
H2SO4
HNO3
HF
师:HF是唯一可以与SiO2反应的酸。
[板书]SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O
师:一般玻璃都是光滑、透明的,但是,同学们也常见到一些玻璃制品,如玻璃镜、门窗等画有许许多多美丽的图案,这些图案是怎么“绘上”去的呢?——就是利用HF和SiO2反应的原理。
师:已知SiO2是酸性氧化物,结合初中的知识,请同学们说出SiO2还可能具有哪些性质?
讨论:
生1:与碱反应。
生2:与碱性氧化物反应。
师:请分别写出CO2、SiO2与H2O、CaO、Na2O、Ca(OH)2 、NaOH反应的化学方程式。
生1:CO2+Na2O====Na2CO3
CO2+CaO====CaCO3
CO2+H2O====H2CO3
生2:SiO2+Na2O====Na2SiO3
SiO2+CaO====CaSiO3
生3:CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O
CO2+Ca(OH)2====CaCO3+H2O
生4:SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
SiO2+Ca(OH)2====CaSiO3+H2O
SiO2+H2O====不反应
师:SiO2具有酸性氧化物的通性,与碱反应生成盐和水。
[活动与探究]
把稀盐酸滴加到Na2SiO3溶液中,可能发生什么现象?该反应的原理是什么?
生:分组做实验4-1,并完成下表
现 象
结 论
反应方程式
反应原理
[知识拓展]
把稀H2SO4加入到Na2SiO3溶液中,又会产生什么现象?
现 象
结 论
反应方程式
反应原理
[活动与探究]
1.把CO2通入Na2SiO3溶液中,会发生什么现象?
师:打开一袋装食品,取出里面一小包展示给同学们看,并问:这是什么?
生1:保鲜剂
生2:干燥剂
师:干燥剂。有的是生石灰,有的是“硅胶”,什么是“硅胶”呢?请看书P64~P65。
通过水玻璃、硅橡胶、玻璃、陶瓷、水泥等物质中硅的存在形式引入硅酸盐
阅读教材P67资料卡片,回答下列问题:如何用氧化物的形式表示硅酸盐的组成?
二、硅酸盐
1、硅酸盐的组成和性质
2、硅酸钠的性质和用途
三、硅单质
1、性质
2、用途
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录)
(五)发导学案、布置预习。
九、板书设计
一、二氧化硅和硅酸
1.SiO2:
(1)SiO2的存在:(2)SiO2的结构:
(3)SiO2用途:
4)SiO2的性质
①物理性质:
②化学性质:
2.硅酸(1)性质:①NaOH,②加热
(2)用途:
3.小结:SiO2的性质、SiO2的用途
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
本节课我们学习了一种重要的非金属元素硅及其化合物二氧化硅和硅酸,了解了SiO2的重要性质及用途。知道了晶莹透明的水晶、五彩斑斓的玛瑙与普通沙子的化学成分并没有什么两样。知道了SiO2在当前信息时代、IT产业中的重要作用。化学知识可以帮助我们认识、了解世界,我们也可以用学过的化学知识进行发明、创造,造福人类。
十一、学案设计(见下页)学校:临清三中 学科:化学 编写人:杨丽 审稿人:冯玉环
第四章 非金属及其化合物
第三节 硫和氮的氧化物
(第一课时)
一、教材分析
本节教学内容,是在初中学习了碳及其化合物,高中必修Ⅰ第二章化学物质及反应中氧化还原反应的基础上,继续学习《硫和氮的氧化物》,也是为学习硫酸、硝酸和选修模块《化学与生活》中第四章保护生存环境第一节改善大气质量做准备,本节涉及了可逆反应,可逆反应概念的建立对学生学习选修模块《化学反应原理》中《化学反应速率和化学平衡》一节有着非常重要的意义。因此本节内容除本身内容的重要性外,同时在这一章的学习中以及选修模块的学习中起着承上启下的作用。
二、教学目标
1.知识目标:
1、了解二氧化硫的物理性质和用途,掌握二氧化硫的化学性质
2、了解可逆反应的概念,知道SO2的漂白原理
2.能力目标:
1、培养学生用新概念重新理解旧知识的能力(可逆反应概念)
2、组织学生分组讨论,动手参与,培养学生设计实验、动手实验、观察现象的能力,并根据实验现象得出物质的化学性质。
3.情感、态度和价值观目标:
1、结合二氧化硫的组成、结构和性质关系的教学过程,通过学生动手做实验,使他们获得新知,从而培养学生对科学研究的态度
2、激发学生透过观察探究本质的兴趣,尊重科学以发展的眼光看待科学
三、教学重点难点
重点:二氧化硫与水反应
难点:可逆反应
四、学情分析
经过了半年多的高中学习,学生已经初步领会了物质的分类、氧化还原反应和离子反应等知识,具备了基本的实验操作能力和观察分析能力,且探索与表现的欲望强烈,抽象和形象思维能力尚有很大的发展空间。
五、教学方法
1.情景激学法:通过图片给学生以震撼,激发学生学习热情。
2.探究实验教学法:采取教师演示和学生分组探究实验相结合的教学手段。
3.质疑激思教学法:学生抽象及形象思维能力尚有很大的发展空间,想象能力比较强,通过分析评价教材中【实验4-7】的不足,提出改进措施,从而激发学生质疑精神,进一步拓展想象空间。
4.联想对比教学法:本章教学内容是学生学习初中二氧化碳性质及高中第二章离子反应知识的继续,因此联系酸、碱、盐、氧化物的转化关系,用离子反应的观点认识二氧化硫、三氧化硫两种酸性氧化物的性质,且通过对比的方法,从而使学生明晰元素化合物学习的一般方法。
六、课前准备
学生猜测性质→提出方案→实验验证→得出结论
七、课时安排:2课时
八、教学过程
[投]当天的空气质量日报
[讲]请看当天空气质量日报的污染指数及首要污染物、空气质量级别、空气质量状
(首要污染物有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒)
[讲]今天我们来共同讨论关于硫、氮及其化合物的问题
[板书]第三节 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫
[投影视频]硫磺的存在形式和硫单质的物理性质
[讲解并投影小结]
存在形式:游离态:火山口附近或地壳的岩石
化合态:硫化物和硫酸盐,如硫铁矿FeS2、黄铜CuFeS2、石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)
[板书](一)、硫(sulphur)俗称硫磺。
1、硫的物理性质:淡黄色固体,难溶于水,可溶于酒精,易溶于CS2 ,熔沸点都很低。
[思考]用何种方法除去沾在试管上的硫单质?
(用CS2 洗涤,加热升华法)
[问]比较活泼的非金属单质,常见化合价为-2,0,+4,+6,你能说出其代表物吗?写出你所知道的硫化物
[投影]
化合价 -2 0 +4 +6
物质类别 FeS、Na2S、HgS、H2S S SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、NaHSO4、Na2SO4
[问]硫单质的处于硫元素的中间价态,那么硫会有哪些化学性质呢?
[讲]硫既有氧化性又有还原性
[板书]2、 硫的化学性质
① 氧化性:与绝大多数金属反应
[投影]Fe+SFeS Cu+SCu2S (与变价金属生成低价金属)
2Na+S==Na2S (研磨并轻微爆炸)
Hg+S==HgS (除去有毒的Hg的方法)
[板书]与非金属反应:H2+SH2S
[讲]制得的H2S是一种臭鸡蛋气味的有毒气体,有强还原性。
[板书]② 还原性:与氧气发生反应
[投影]硫在空气和氧气中燃烧的视频
实验现象:硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。
化学方程式:S+O2SO2
[板书]③ 自身氧化还原反应
3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O
[设问]在空气质量报告的各项指标中,有二氧化硫和二氧化氮的指数。二氧化硫和二氧化氮是什么?空气中有多种物质,为什么要选择这两种污染物的指数来报告?它们有什么危害?这就是我们这节书所介绍的内容,今天我们首先来共同讨论关于二氧化硫的问题。
[板书](二) 二氧化硫
[展示]一瓶盛满的二氧化硫集气瓶
[问] 二氧化硫什么颜色?什么状态?有什么气味?
二氧化硫是无色,有刺激性气味的气体。
[问]二氧化硫在水中的溶解性怎样呢?
二氧化硫易溶于水。
[板书]1、物理性质:二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。
[过渡]刚了解SO2的物理性质,下面重点研究SO2的化学性质,看看他到底有什么秘密?
[板书]2、化学性质
[引导]请大家从理论上及已有的知识推测。如前面第一章学习过物质的分类,SO2属于什么氧化物?分析SO2的化合价,结合第二章的氧化还原知识进行思考。
酸性氧化物,与水反应生成酸;可以跟碱或碱性氧化物直接反应;
具有氧化性、还原性,因S的化合价为+4价。
[引导]非常好,那让我们一起通过实验进行验证。
[投影]二氧化硫可溶性的视频
实验现象: 试管中的水面上升,滴入紫色石蕊试液后,溶液变红。
实验结论: SO2 溶于水后形成的溶液显酸性。
[板书](1) 酸性氧化物------亚硫酐
① 二氧化硫与水反应 :SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸)
[讲]H2SO3是一种不稳定的二元弱酸,有强还原性,弱氧化性。
[引导]通过现象,可以得出二氧化硫的水溶液呈酸性。但H2SO3不稳定,容易分解成水和二氧化硫,对于这样的反应,在同一条件下,能同时向两个方向进行的反应,我们称它为可逆反应。
[板书]可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫可逆反应。
[问]水电解产生氢气和氧气与氢气和氧气燃烧生成水,这二个反应是可逆反应吗?
不是,条件不同
[引导]二氧化硫与碱的反应怎么样呢?(为操作方便,是加进亚硫酸。)
[板书]② 二氧化硫与碱的反应
SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O ;SO2 + NaOH == NaHSO3
[SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O;Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3 ]
[思考与交流]能否与石灰水反应?有什么现象?方程式如何
向澄清石灰水中通入SO2,起初会看到沉淀,继续通入,沉淀消失
SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3↓+ H2O;
SO2 + Ca(OH)2 + H2O ==Ca(HSO3 )2
[SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3↓+ H2O;CaSO3 + H2O + SO2 == Ca(HSO3 )2]
[问]能不能用澄清的石灰水来鉴别SO2 与CO2 ?
不能
[板书] ③ 与碱性氧化物反应 SO2+CaO==CaSO3
[讲]利用这点性质,我们可以解决含硫矿物燃料燃烧排放SO2的问题,可以把生成的SO2 最终转化为石膏,称之为钙基固硫
[过]二氧化硫中的硫处于中间价态,既有氧化性,又有还原性
[板书] (2) 二氧化硫的氧化性:SO2+2H2S === 3S↓ + 2H2O
[讲]将SO2与H2S气体混合后可看到混浊
[讲]SO2具有很强的还原性
[板书] (3) 二氧化硫的还原性
① 与卤素单质反应:
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
[讲]SO2不仅能与卤素单质发生反应,而且能使酸性高锰酸钾溶液褪色
[板书] ② 与某些强氧化剂的反应:
2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 === K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4
[讲]紫色的酸性KMnO4溶液褪色或变浅。但这并不是SO2 的漂白性所起的作用,是它们之间发生氧化还原反应,漂白是对于有机色质来说,卤水与酸性KMnO4不是有机色质。
[过]SO2除了可以被溴水、酸性KMnO4溶液氧化外,还可被HNO3、氯气、氧气等强氧化剂氧化。如工业上生产H2SO4就可以用到以下反应。
[板书]③ SO2的催化氧化
2SO2+O2 2SO3
[讲]SO3 是无色固体,熔沸点都很低。与水反应生成硫酸,是硫酸的酸酐,典型的酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性和强氧化性。
[投影]实验视频:SO2的漂白性。
实验现象:品红溶液褪色,再加热,颜色又复原。
(品红溶液是一种有机红色染料)
[讲]SO2有漂白作用,但漂白后的新物质不稳定,易恢复。
[板书](4) 漂白性
[投影]SO2 能跟某些有色物质化合而生成不稳定的物质,该物质易分解恢复为原有色物质
[讲]在这里大家需要注意的是SO2的漂白性与氯气和活性炭不同,SO2不能漂白酸碱指示剂。
[投影小结]常见漂白剂及其原理比较
漂白剂 HClO、Na2O2、O3、H2O2 SO2 活性炭
原理 具有强氧化性,将有色物质氧化成无色 与某些有色物质化合成不稳定的无色物质 吸附有色物质
特点 不可逆,褪色后颜色不再复原 可逆,受热或放置一段时间可复原 -----
变化 化学 化学 物理
[过]我们研究物质的性质的目的是为了能更好地应用它,SO2的这些性质决定有哪些用途呢?请大家总结并回答。
[讲]SO2在日常生活中有一定用处,工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等,此外,二氧化硫还用于杀菌消毒。但它的危害性也非同小可,二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品,以使食品增白等。食用这类食品,对人的肝、肾脏等有严重损害,并有致癌作用。
[板书](5) 用途:制H2SO4 ;作漂白剂;杀菌,消毒
[问]关于酸性氧化物,我们最熟悉的莫过于CO2,那么SO2与CO2有哪些异同呢?
[投影小结]
相同点:都是无色气体且密度大于空气;均为非电解质;都是酸性氧化物
不同点:SO2 有刺激性气味,有毒;SO2 能使品红退色
[思考与交流]如何鉴别SO2和CO2 呢?
鉴别SO2用品红溶液,看是否褪色,
鉴别CO2用澄清石灰水,看是否有沉淀生成
但需要注意的是,当SO2中混有CO2,不影响对SO2的鉴别
但当CO2中混有SO2时,则需要除去SO2
[思考与交流]如何除去CO2中的SO2呢?
可通过足量溴水(氯水)或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(目的是吸收SO2 ),再通过品红(目的是验证SO2是否被除尽)
[过]根据SO2的性质以及以前学习过的气体制备知识,设计一下SO2在实验室取的装置。
[板书] (6) SO2的实验室制法
① 反应原理:Na2SO3 + H2SO4=== Na2SO4 +SO2↑+H2O
② 制备装置:固体和液体不加热制备气体的装置
净化干燥装置:盛放浓硫酸的洗气瓶
收集方法:向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
检验:湿润的蓝色石蕊试纸---变红
湿润的品红试纸---褪色
尾气处理:用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸
[过]虽然SO2在实际中有一定的应用,但因SO2是有毒气体,是主要大气污染物之一,当空气中含大量SO2,对环境危害极大,请大家观看有关视频。
[板书](7) SO2的污染
[讲]SO2的主要危害是直接危害人体健康而且是酸雨的主要成分
[板书]酸雨:空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨,pH<5.6
[讲]由于溶解了二氧化碳的缘故,正常雨水的pH 值在5.6左右,然而,当空气中大量N和S的氧化物随雨水降落下来就会使得雨水的pH 值小于5.6而形成酸雨。
[讲]SO2的主要来源是化石燃料燃烧,含S矿石冶炼等工业废气
[思考与交流]如何控制酸雨呢?大家有什么好办法
1、改善燃料种类,积极开发新能源;
2、对煤(其中含硫为0.3%-5%)进行处理,如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2 .
3、种植能够吸收SO2 的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉)等;
[过]酸雨放置一段时间后,pH会降低,这是因为H2SO3被空气缓慢氧化成H2SO4而造成的,由此我们可知道,SO32―会被空气缓慢氧化成SO42―,但是SO2被氧化成SO3却需要很高的条件,生成的SO3是硫酸的酸酐,是一种无色易挥发的固体
[板书](三) 三氧化硫
1、物理性质:又名硫酸酐,是一种无色易挥发的晶体,溶沸点都很低。
2、化学性质:具有酸的氧化物的通性,与水反应放出大量的热,具有较强的氧化性。
[问]那么SO3的通性表现在哪几方面呢?
[投影小结]
(1) 与水反应: SO3 + H2O==H2SO4 (放出大量的热)
(2) 与碱性氧化物反应: SO3 + CaO==CaSO4
(3) 与碱反应: SO3 +Ca(OH)2 == CaSO4 +H2O
[过]最后,请大家阅读资料卡片,让我们拓展视野,一同来了解一下硫化氢的知识。
[讲]给大家读一段资料:敦煌石窟是我国也是世界著名的艺术宝库。敦煌壁画是艺术珍品,但令人奇怪的是,美丽的飞天的脸为什么都是黑的呢?经调查研究,这是自然界中H2S搞的鬼。原来壁画是用碱式碳酸铅做白色颜料,用PbO做黄色颜料。本来飞天的脸都是白的,但日久天长,空气中的H2S跟Pb反应,生成黑色的PbS,所以飞天的脸都是黑的。
在日常生活中也常常看到这样一种现象:家具涂上白漆后,显得明亮洁白。但一两年后变得棕黄了,时间再长又变得棕黑了,原因是有些白漆是用PbCO3 做颜料,空气中H2S跟油漆中的PbCO3 反应生成棕黑色的PbS。
[讲]以上资料中提到的H2S究竟是一种什么气体?下面的时间我们来研究H2S的知识。
[板书](四) 硫化氢
1、H2S的物理性质:无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大,能溶于水,有剧毒。
2、实验室制法:
由强酸制弱酸的原理
FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S ↑
FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S ↑
FeS + 2H+ == Fe2+ + H2S ↑
[问]由实验原理,我们可知,制取H2S应采取什么样的装置呢?
固、液混合,不加热,可选用和H2、CO2相同的装置
也可用启普发生器。
[讲]但在制备气体之前要检查装置的气密性。
[问]那么收集装置是什么样的呢?
用向上排空气法收集H2S,理由是密度比空气大,且能溶于水
[问]H2S气体有剧毒,造成大气污染,那么尾气吸收试剂应用什么呢?能用H2O吗?
H2S是酸性气体,应用碱液吸收,不用H2O是因为H2S在H2O中的溶解度小。
[投影]资料卡片------常用干燥剂
酸性:浓硫酸、硅胶、P2O5
碱性:NaOH、碱石灰(CaO、NaOH)
中性:CaCl2 、Na2SO4
但CuSO4 只能证明有水存在,却不能大量吸收水
[问]要制得干燥的H2S应怎么办?
H2S是酸性、有强还原性的气体,可选用P2O5和中性干燥剂。
[问]如何验满呢?
[板书] 用湿润的Pb(CH3COO)2试纸
Pb(CH3COO)2 + H2S == PbS↓ + 2CH3COOH 试纸变黑
[问]下面我们可利用课前制备的H2S气体,研究一下H2S气体的化学性质
[板书] 3、化学性质
[思考与交流]请大家分析H2S中S元素的化合价,并从氧化还原反应的角度来推测其化学性质。
H2S中S显-2价,是S的最低价,故在发生氧化还原作用时只显还原性。
[视频实验]在导管口用火点燃H2S气体,观察完全燃烧时发出淡蓝色火焰,然后用一个蒸发皿靠近火焰现象,皿底部附有淡黄色粉末。
[问]由此现象可得出什么结论?
[板书] (1) 可燃性
[讲]H2S燃烧的产物与O2用量有关,当O2充足时,H2S能完全燃烧而以出淡蓝色火焰,并生成H2O与SO2。
[板书] 2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2
[讲]当火焰罩上蒸发皿时,有淡黄色粉末出现时,是由于H2S不完全燃烧生成S之故。
[板书] 2H2S + O2 2H2O +S
[思考与交流]请大家分析上述两反应,讨论出H2S与O2按不同比例混合时的氧化产物
[过]由刚才的学习我们知道,H2S具有还原性,可被O2氧化为SO2或S,那么能否被具有氧化性的卤素单质所氧化呢?
[问]碘水、溴水、氯水能将H2S氧化吗?氯、溴、碘、硫的氧化性顺序如何呢?
[板书](2) 还原性:H2S + X2 ==2HX +S↓(X=Cl、Br、I)
[投影小结]单质氧化性:Cl2>Br2 >I2>S
离子还原性:Cl―[小结]事实证明,H2S是一种较强的还原剂,可被O2、卤素单质、SO2、酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化。
[讲]H2S除了有强还原性外,还有不稳定性,即在较高温度时易分解为H2和S,其稳定性弱于S的同族元素O所形成的氢化物H2O
[板书](3) 不稳定性:H2S H2↑+S
[过]H2S气体溶于水时,可得氢硫酸,下面我们就来一起讨论它的性质。
[板书] (4) H2S气体的水溶液----氢硫酸
[讲]氢硫酸是一种易挥发的二元弱酸,其酸性比碳酸还要弱,具有酸的通性。
[思考与交流]现有氢硫酸(H2S)、亚硫酸(H2SO3)、亚硫酸钠(Na2SO3)三瓶溶液,它们在空气中易变质。
(1) 分析变质的原因
均有强还原性,能被空气中的氧气氧化。
2H2S+O2==2S↓+2H2O 2H2SO3+ O2==2H2SO4
2Na2SO3 +O2==2Na2SO4
(2) 设计实验证明是否发生变质
H2S :观察是否有浑浊
H2SO3:加BaCl2溶液,是否有白色沉淀
Na2SO3:先加盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,看是否有白色沉淀生成
(3) 设计实验证明溶液已完全发生变质
H2S :加入硫酸铜溶液,看是否有黑色沉淀
H2SO3:加入品红溶液,看是否褪色
Na2SO3 :加入酸性高锰酸钾溶液,看溶液是否褪色
[总结]本节从硫单质的性质讲起,从S的-2、0、+4、+6价的价态对它的氢化物、氧化物及其对应的水化物和盐的氧化还原性进行了分析,重点学习了SO2的性质,使我们对酸雨的形成与防治有了一定的认识。
[自我评价]
1.在BaCl2 溶液中通入SO2 气体,溶液仍澄清。若将BaCl2溶液分别盛在两支试管,一支加HNO3 ,另一支加NaOH溶液,再通入SO2 气体,结果两支试管均有白色沉淀。由此,下列结论合理的是( C  )
A.BaCl2有两性
B.两试管沉淀均是BaSO3
C.SO2 有还原性,酸性
D.升高PH,使SO2 水溶液中SO32― 浓度增大
2.下列实验能证明某无色气体为SO2 的是( CD )
A.能使澄清石灰水变浑浊
B.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.能使品红试液褪色,加热后又显红色
D.能使溴水褪色,再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生
3.检验SO2 气体中是否混有CO2 气体,可采用的方法是( D )
A.通过品红溶液
B.通过澄清石灰水
C.先通过氢氧化钠溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过酸性高锰酸钾溶液,再通过澄清石灰水
4.能证明SO2 具有漂白性的是( B )
A.SO2 气体通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中,发现溶液紫色褪去
B.SO2气体通入品红溶液中,红色褪去
C.显红色的酚酞通入SO2后,红色褪去
D.SO2气体通入溴水中,橙色褪去
九、板书设计
第三节 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫
(一)、硫(sulphur)俗称硫磺。
1、硫的物理性质:淡黄色固体,难溶于水,可溶于酒精,易溶于CS2 ,熔沸点都很低。
2、 硫的化学性质
① 氧化性:与绝大多数金属反应
与非金属反应:H2+SH2S
② 还原性:与氧气发生反应
③ 自身氧化还原反应 3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O
(二) 二氧化硫
1、物理性质:二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。
2、化学性质
可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫可逆反应。
(1) 酸性氧化物------亚硫酐
① 二氧化硫与水反应 :SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸)
② 二氧化硫与碱的反应
SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O ;SO2 + NaOH == NaHSO3
[SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O;Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3 ]
③ 与碱性氧化物反应 SO2+CaO==CaSO3
(2) 二氧化硫的氧化性:SO2+2H2S === 3S↓ + 2H2O
(3) 二氧化硫的还原性
① 与卤素单质反应:
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
② 与某些强氧化剂的反应:
2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 === K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4
③ SO2的催化氧化 2SO2+O2 2SO3
(4) 漂白性
(5) 用途:制H2SO4 ;作漂白剂;杀菌,消毒
(6) SO2的实验室制法
① 反应原理:Na2SO3 + H2SO4=== Na2SO4 +SO2↑+H2O
② 制备装置:固体和液体不加热制备气体的装置
净化干燥装置:盛放浓硫酸的洗气瓶
收集方法:向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
检验:湿润的蓝色石蕊试纸---变红 湿润的品红试纸---褪色
尾气处理:用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸
(7) SO2的污染
酸雨:空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨,pH<5.6
(三) 三氧化硫
1、物理性质:又名硫酸酐,是一种无色易挥发的晶体,溶沸点都很低。
2、化学性质:具有酸的氧化物的通性,与水反应放出大量的热,具有较强的氧化性。
(四) 硫化氢
1、H2S的物理性质:
无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大,能溶于水,有剧毒。
2、实验室制法:
由强酸制弱酸的原理
FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S ↑
FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S ↑
FeS + 2H+ == Fe2+ + H2S ↑
用湿润的Pb(CH3COO)2试纸
Pb(CH3COO)2 + H2S == PbS↓ + 2CH3COOH 试纸变黑
3、化学性质
(1) 可燃性
2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2
2H2S + O2 2H2O +S
(2) 还原性:H2S + X2 ==2HX +S↓(X=Cl、Br、I)
(4) H2S气体的水溶液----氢硫酸
(3) 不稳定性:H2S H2↑+S
十、教学反思
“以问题为中心,学生为主体,教师为主导”的科学探究模式,结合教材和本校学生特点,采用质疑激思教学法,联想对比教学法等多种方法,积极创设问题情境,通过生生交流、师生交流,引导学生主动思维,构建和谐课堂,使学生在轻松氛围中学习化学知识,进而提高学生的科学素养。