2019-2020年高中化學(xué)《硫和氮的氧化物》教案17 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學(xué)《硫和氮的氧化物》教案17 新人教版必修1 【閱讀提示】 教學(xué)目標(biāo) 1、了解SO2和NO2的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，理解酸雨的形成及了解防止酸雨產(chǎn)生的途徑以及環(huán)境保護(hù)方面的知識(shí)。 2、觀察能力及實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、形成規(guī)律性認(rèn)識(shí)和總結(jié)歸納的能力。 3、培養(yǎng)對(duì)化學(xué)現(xiàn)象與化學(xué)本質(zhì)的辯證認(rèn)識(shí)，以及熱愛(ài)科學(xué)，提倡環(huán)境保護(hù)的思 想。 4、實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)處理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究物質(zhì)及其變化的科學(xué)方法。 重點(diǎn)難點(diǎn)：二氧化硫與水的反應(yīng)，二氧化氮與水的反應(yīng)，二氧化硫和二氧化氮對(duì) 大氣的污染。 【知識(shí)精講】 一、二氧化硫 1.硫 （1）硫的物理性質(zhì)： 硫是淡黃色晶體，脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2 。 （2）硫的來(lái)源： 重要的硫化物是黃鐵礦，其次是有色金屬元素（Cu、Pb、Zn等）的硫化物礦。天然的硫酸鹽中以石膏CaSO42H2O和芒硝Na2SO410H2O為最豐富?？蓮乃奶烊坏V石或化合物中制取。火山口處存在大量硫磺。 （3）硫的用途： 大部分用于制造硫酸。橡膠制品工業(yè)、火柴、煙火、硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物等產(chǎn)品中也需要很多硫磺。部分用于制造藥物、殺蟲劑以及漂染劑等。 2.二氧化硫 硫或含硫物質(zhì)在空氣中燃燒時(shí)首先生成二氧化硫 S +O2 ===== SO2 （硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色的火焰：在純氧中燃燒發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰。） SO2的物理性質(zhì)：無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大（2.551g/L），易液化，易溶于水（1：40） [演示實(shí)驗(yàn)]：【實(shí)驗(yàn)4-7】注意點(diǎn)： 1.收集二氧化硫的試管要干燥，氣體要收集滿，否則液面上升不多，液體變色不明顯。 2.可用亞硫酸鈉與酸反應(yīng)來(lái)制備二氧化硫。 3.品紅溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不能太大，以0.01%左右為宜，并使溶液顯酸性。 4.二氧化硫并不能漂白所有的有色物質(zhì),它只能漂白某些有色物質(zhì)。 [歸納小結(jié)]： 現(xiàn)象及結(jié)論：（1）水充滿試管，說(shuō)明二氧化硫易溶于水 （2）PH試紙變紅，說(shuō)明水溶液顯酸性 （3）品紅褪色，說(shuō)明二氧化硫有漂白性 （4）加熱褪色后的溶液變化，并有刺激性氣體產(chǎn)生，說(shuō)明二氧化硫漂白并非像HclO氧化漂白，而是與有色物質(zhì)化合生成無(wú)色物質(zhì)，且無(wú)色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱可分解。 SO2+H2OH2SO3是可逆反應(yīng)，即在相同的條件下，二氧化硫溶于水生成亞硫酸（H2SO3），同時(shí)亞硫酸不穩(wěn)定分解為SO2和H2O。 可逆反應(yīng):在相同的條件下,既能向正向進(jìn)行,又能向逆向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)。 SO2+CaO = CaSO3 SO2+Ca(OH)2 = CaSO3↓+H2O SO2過(guò)量時(shí)CaSO3溶解生成無(wú)色溶液: CaSO3＋H2O+SO2=== Ca(HSO3)2 【閱讀材料】 硫 硫在自然界中存在有單質(zhì)狀態(tài)，每一次火山爆發(fā)都會(huì)把大量地下的硫帶到地面。硫還和多種金屬形成硫化物和各種硫酸鹽，廣泛存在于自然界中。單質(zhì)硫具有鮮明的橙黃色，燃燒時(shí)形成強(qiáng)烈有刺激性的氣味。金屬硫化物在燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣味可以斷言，硫在遠(yuǎn)古時(shí)代就被人們發(fā)現(xiàn)并使用了。在西方，古代人們認(rèn)為硫燃燒時(shí)所形成的濃煙和強(qiáng)烈的氣味能驅(qū)除魔鬼。在古羅馬博物學(xué)家普林尼的著作中寫到：硫用來(lái)清掃住屋，因?yàn)楹芏嗳苏J(rèn)為，硫燃燒所形成的氣味能夠消除一切妖魔和所有邪惡的勢(shì)力，大約4000年前，埃及人已經(jīng)用硫燃燒所形成的二氧化硫漂白布匹。在古羅馬著名詩(shī)人荷馬的著作里也講到硫燃燒有消毒和漂白作用。中西方煉金術(shù)士都很重視硫，他們把硫看作是可燃性的化身，認(rèn)為它是組成一切物體的要素之一。我國(guó)煉丹家們用硫、硝石的混合物制成黑色火藥。不論在西方還是我國(guó)，古醫(yī)藥學(xué)家都把硫用于醫(yī)藥中，我國(guó)著名醫(yī)生李時(shí)珍編著的《本草綱目》中，將到硫在醫(yī)藥中的運(yùn)用：治腰腎久冷，除冷風(fēng)頑痹寒熱，生用治疥廯。硫磺的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了硫磺的提取和精煉，隨著工業(yè)的發(fā)展，硫在制取硫酸中起著關(guān)鍵作用，而硫酸就是工業(yè)之母，無(wú)處不需要它。1894年出生在德國(guó)的美國(guó)工業(yè)化學(xué)家弗拉施創(chuàng)造用過(guò)熱水的方法，將硫從地下深處直接提取出來(lái)。 世界上每年消耗大量的硫，其中一部分用于制造硫酸，另一部分用于橡膠制品、紙張、硫酸鹽、硫化物等的生產(chǎn)，還有一部分硫用于農(nóng)業(yè)和漂染、醫(yī)藥等。1789年法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫發(fā)表近代第一張?jiān)乇?，把硫列入表中，確定硫的不可分割性。18世紀(jì)后半頁(yè)，德國(guó)化學(xué)家米切里希和法國(guó)化學(xué)家波美等人發(fā)現(xiàn)硫具有不同的晶形，提出硫的同素異形體。 硫在地殼中的含量為0.048% 【應(yīng)用舉例】 例1、下列實(shí)驗(yàn)最終可看到白色沉淀的是（ ） A．CO2或SO2通入CaCl2溶液 B．過(guò)量CO2通入澄清石灰水 C．過(guò)量SO2通入Ba(OH)2溶液 D．過(guò)量SO3加入Ba(OH)2溶液 解析：當(dāng)CO2、SO2通入CaCl2溶液中時(shí)不發(fā)生反應(yīng)，因不能用弱酸制強(qiáng)酸。而CO2、SO2、SO3與堿反應(yīng)生成鹽和水，但當(dāng)CO2、SO2過(guò)量時(shí)，分別生成可溶于水的酸式鹽Ca(HCO3)2和Ca(HSO3)2，但當(dāng)SO3與Ba(OH)2反應(yīng)時(shí)生成難溶于水的BaSO4，SO3過(guò)量時(shí)生成的H2SO4、BaSO4不溶于H2SO4。所以D中會(huì)有白色沉淀BaSO4產(chǎn)生。 答：D 例2、煤中含有硫，如果在煤中混入適量的氧化鈣，則在煤的燃燒過(guò)程中可以減少逸入空氣中的二氧化硫，其原因是_________________________。用碳酸鈣代替氧化鈣能否達(dá)到類似的效果？ 解析：煤中含硫在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生SO2，SO2是大氣污染物，不能排放到大氣中，利用SO2是酸性氧化物能與堿性氧化物CaO反應(yīng)來(lái)吸收SO2，從而防止污染。 答：CaO與S燃燒產(chǎn)生的SO2反應(yīng)生成CaSO3方程式為CaO+SO2 = CaSO3，防止了SO2逸入空氣中造成環(huán)境污染。若用碳酸鈣代替生石灰也可以達(dá)到類似的效果，因?yàn)樘妓徕}受熱時(shí)可以分解生成生石灰(CaCO3CaO+CO2↑)，生石灰再與SO2作用形成CaSO3。 例3、某學(xué)生課外活動(dòng)小組利用圖4－4所示裝置分別做如下實(shí)驗(yàn)： 　?。?）在試管中注入某紅色溶液，加熱試管，溶液顏色逐漸變淺，冷卻后恢復(fù)紅色，則原溶液可能是________溶液；加熱時(shí)溶液由紅色逐漸變淺的原因是___________________________。 （2）在試管中注入某無(wú)色溶液，加熱試管，溶液變?yōu)榧t色，冷卻后恢復(fù)無(wú)色，則此溶液可能是________溶液；加熱時(shí)溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色的原因是________________________________。 答案：（1）稀氨水和酚酞；稀氨水中的NH3逸出，所以溶液的顏色變淺；（2）溶有SO2的品紅；SO2氣體逸出，品紅溶液恢復(fù)紅色。 解析：（1）原溶液是紅色溶液，受熱顏色變淺，是因那種物質(zhì)以氣態(tài)揮發(fā)所引起，常見(jiàn)的具有堿性的氣體是氨氣，氨氣在水中呈堿性，可使酚酞變紅，氨氣減少，顏色變淺；（2）原溶液是無(wú)色溶液，受熱反而顯紅色，同上小題分析，這里揮發(fā)的是SO2氣體，指示劑是品紅。 例4、我國(guó)農(nóng)業(yè)因遭受酸雨而造成每年損失高達(dá)15億多元。為了有效控制酸雨，目前國(guó)務(wù)院已批準(zhǔn)了《酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案》等法規(guī)。 　?。?）現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時(shí)間測(cè)定該雨水樣品的pH，所得數(shù)據(jù)如下表： 測(cè)試時(shí)間/h 0 1 2 3 4 雨水的pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55 　　分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：（已知Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl） 　?、儆晁畼悠返膒H變化的原因是（用化學(xué)反應(yīng)方程式表示）____________________。 　?、谌绻麑?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠?lái)水相混合，pH將變________（填“大”或“小”）。 　　（2）你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采用的措施是________。 　　①少用煤作燃料?、诎压S煙囪造高　③燃料脫硫?、茉谝阉峄耐寥乐屑邮摇、蓍_(kāi)發(fā)新能源 　　　　A．①②③　　　B．②③④⑤　 　C．①③⑤　　　D．①③④⑤ 　?。?）在英國(guó)進(jìn)行的一個(gè)研究結(jié)果表明：高煙囪可以有效地降低地表面SO2濃度。在20世紀(jì)的60年代～70年代的10年間，由發(fā)電廠排放出的SO2增加了35％，但由于建筑高煙囪的結(jié)果，地面SO2濃度降低了30％之多。請(qǐng)你從全球環(huán)境保護(hù)的角度，分析這種方法是否可取?簡(jiǎn)述其理由。 答案：（1）①2H2SO3＋O22H2SO4②小 　?。?）C （3）不可取。因SO2的排放總量沒(méi)有減少，所以進(jìn)一步形成的酸雨仍會(huì)造成對(duì)全球的危害。 解析：酸雨放置時(shí)pH變化，其原因是雨水中的H2SO3被空氣中氧氣氧化所致。雨水和自來(lái)水混合，應(yīng)考慮H2SO3與Cl2（或HClO）的反應(yīng)。 點(diǎn)評(píng)：接觸和認(rèn)識(shí)化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)，是化學(xué)學(xué)習(xí)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。因而有關(guān)環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容，如環(huán)境污染、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染物的處理及防治污染的措施等，都應(yīng)引起重視。