2019-2020年高中化學 第三章 第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化 第3課時 硫酸 酸雨及其防治教案 魯科版必修1.doc

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2019-2020年高中化學 第三章 第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化 第3課時 硫酸 酸雨及其防治教案 魯科版必修1 教學模式：三段六步教學法 教學手段：多媒體課件、投影儀、化學實驗 一、教學目標: 知識與技能 1、了解濃硫酸吸水性和脫水性，認識濃硫酸的強氧化性； 2、了解酸雨的形成、危害和防治 過程與方法 1、通過硫元素在生產(chǎn)、生活中轉(zhuǎn)化的實例，了解硫元素在生產(chǎn)、生活中應用，體會應用工程中的環(huán)境問題 2、了解酸雨的危害，能夠提出減少向大氣中排放二氧化硫的措施 情感、態(tài)度與價值觀 1、通過硫元素在生產(chǎn)、生活中轉(zhuǎn)化的實例激發(fā)學生學習化學的興趣 2、培養(yǎng)學生嚴謹求實、勇于探索的科學態(tài)度 二.教材分析 教學重點：濃硫酸的強氧化性 教學難點：濃硫酸的強氧化性 知識地位： 一． 教材分析 《硫的轉(zhuǎn)化》是在學生學習了基本的化學概念和理論 (如氧化還原反應.研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序,以介紹鈉和氯氣為例) 的基礎(chǔ)上來進行元素化合物的學習的,這樣有利于學生的認知發(fā)展。因為此時學生既有理論知識的應用又有方法的指導,并且學生在學習硫元素以前，已經(jīng)學習了碳、氮兩種元素，對于元素化合物的學習已經(jīng)有了一個大體的認識，在此基礎(chǔ)上學習硫元素，有利于學生養(yǎng)成科學的學習方法。本節(jié)知識所在位置可以說是恰倒好處,通過本節(jié)課學生對硫單質(zhì)、二氧化硫的轉(zhuǎn)化和濃硫酸的性質(zhì)的學習，進一步深化對氧化還原反應的概念、規(guī)律的理解。結(jié)合初中的關(guān)于硫酸的知識進一步學習濃硫酸的特性，在了解硫酸的工業(yè)生產(chǎn)時延生出酸雨的問題，提高學生的環(huán)境保護意識。 教學過程設(shè)計： 教學過程 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設(shè)計意圖 實物展示 ----引入新課 展示裝有濃硫酸的試劑瓶，請同學們觀察試劑瓶上的標簽和里面的液體 【提問】：初中我們學習過應該怎么樣稀釋濃硫酸呢？ 觀察 整理硫酸的相關(guān)信息，如 沸點338℃,難揮發(fā), 質(zhì)量分數(shù)98.3%時 密度為1.84g/cm3 無色、粘稠狀液體 【提問C類學生】回答濃硫酸的稀釋方法、稀釋操作的關(guān)鍵 直觀學習，促使學生對濃硫酸的物理性質(zhì)有清晰的認識 認識濃硫酸 物理性質(zhì) 和學生一起【實驗1】稀釋濃硫酸 總結(jié)濃硫酸的物理性質(zhì)以及稀釋操作要點 將濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩慢地注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，使產(chǎn)生的熱量迅速擴散。 選取B類學生1名和教師一起完成濃硫酸的稀釋實驗 【提示】如果不慎把濃硫酸滴到皮膚上，一定立即用干布拭去，然后用水沖洗，再涂上稀的碳酸氫鈉溶液 溫故知新 規(guī)范、深化實驗的基本操作 消除學生對濃硫酸的畏懼心里 濃硫酸的化學性質(zhì) 1、濃硫酸吸水性 課件圖片展示：濃硫酸的吸水性 講解：利用濃硫酸的吸水性，常常用濃硫酸作干燥劑 【練習1】不能用濃硫酸干燥的氣體是 （ ） A．CO2 B．NH3 C．NO2 D．Cl2 觀察 藍色（CuSO4.5H2O）→白色（CuSO4） 師生共同總結(jié)： 濃硫酸可以干燥中性氣體：O2、H2 等、也可以干燥CO2 NO2 Cl2 等 不能干燥的有：堿性氣體：NH3、 還原性氣體：H2S、HI等。 認識濃硫酸吸水性及作為干燥劑能干燥的氣體情況 體會濃硫酸不可以干燥氣體的特點 過渡—由于濃硫酸的具有很強的氧化性而和還原性強的 物質(zhì)反應 2、濃硫酸的強氧化性---可以和銅反應 【質(zhì)疑】:我們初中時候就知道稀硫酸不可以和不活潑金屬Cu反應，那濃硫酸的氧化性強，可不可以反應呢？ 若能，反應條件？產(chǎn)物？如何檢驗產(chǎn)物？ 【實驗2】演示銅與濃硫酸反應 問題跟進 1、結(jié)合同與濃硫酸和銅的反應 比較稀硫酸和濃硫酸的氧化性的不同，指出表現(xiàn)出氧化性的微粒稀硫酸的是Ｈ+，濃硫酸的強氧化性是由H2SO4 分子中的+6價S體現(xiàn)的，被還原為SO2 2、據(jù)實驗現(xiàn)象寫出反應的方程式，分析濃硫酸作用。一部分H2SO4 分子中的+6價S被還原成了SO2 另外一部分沒有變價，濃硫酸表現(xiàn)出來氧化性和酸性 ３、隨著反應進行當濃硫酸濃度減低為稀硫酸，反應會怎么樣？ 思考、討論濃硫酸是否可以和銅反應預測測可能的反應現(xiàn)象，預測反應產(chǎn)物 觀察記錄并實驗現(xiàn)象 條件： 需加熱（氧化性比硝酸弱） 現(xiàn)象： 銅片上有氣泡產(chǎn)生，品紅溶液褪色（SO2） 結(jié)論： Cu+2H2SO4（濃）Cu(SO4)2+SO2+2H2O 【練習2】用0.2 mol的濃硫酸中與足量的銅片共熱，能否產(chǎn)生0.1 mol的SO2氣體？為什么？ 激發(fā)學生在問題面前認真思考，運用前面學習的知識大膽預測 強調(diào)學生的方程式的規(guī)范書寫，重視知識落實 關(guān)注細節(jié)，強調(diào)濃硫酸的特性 加熱的條件下濃硫酸可以和多數(shù)金屬（除金、鉑外）反應，鐵鋁鈍化 啟發(fā)思考：依據(jù)前面我們學習的濃硝酸的一些特性來對比認識濃硫酸的一些性質(zhì)：有沒有鈍化現(xiàn)象？ 思考討論后得到結(jié)論： 在 常溫下鐵和鋁在濃硝酸里面鈍化同樣條件下在濃硫酸里面也鈍化，但是加熱被鈍化的保護膜也可以反應。 培養(yǎng)學生的知識遷移能力、分析問題、解決問題 3、和非金屬C反應 啟發(fā)思考： 濃硫酸能不能像濃硝酸那樣和非金屬C單質(zhì)發(fā)生類似的反應呢？ 【實驗3】演示C與濃H2SO4反應 思考： 1、預測可能的產(chǎn)物； 2、選擇合適的試劑檢驗產(chǎn)物；檢驗產(chǎn)物順序？ 3、設(shè)計實驗裝置； （★注意SO2 存在干擾CO2檢驗） 【注】物質(zhì)檢驗順序：H2O、SO2、CO2 實驗演示 提醒學生注意觀察實驗現(xiàn)象 設(shè)計裝置圖： 思考討論： 濃硫酸能像濃硝酸那樣和非金屬C單質(zhì)發(fā)生類似的反應。 1、依據(jù)濃硝酸和C的反應推測可能產(chǎn)物：CO2、SO2、H2O 2、結(jié)合上一節(jié)對SO2、CO2應物質(zhì)檢驗方法選擇實驗試劑：澄清石灰水、品紅、CuSO4 總結(jié)實驗現(xiàn)象：①品紅溶液②酸性高錳酸鉀溶液③品紅溶液④澄清石灰水 現(xiàn)象：無水硫酸銅變藍→H2O ① 中品紅褪色→有SO2 ③中品紅溶液不退色→SO2已經(jīng)處理干凈 ④澄清石灰水變渾濁→有CO2產(chǎn)生 所以反應方程式為 C+2H2SO4 （濃） CO2↑+2SO2↑+2H2O 注意尾氣的處理：用堿液吸收 利用濃硝酸的強氧化性為鋪墊體會濃硫酸強氧化性 運用上一節(jié)課學習的SO2的相關(guān)知識解決混合氣體的檢驗問題 介紹 小練習 【提問】如果把濃硫酸滴到紫色的石蕊試紙上會有什么現(xiàn)象？ 硫酸的用途介紹【投影】 【思考討論】： 考慮濃硫酸的酸性和脫水性，并且使試紙?zhí)蓟? 了解硫酸的用途 拓展學生知識面，了解濃硫酸的脫水性 濃硫酸性質(zhì)總結(jié) 濃硫酸的強氧化性 ⑴氧化大多數(shù)金屬（除Pt、Au除外）反應，如： Cu+2H2SO4（濃）Cu(SO4)2+SO2+2H2O 和非金屬單質(zhì)C反應 C+2H2SO4 （濃） CO2↑+2SO2↑+2H2O ⑵常溫：濃硫酸鈍化 Fe、Al（容器）。 ⑶反應需加熱（氧化性弱于硝酸），還原產(chǎn)物一般為SO2。 ⑷注意：隨著反應進行，濃硫酸變稀，失去這種強氧化性，變?yōu)橄×蛩幔ň哂邢×蛩岬男再|(zhì)） 了解工業(yè)制硫酸過程 引導學生閱讀教材P89化學與科技 【多媒體展示】工業(yè)制取硫酸的歷史、方法和過程： 硫酸工業(yè)已有200多年的歷史。早期的硫酸生產(chǎn)采用硝化法，此法按主體設(shè)備的演變又有鉛室法和塔式法之分。18世紀后半期，紡織工業(yè)取得重大的技術(shù)進步，硫酸被用于亞麻織品的漂白、棉織品的酸化和毛織品的染色。 認真閱讀教材，總結(jié)知識要點： 工業(yè)制硫酸方法和過程： 1、SO2的獲取 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 2、催化氧化 2SO2+O2 2SO3 3、吸收SO3 SO3+H2O==H2SO4(用98.3％濃硫酸吸收) 聯(lián)系實際生產(chǎn)，了解含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化成為工業(yè)制硫酸的原理，體會化學知識在生產(chǎn)中的應用 酸雨的形成及防止 過渡---在硫酸的生產(chǎn)過程里會有大量的含硫氧化物產(chǎn)生，極易產(chǎn)生嚴重的環(huán)境問題----酸雨，請同學們談談你們對酸雨的了解和認識--- 展示美麗的人文環(huán)境對比酸雨的危害 自學教材P90，了解酸雨形成酸雨的物質(zhì)？來源？形成酸雨時SO2所發(fā)生的主要反應？酸雨危害？如何防止或減少酸雨的形成？ 同學們自學教材，可以相互討論形成關(guān)于酸雨的正確認識： 1、形成酸雨的物質(zhì)有SOx、NOx； 2、來源：化石燃料燃燒，城市中NOX來源主要來自汽車尾氣；酸雨是工業(yè)高度發(fā)展而出現(xiàn)的副產(chǎn)物，由于人類大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料，燃燒后產(chǎn)生的硫氧化物或氮氧化物，在大氣中經(jīng)過復雜的化學反應，形成的 3、形成酸雨時SO2所發(fā)生的主要反應 2SO2+O2 2SO3 SO3＋H2O===H2SO4 SO2＋H2OH2SO3 2H2SO3＋O2===2H2SO4 酸雨----PH值≤5.6的降雨 酸雨在國外被稱為“空中死神” 4、危害主要表明在四個方面： 對水生系統(tǒng)的危害 對陸地生態(tài)系統(tǒng)的危害 對人體的影響 對建筑物、機械和市政設(shè)施的腐蝕 5、防治措施 控制酸性物質(zhì)的排放積極開發(fā)利用煤炭的新技術(shù)，推廣煤炭的凈化技術(shù)、轉(zhuǎn)化技術(shù)，采取煙氣脫硫、脫氮技術(shù)等重大措施，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)開發(fā)風能、核能、太陽能等清潔能源，取代化石能源，從根本上解決問題 激發(fā)學生的積極性，交流合作，展示學生的日常關(guān)于酸雨知識的積累，提高學生的學習興趣 感受酸雨問題給人類帶來的巨大危害，提高學生的環(huán)境保護意識 SO42ˉ的檢驗 閱讀教材91頁 認識常見的硫酸鹽—石膏和硫酸鋇 理解SO42ˉ的檢驗方法：先加入足量鹽酸酸化，若不出現(xiàn)白色沉淀，則再加入BaCl2 溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有SO42ˉ；若加入鹽酸后出現(xiàn)白色沉淀，則先過濾，再在濾液中加入BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有SO42ˉ。 作業(yè)與練習 1、 完成課本后面的練習題 2、 完成自主叢書的當堂檢測部分 板書設(shè)計 一、濃硫酸 物理性質(zhì) 1、無色、粘稠、油狀難揮發(fā)液體； 2、稀釋方法 化學性質(zhì) 1、吸水性 2、強氧化性 ⑴氧化大多數(shù)金屬 Cu+2H2SO4（濃）Cu(SO4)2+SO2+2H2O （2）非金屬單質(zhì) C+2H2SO4 （濃） CO2↑+2SO2↑+2H2O ⑵常溫：濃硫酸鈍化 Fe、Al（容器）。 ⑶反應需加熱（氧化性弱于硝酸），還原產(chǎn)物一般為SO2。 ⑷注意：隨著反應進行，濃硫酸變稀，失去這種強氧化性，不在與銅反應。 3、 酸性 二、酸雨 1、形成酸雨的物質(zhì)及其來源 2、形成酸雨時SO2所發(fā)生的主要反應 2SO2+O2 2SO3 SO3＋H2O===H2SO4 SO2＋H2OH2SO3 2H2SO3＋O2===2H2SO4 3、酸雨的防治 三、SO42ˉ的檢驗 【梯度訓練A】 1、純硫酸是一種無色、粘稠、油狀 ，是一種 揮發(fā)性酸。密度大，易溶于水，放出大量的熱。稀釋時，應把 沿 緩緩注入 中，并 ，以防止 。 2、濃硫酸的特性 （1）強氧化性 ① 與金屬Cu 的反應 ② 使鐵、鋁鈍化常溫下，濃硫酸能使鐵、鋁表面生成一層 而鈍化。因此，冷的濃硫酸可以用 容器儲存。 ③ 與非金屬C的反應 （2）脫水性：濃硫酸能將物質(zhì)中的氫、氧元素按 的比例脫出生成水。 （3）吸水性：濃硫酸有強烈的吸水性，常用作 劑。濃硫酸不能干燥哪些氣體？ 濃硫酸既有氧化性，又有酸性，因此不能干燥還原性氣體和堿性氣體，如H2S、HI、NH3 等不能干燥。 3、酸雨及其防治 1.酸雨的形成 （1）酸雨：排入空氣中的 和 在 和 的共同作用下，形成酸霧。 （2）硫的氧化物形成酸雨的主要反應有： ① ② ③ ④ 2.酸雨的防治措施 （1）從實際情況出發(fā)，對 的排放加以控制； （2）改變能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用 等清潔能源，從根本上解決問題。 4、深化拓展 SO42ˉ的檢驗 （1）原理：利用 Ba2++ SO42ˉ== Ba SO4 ↓ (2)試劑：BaCl2或Ba(NO3)2 溶液、鹽酸或稀硝酸。 （3）SO42ˉ的檢驗方法：先加入足量鹽酸酸化，若不出現(xiàn)白色沉淀，則再加入BaCl2 溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有SO42ˉ；若加入鹽酸后出現(xiàn)白色沉淀，則先過濾，再在濾液中加入BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有SO42ˉ。 【梯度訓練B】 1．我國工業(yè)生產(chǎn)因受酸雨而造成的損失每年高達15億元。為了有效控制酸雨，目前國務院已批準了《酸雨控制區(qū)劃分方案》等法規(guī) （1）某實驗小組采集酸雨樣品，隨著時間的推移，多次測定該樣品pH，得到了如下數(shù)據(jù)： 時間/h 開始 8 16 24 32 40 48 PH 5．0 4．8 4．5 4．3 4．2 4．0 4．0 回答下列問題： ⑴、酸雨樣品放置，pH變化的主要原因?；剂系拇罅咳紵约皹淠镜拇罅靠撤? ⑵、如果將剛?cè)拥纳鲜鏊嵊暧寐葰庀镜淖詠硭旌?，pH將 （增大或減小或不變）原因是（用化學方程式表示）減小、Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl ⑶、酸雨可導致下列危害中的（ ） A、腐蝕建筑物 B、導致樹木枯萎 C、造成洪澇災害 D、惡化人類環(huán)境 ⑷、你認為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采取的下列措施是（ ） ①減少用煤作燃料 ②把工廠的煙囪造高 ③燃料脫硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤開發(fā)新能源 A、①②③ B、②③④⑤ C、①③⑤ D、①③④⑤ ⑸、為了防止酸雨，減少煤燃燒時向大氣排放二氧化硫，火力發(fā)電廠常用氫氧化鈣的懸濁液吸收煤燃燒時產(chǎn)生的二氧化硫氣體，并回收制得有用的石膏（CaSO4?2H2O），則有關(guān)反應的化學方程式為： Ca(OH)2+SO2=Ca SO3+H2O 2．某亞硫酸鈉已部分被氧化。為確定它的純度，要進行如下實驗： ①稱取樣品W1g；②將樣品溶解；③給溶液加入稍過量鹽酸酸化了的BaCl2溶液；④過濾、洗滌、干燥沉淀，稱其質(zhì)量為W2g。試回答： （1）BaCl2要用鹽酸酸化的原因是______________。除去亞硫酸鈉 （2）BaCl2溶液要稍過量的原因是______________。使氧化的得到的硫酸鈉完全反應。 （3）判斷操作③是否完成的方法是_____________。 在濾液中加入硫酸鈉沒有沉淀說明完全 （4）Na2SO3純度的表示式為___________________。(142 W2)/(233 W1) 4．兩份不同濃度的NaOH溶液各500mL，分別吸收1120mL（標準狀況下體積）SO2氣體，反應后溶液中分別有5.75g和7.10g溶質(zhì)。求兩份NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。 0.09 molL -1、0．113 molL -1 教后記 本節(jié)課濃硫酸的知識學習是在初中化學對濃硫酸的物理性質(zhì)、強酸性、吸水性有所了解的基礎(chǔ)上展開的，所以本節(jié)課主要內(nèi)容深化了在氧化還原反應理論的支持下類比濃硝酸的性質(zhì)去探究濃硫酸的強氧化性，通過濃硫酸與銅等絕大多數(shù)金屬（除金、鉑、鈦外）非金屬單質(zhì)C等，在加熱條件下的反應可以獲知濃硫酸具有強氧化性。 了解硫酸的工業(yè)用途和生產(chǎn)工藝，提高學生對于化學知識在生產(chǎn)中的運用學習化學是為了更好的為工業(yè)生產(chǎn)服務。體會酸雨問題是當今的‘全球三大環(huán)境問題’之一，其危害之大、范圍之廣應該讓學生們深刻認識，只有提高全民的環(huán)保意識，才可能促使大家在生活、生產(chǎn)里面處處注意環(huán)保，人人爭當環(huán)保衛(wèi)士。通過酸雨的形成與防治的學習，進一步增強學生的化學服務社會的意識， 激發(fā)學生努力學習化學知識報效祖國的熱情。 本節(jié)課的學習內(nèi)容較多，涉及的工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境污染與保護等的知識面很廣，在課上給知識面廣泛的學生機會展示，提高學生的信心，激發(fā)其學習科學知識的熱情，促進班級學風提高有相當益處，但是也耽誤一些時間，課堂時間較為緊張，后面內(nèi)容有些倉促。