2019-2020年高一化學(xué)《4.3 硫和氮的氧化物》教案（5） 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高一化學(xué)4.3 硫和氮的氧化物教案（5） 新人教版必修1課題：第四章 第三節(jié) 硫和氮的氧化物(一)授課班級(jí)授課老師教學(xué)目的知識(shí)與技能1、了解二氧化硫的物理性質(zhì)和用途，掌握二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)2、了解可逆反應(yīng)的概念，知道SO2的漂白原理過程與方法1、培養(yǎng)學(xué)生用新概念重新理解舊知識(shí)的能力(可逆反應(yīng)概念)2、組織學(xué)生分組討論，動(dòng)手參與，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象的能力，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。情感態(tài)度價(jià)值觀1、結(jié)合二氧化硫的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)關(guān)系的教學(xué)過程，通過學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，使他們獲得新知，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的態(tài)度2、激發(fā)學(xué)生透過觀察探究本質(zhì)的興趣，尊重科學(xué)以發(fā)展的眼光看待科學(xué) 重 點(diǎn)二氧化硫與水反應(yīng)難 點(diǎn)可逆反應(yīng)知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)第三節(jié) 硫和氮的氧化物一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫(一)、硫(sulphur)俗稱硫磺。1、硫的物理性質(zhì)：淡黃色固體，難溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2 ，熔沸點(diǎn)都很低。2、 硫的化學(xué)性質(zhì) 氧化性：與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)與非金屬反應(yīng)：H2+SH2S 還原性：與氧氣發(fā)生反應(yīng) 自身氧化還原反應(yīng) 3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3 +3H2O (二) 二氧化硫1、物理性質(zhì)：二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味、有毒、比空氣重、容易液化、易溶于水的氣體。2、化學(xué)性質(zhì)可逆反應(yīng)：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫可逆反應(yīng)。(1) 酸性氧化物-亞硫酐 二氧化硫與水反應(yīng) ：SO2 + H2O H2SO3 (亞硫酸) 二氧化硫與堿的反應(yīng)SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O ；SO2 + NaOH = NaHSO3 SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3 與堿性氧化物反應(yīng) SO2+CaO=CaSO3 (2) 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S = 3S + 2H2O(3) 二氧化硫的還原性 與鹵素單質(zhì)反應(yīng)：SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBrSO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl 與某些強(qiáng)氧化劑的反應(yīng)：2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 = K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4 SO2的催化氧化 2SO2+O2 2SO3 (4) 漂白性(5) 用途：制H2SO4 ；作漂白劑；殺菌，消毒(6) SO2的實(shí)驗(yàn)室制法 反應(yīng)原理：Na2SO3 + H2SO4= Na2SO4 +SO2+H2O 制備裝置：固體和液體不加熱制備氣體的裝置 凈化干燥裝置：盛放濃硫酸的洗氣瓶 收集方法：向上排空氣法或排飽和NaHSO3溶液 檢驗(yàn)：濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙-變紅 濕潤(rùn)的品紅試紙-褪色 尾氣處理：用NaOH溶液和倒扣漏斗裝置防倒吸(7) SO2的污染酸雨：空氣中SOX和NOX隨雨水下降成為酸雨，pH5.6(三) 三氧化硫1、物理性質(zhì)：又名硫酸酐，是一種無色易揮發(fā)的晶體，溶沸點(diǎn)都很低。2、化學(xué)性質(zhì)：具有酸的氧化物的通性，與水反應(yīng)放出大量的熱，具有較強(qiáng)的氧化性。(四) 硫化氫1、H2S的物理性質(zhì)：無色、有臭雞蛋氣味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，有劇毒。2、實(shí)驗(yàn)室制法：由強(qiáng)酸制弱酸的原理FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S FeS + 2H = Fe2 + H2S 用濕潤(rùn)的Pb(CH3COO)2試紙Pb(CH3COO)2 + H2S = PbS + 2CH3COOH 試紙變黑 3、化學(xué)性質(zhì)(1) 可燃性2H2S + 3O2 2H2O 2SO2 2H2S + O2 2H2O S (2) 還原性：H2S + X2 =2HX +S(X=Cl、Br、I)(4) H2S氣體的水溶液-氫硫酸(3) 不穩(wěn)定性：H2S H2+S 教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)投當(dāng)天的空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)講請(qǐng)看當(dāng)天空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)的污染指數(shù)及首要污染物、空氣質(zhì)量級(jí)別、空氣質(zhì)量狀(首要污染物有二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒)講今天我們來共同討論關(guān)于硫、氮及其化合物的問題板書第三節(jié) 硫和氮的氧化物一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫投影視頻硫磺的存在形式和硫單質(zhì)的物理性質(zhì)講解并投影小結(jié)存在形式：游離態(tài)：火山口附近或地殼的巖石化合態(tài)：硫化物和硫酸鹽，如硫鐵礦FeS2、黃銅CuFeS2、石膏（CaSO42H2O）、芒硝（Na2SO410H2O）板書(一)、硫(sulphur)俗稱硫磺。1、硫的物理性質(zhì)：淡黃色固體，難溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2 ，熔沸點(diǎn)都很低。 思考用何種方法除去沾在試管上的硫單質(zhì)？(用CS2 洗滌，加熱升華法)問比較活潑的非金屬單質(zhì)，常見化合價(jià)為2，0，4，6，你能說出其代表物嗎？寫出你所知道的硫化物投影化合價(jià)-20+4+6物質(zhì)類別FeS、Na2S、HgS、H2S SSO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、NaHSO4、Na2SO4 問硫單質(zhì)的處于硫元素的中間價(jià)態(tài)，那么硫會(huì)有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？講硫既有氧化性又有還原性板書2、 硫的化學(xué)性質(zhì) 氧化性：與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)投影Fe+SFeS Cu+SCu2S (與變價(jià)金屬生成低價(jià)金屬)2Na+S=Na2S (研磨并輕微爆炸)Hg+S=HgS (除去有毒的Hg的方法)板書與非金屬反應(yīng)：H2+SH2S 講制得的H2S是一種臭雞蛋氣味的有毒氣體，有強(qiáng)還原性。板書 還原性：與氧氣發(fā)生反應(yīng)投影硫在空氣和氧氣中燃燒的視頻實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色的火焰。化學(xué)方程式：S+O2SO2 板書 自身氧化還原反應(yīng)3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3 +3H2O 設(shè)問在空氣質(zhì)量報(bào)告的各項(xiàng)指標(biāo)中，有二氧化硫和二氧化氮的指數(shù)。二氧化硫和二氧化氮是什么？空氣中有多種物質(zhì)，為什么要選擇這兩種污染物的指數(shù)來報(bào)告？它們有什么危害？這就是我們這節(jié)書所介紹的內(nèi)容，今天我們首先來共同討論關(guān)于二氧化硫的問題。板書(二) 二氧化硫展示一瓶盛滿的二氧化硫集氣瓶問 二氧化硫什么顏色？什么狀態(tài)？有什么氣味？二氧化硫是無色，有刺激性氣味的氣體。問二氧化硫在水中的溶解性怎樣呢？二氧化硫易溶于水。板書1、物理性質(zhì)：二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味、有毒、比空氣重、容易液化、易溶于水的氣體。 過渡剛了解SO2的物理性質(zhì)，下面重點(diǎn)研究SO2的化學(xué)性質(zhì)，看看他到底有什么秘密？ 板書2、化學(xué)性質(zhì)引導(dǎo)請(qǐng)大家從理論上及已有的知識(shí)推測(cè)。如前面第一章學(xué)習(xí)過物質(zhì)的分類，SO2屬于什么氧化物？分析SO2的化合價(jià)，結(jié)合第二章的氧化還原知識(shí)進(jìn)行思考。酸性氧化物，與水反應(yīng)生成酸；可以跟堿或堿性氧化物直接反應(yīng)；具有氧化性、還原性，因S的化合價(jià)為+4價(jià)。引導(dǎo)非常好，那讓我們一起通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。投影二氧化硫可溶性的視頻實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: 試管中的水面上升，滴入紫色石蕊試液后，溶液變紅。實(shí)驗(yàn)結(jié)論: SO2 溶于水后形成的溶液顯酸性。板書(1) 酸性氧化物-亞硫酐 二氧化硫與水反應(yīng) ：SO2 + H2O H2SO3 (亞硫酸)講H2SO3是一種不穩(wěn)定的二元弱酸，有強(qiáng)還原性，弱氧化性。引導(dǎo)通過現(xiàn)象，可以得出二氧化硫的水溶液呈酸性。但H2SO3不穩(wěn)定，容易分解成水和二氧化硫，對(duì)于這樣的反應(yīng)，在同一條件下，能同時(shí)向兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)，我們稱它為可逆反應(yīng)。板書可逆反應(yīng)：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫可逆反應(yīng)。問水電解產(chǎn)生氫氣和氧氣與氫氣和氧氣燃燒生成水，這二個(gè)反應(yīng)是可逆反應(yīng)嗎？ 不是，條件不同引導(dǎo)二氧化硫與堿的反應(yīng)怎么樣呢？（為操作方便，是加進(jìn)亞硫酸。）板書 二氧化硫與堿的反應(yīng)SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O ；SO2 + NaOH = NaHSO3 SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3 思考與交流能否與石灰水反應(yīng)？有什么現(xiàn)象？方程式如何 向澄清石灰水中通入SO2，起初會(huì)看到沉淀，繼續(xù)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問能不能用澄清的石灰水來鑒別SO2與CO2 ？不能板書 與堿性氧化物反應(yīng) SO2+CaO=CaSO3 講利用這點(diǎn)性質(zhì)，我們可以解決含硫礦物燃料燃燒排放SO2的問題，可以把生成的SO2 最終轉(zhuǎn)化為石膏，稱之為鈣基固硫過二氧化硫中的硫處于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性，又有還原性板書 (2) 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S = 3S + 2H2O講將SO2與H2S氣體混合后可看到混濁講SO2具有很強(qiáng)的還原性板書 (3) 二氧化硫的還原性 與鹵素單質(zhì)反應(yīng)：SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBrSO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl講SO2不僅能與鹵素單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，而且能使酸性高錳酸鉀溶液褪色板書 與某些強(qiáng)氧化劑的反應(yīng)：2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 = K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4講紫色的酸性KMnO4溶液褪色或變淺。但這并不是SO2的漂白性所起的作用，是它們之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，漂白是對(duì)于有機(jī)色質(zhì)來說，鹵水與酸性KMnO4不是有機(jī)色質(zhì)。過SO2除了可以被溴水、酸性KMnO4溶液氧化外，還可被HNO3、氯氣、氧氣等強(qiáng)氧化劑氧化。如工業(yè)上生產(chǎn)H2SO4就可以用到以下反應(yīng)。板書 SO2的催化氧化2SO2+O2 2SO3 講SO3 是無色固體，熔沸點(diǎn)都很低。與水反應(yīng)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強(qiáng)氧化性。投影實(shí)驗(yàn)視頻：SO2的漂白性。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：品紅溶液褪色，再加熱，顏色又復(fù)原。(品紅溶液是一種有機(jī)紅色染料)講SO2有漂白作用，但漂白后的新物質(zhì)不穩(wěn)定，易恢復(fù)。板書(4) 漂白性投影SO2 能跟某些有色物質(zhì)化合而生成不穩(wěn)定的物質(zhì)，該物質(zhì)易分解恢復(fù)為原有色物質(zhì)講在這里大家需要注意的是SO2的漂白性與氯氣和活性炭不同，SO2不能漂白酸堿指示劑。投影小結(jié)常見漂白劑及其原理比較漂白劑HClO、Na2O2、O3、H2O2SO2活性炭原理具有強(qiáng)氧化性，將有色物質(zhì)氧化成無色與某些有色物質(zhì)化合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)吸附有色物質(zhì)特點(diǎn)不可逆，褪色后顏色不再?gòu)?fù)原可逆，受熱或放置一段時(shí)間可復(fù)原-變化化學(xué)化學(xué)物理過我們研究物質(zhì)的性質(zhì)的目的是為了能更好地應(yīng)用它，SO2的這些性質(zhì)決定有哪些用途呢？請(qǐng)大家總結(jié)并回答。講SO2在日常生活中有一定用處，工業(yè)上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等，此外，二氧化硫還用于殺菌消毒。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廠商非法用來加工食品，以使食品增白等。食用這類食品，對(duì)人的肝、腎臟等有嚴(yán)重?fù)p害，并有致癌作用。板書(5) 用途：制H2SO4 ；作漂白劑；殺菌，消毒問關(guān)于酸性氧化物，我們最熟悉的莫過于CO2，那么SO2與CO2有哪些異同呢？投影小結(jié)相同點(diǎn)：都是無色氣體且密度大于空氣；均為非電解質(zhì)；都是酸性氧化物不同點(diǎn)：SO2 有刺激性氣味，有毒；SO2 能使品紅退色思考與交流如何鑒別SO2和CO2 呢？鑒別SO2用品紅溶液，看是否褪色，鑒別CO2用澄清石灰水，看是否有沉淀生成但需要注意的是，當(dāng)SO2中混有CO2，不影響對(duì)SO2的鑒別但當(dāng)CO2中混有SO2時(shí)，則需要除去SO2思考與交流如何除去CO2中的SO2呢？可通過足量溴水(氯水)或酸性KMnO4溶液或飽和NaHCO3溶液(目的是吸收SO2 )，再通過品紅(目的是驗(yàn)證SO2是否被除盡)過根據(jù)SO2的性質(zhì)以及以前學(xué)習(xí)過的氣體制備知識(shí)，設(shè)計(jì)一下SO2在實(shí)驗(yàn)室取的裝置。板書 (6) SO2的實(shí)驗(yàn)室制法 反應(yīng)原理：Na2SO3 + H2SO4= Na2SO4 +SO2+H2O 制備裝置：固體和液體不加熱制備氣體的裝置 凈化干燥裝置：盛放濃硫酸的洗氣瓶 收集方法：向上排空氣法或排飽和NaHSO3溶液 檢驗(yàn)：濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙-變紅 濕潤(rùn)的品紅試紙-褪色 尾氣處理：用NaOH溶液和倒扣漏斗裝置防倒吸過雖然SO2在實(shí)際中有一定的應(yīng)用，但因SO2是有毒氣體，是主要大氣污染物之一，當(dāng)空氣中含大量SO2，對(duì)環(huán)境危害極大，請(qǐng)大家觀看有關(guān)視頻。板書(7) SO2的污染講SO2的主要危害是直接危害人體健康而且是酸雨的主要成分板書酸雨：空氣中SOX和NOX隨雨水下降成為酸雨，pHBr2 I2S 離子還原性：ClBrI S2 小結(jié)事實(shí)證明，H2S是一種較強(qiáng)的還原劑，可被O2、鹵素單質(zhì)、SO2、酸性高錳酸鉀溶液等強(qiáng)氧化劑氧化。講H2S除了有強(qiáng)還原性外，還有不穩(wěn)定性，即在較高溫度時(shí)易分解為H2和S，其穩(wěn)定性弱于S的同族元素O所形成的氫化物H2O 板書(3) 不穩(wěn)定性：H2S H2+S 過H2S氣體溶于水時(shí)，可得氫硫酸，下面我們就來一起討論它的性質(zhì)。板書 (4) H2S氣體的水溶液-氫硫酸講氫硫酸是一種易揮發(fā)的二元弱酸，其酸性比碳酸還要弱，具有酸的通性。思考與交流現(xiàn)有氫硫酸(H2S)、亞硫酸(H2SO3)、亞硫酸鈉(Na2SO3)三瓶溶液，它們?cè)诳諝庵幸鬃冑|(zhì)。(1) 分析變質(zhì)的原因均有強(qiáng)還原性，能被空氣中的氧氣氧化。2H2S+O2=2S+2H2O 2H2SO3+ O2=2H2SO42Na2SO3 +O2=2Na2SO4 (2) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明是否發(fā)生變質(zhì) H2S ：觀察是否有渾濁 H2SO3：加BaCl2溶液，是否有白色沉淀 Na2SO3：先加鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，看是否有白色沉淀生成 (3) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溶液已完全發(fā)生變質(zhì) H2S ：加入硫酸銅溶液，看是否有黑色沉淀 H2SO3：加入品紅溶液，看是否褪色 Na2SO3 ：加入酸性高錳酸鉀溶液，看溶液是否褪色總結(jié)本節(jié)從硫單質(zhì)的性質(zhì)講起，從S的-2、0、+4、+6價(jià)的價(jià)態(tài)對(duì)它的氫化物、氧化物及其對(duì)應(yīng)的水化物和鹽的氧化還原性進(jìn)行了分析，重點(diǎn)學(xué)習(xí)了SO2的性質(zhì)，使我們對(duì)酸雨的形成與防治有了一定的認(rèn)識(shí)。自我評(píng)價(jià)1.在BaCl2 溶液中通入SO2 氣體，溶液仍澄清。若將BaCl2溶液分別盛在兩支試管，一支加HNO3 ，另一支加NaOH溶液，再通入SO2 氣體，結(jié)果兩支試管均有白色沉淀。由此，下列結(jié)論合理的是（C）A.BaCl2有兩性 B.兩試管沉淀均是BaSO3 C.SO2 有還原性，酸性 D.升高PH，使SO2 水溶液中SO32 濃度增大2.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明某無色氣體為SO2 的是（ CD）A.能使澄清石灰水變渾濁B.能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅C.能使品紅試液褪色，加熱后又顯紅色D.能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生3.檢驗(yàn)SO2 氣體中是否混有CO2 氣體，可采用的方法是（ D ）A.通過品紅溶液 B.通過澄清石灰水C.先通過氫氧化鈉溶液，再通過澄清石灰水D.先通過酸性高錳酸鉀溶液，再通過澄清石灰水4.能證明SO2 具有漂白性的是（B）A.SO2 氣體通入紫色的酸性高錳酸鉀溶液中，發(fā)現(xiàn)溶液紫色褪去B.SO2氣體通入品紅溶液中，紅色褪去C.顯紅色的酚酞通入SO2后，紅色褪去D.SO2氣體通入溴水中，橙色褪去學(xué)生舉例練習(xí)并總結(jié)學(xué)生自己查閱資料完成物理性質(zhì)的學(xué)習(xí)教學(xué)反思：