高中化学《硫和氮的氧化物》教案12新人教版必修1.pdf
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1、1 第三节 硫和氮的氧化物(第1 课时) 、 教学目标: 1. 学习运用科学探究的方法进行学习,在与他人的合作中体验实验探究的快乐。 2. 了解 SO2的性质和用途,初步学会设计实验进行探究的技能。 3. 培养实验设计、观察、分析能力,训练知识应用能力。 教学重点、难点 重点 :SO2的化学性质、可逆反应 难点: SO2的化学性质、可逆反应 教学过程: 教学环节教师活动学生活动 新 课 导 入 1952 年,英国伦敦发生重大的空气烟雾污染事件, 5 天内有 4000 多人死亡, 两个月内又有8000 多人死去。 祸首是燃煤排放的粉尘和二氧化硫。二氧化硫 虽然是一种严重的大气污染物,同时也是重要
2、的化工原料,那么如何在保护 我们的自身健康基础上合理利用二氧化硫,我们需要了解二氧化硫的性质。 新 知 学 习 思考 交流 从物质组成形式看, SO2和 C02从 组成 上看相似, 其性质可能相似。 CO2是一种 酸性氧化物,SO2是否也是 ? 如何验证 ? 学生根据酸性氧化物的定义思考检 验方法 实验 探究 1、 展示一试管SO2气体,观色并闻味 2、 将一集满SO2的试管倒置于水槽中, 晃动、观察、橡皮塞塞上后,取出 水面, 3、 用 PH试纸测(实验2)所得溶液的 酸碱度。并滴加紫色石蕊试液,观 察现象。 4、 在盛有二氧化硫的试管中加入少量 的澄清石灰水,震荡。观察现象。 观察实验现象
3、,分析原因,总结物 理性质, 归纳 整理 1、 物理性质: 无色、有刺激性气味的 有毒气体,密度比空气大,易溶于 水(140),易液化 ( 10) 。 2、 紫色石蕊试液变红,说明溶液呈酸 性;澄清石灰水变浑浊,证明SO2 是一种酸性氧化物 3、 化学性质: (1) 酸性氧化物:SO2 H2O H2SO3 书写有关化学方程式 思考 交流 1、课本上二氧化硫与水反应的化学方 程式与我们写的有何差别?为什 么? 学生讨论并回答:可逆 2、那么可逆反应与普通的化学反应有 何联系和区别?的代表什 么含义? 学生讨论回答 2 问题 探究 SO2溶于水和 H2O反应生成H2SO3, H2SO3 很不稳定,
4、易分解成SO2和 H2O。这两个 反应是同时同条件下进行的,SO2和 H2O 是第一个反应的反应物,又是第二个反 应的产物, H2SO3是第一个反应的产物, 又是第二个反应的反应物。如果我们把 SO2溶于水和H2O 反应生成H2SO3反应叫 正反应, H2SO3分解成SO2和 H2O 的反应 就叫逆反应。这样既能向正反应方向进 行的同时,又能向逆反应方向进行的反 应叫可逆反应。表示用可逆号。注意可 逆反应强调在同时、同条件下不同的方 向进行,这同时说明可逆反应不能向一 方进行到底,即产物和反应物同时并 存。 归纳 整理 既能向正反应方向进行的同时 ,又能 向逆反应方向进行的反应叫可逆反 应。
5、表示用可逆号。“” 特点:同时、同条件,不同方向,同 时并存 应用 与实 践 1、 H2燃烧生成水,水电解能生成 H2和 O2,这是可逆反应吗? 2、 二氧化硫溶于水所得溶液的溶质 是否只有亚硫酸? 3、如将SO2气体通入滴加酚酞的 NaOH溶液中,分析现象和化学方 程式 思考 交流 SO2也能使澄清石灰水变浑浊,那么怎样区分SO2和 C02?SO2是否还有其他特 性? 实验 探究 5、 (1) 在亚硫酸溶液中加入品红溶液, 然后再加热, (2)在氯水中加入加入品红溶液,然 后再加热,观察前后现象的变化。 观察前后现象的变化。 与试验( 1)对比,分析原因 归纳 整理 SO2具有漂白性, 但生
6、成的无色物质 不稳定,受热易分解,使颜色恢复。 (2)漂白性 1、SO2和氯水的漂白有何不同? 2、对比实验3,分析二氧化硫能否 漂白石蕊试液,这说明了什么? 3 思考 交流 分析: 1、分析下列溶液颜色变化的原因: SO2使紫色石蕊试液变红 SO2使品红试液褪色 氯水使紫色石蕊溶液褪色 SO2使滴加酚酞试液的NaOH溶 液褪色 2、 可通过方法检验使品红 溶液褪色的是SO2还是 Cl2 思考 交流 从化合价角度看,SO2和 C02还有什么区 别? 学生分析: SO2中 S 为+4 价,处于 中间价,所以既有氧化性又有还原 性 归纳 整理 SO2能使高锰酸钾溶液、氯水褪色, 可以 被氧气氧化成
7、SO3体现还原性; 能与 H2S 反应生成S单质,体现氧化性 应用 提高 1、推测SO2与 Cl2混合通入水中, 会发生什么反应,产物为什 么? 2、设计一个实验证明CO2中是否混 有 SO2? 3、工业上用熟石灰来吸收SO2,同 时制备熟石膏,写出有关化学 反应方程式 小结二氧化硫是一种酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,同时具有漂白性、氧 化性和还原性,SO2的实际中有一定的应用,但SO2是有毒气体,是主要的大 气污染物之一,当空气中含有大量SO2时,对环境危害极大。 板书设计第三节硫和氮的氧化物 一、二氧化硫(SO2) 1、 物理性质: 无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大, 易溶于
8、水 (140),易液化( 10) 。 2、 化学性质:(1)酸性氧化物: SO2H2O H2SO3 (可逆反应) (2)漂白性 (3)氧化性 (4)还原性 巩固练习 1. 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.H2S、SO2 2硫既有氧化性又有还原性,写出硫分别与钠、铝、铁(生成FeS)、氧气反应的化 学方程式 3下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是 4 A 二氧化硫 B 氮氧化物 C 二氧化碳 D 悬浮颗粒 4. (1)把 SO2气体通入品红溶液中,现象为,加热溶液煮沸后,现象为 ( 2)将 Cl2通入紫色石蕊试液中,现象为
9、将SO2通入紫色石蕊试液中,现象为 ( 3)将 SO2通入溴水中,溴水褪色,是否是SO2的漂白性?(填“是”或“否”) 将SO2通入使酚酞呈红色的溶液中,溶液褪色,是否是SO2的漂白性? 5. SO2中含有 +4价的 S,既可以被氧化又可以被还原,指出下列反应中的氧化剂、还原剂。 SO2+2H2S=3S+2H2O 氧化剂还原剂 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr 氧化剂还原剂 6.生课外活动小组利用右图所示装置做如下实验: 在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色, 冷却后恢复无色,则此溶液可能是_溶液; 加热时溶液由无色变为红色的原因是:_ 7. 下列变化需要加入氧化剂才能
10、实现的是 A.S 2 HS B.Na2SO3SO2 C.H2S S D. SO2 S 8. 下列物质均有漂白作用,其漂白原理相同的是 过氧化钠次氯酸二氧化硫活性炭臭氧 A. B. C. D. 9. 检验 SO2气体中是否存在CO2气体,应采用的方法是 A 通过澄清石灰水 B 先通过小苏打(NaHCO3) 溶液,再通过石灰水 C 先通过足量酸性高锰酸钾溶液,再通过石灰水 D 通过品红溶液 10. 导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是 A酸雨 B光化学烟雾 C 臭氧空洞 D 温室效应 11. 将 2 SO 通入 2 BaCl溶液至饱和,未见沉淀生成,继续通入另一种气体,仍无沉淀,则通 入的气
11、体可能是 A. 2 CO B. 3 NH C.SO 3 D.HCl 12. 将等物质的量的SO 2、Cl2 通入水中,所得的溶液() A 中性漂白性 B 酸性漂白性 C 只有漂白性 D 只有酸性 备课参考 : (一)参考答案:巩固练习:1、D 2 、2Na + SNa2S 2Al +3S Al2S3 5 Fe + SFeS S+O2 SO2 3、C 4、( 1)溶液褪色溶液颜 色恢复 (2)溶液先变红后褪色溶液变红(3)否否 5.SO 2 H2S Br2 SO2 6. 品红和二氧化硫混合溶液加热时二氧化硫挥发 7.C 8.B 9.C 10.A 11.A 12.D (二)资料选用: ( 1)教材
12、化学必修I ,人民教育出版社,2004 ( 2)教师教学用书化学必修I ( 3)中学第二教材高中化学必修I ,北京教育出版社,主编薛金星 ( 4)高中课程新学案,主编刘成坤 空气质量日报 空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”、“空气质量级别”、“首要污染物” 等。空气污染指数(Air Pollution Index,简称API) 就是将常规监测的几种空气污染物浓 度简化成为单一的数值形式,并分级表示空气污染程度和空气质量状况。这种方式适于表示 城市的短期空气质量状况和变化趋势。根据我国空气污染的特点和污染防治重点,目前计入 空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫、 二氧化氮和可吸入颗粒物等。
13、不同地区的首要污染 物有所不同。空气质量分级标准是:空气污染指数50 点对应的污染物浓度为空气质量日均 值的一级标准,空气质量优;100 点对应二级标准,空气质量良好;200 点对应三级标准, 空气轻度污染;300 点对应四级标准,空气中度污染;超过300 点则为五级标准,空气属重 度污染。 空气质量日报、 周报是环境监测为环境管理服务,为广大人民群众提供环境信息服务的 新形式, 它可以增强人们对环境的关注,促进群众对环境保护工作的理解和支持,促进人们 生活质量的提高,受到了群众的广泛关注和支持。 二氧化硫的污染 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
14、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,代表我国古建筑精华的北京汉白玉石雕, 近年来也遭到意想不到的损
15、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。 那么酸雨是如何形成的呢? 一般认为,酸雨是由于人为排放的SO2和氮氧化物等酸性气体进入大气,当这些气体达 到一定浓度后,在水凝结过程中溶于水形成硫酸和硝酸,使雨水酸性变大,pH变小。 pH小 6 于 5.6 的雨水,称之为酸雨。 反应原理: 2SO22H2O O2=2H2SO4 酸雨是无情的, 酸雨的危害触目惊心。为了我们惟一的家园,人类必须采取行动防止与 根绝酸雨,保护地球环境。 第
16、三节硫和氮的氧化物 (第 2 课时) 教学目标: 1. 一氧化氮、二氧化氮的基本性质环境污染和保护 2. 培养学生的观察能力、分析能力、推理能力,且通过氮的氧化物对环境污染及硝酸工 业制备原理的推导,培养学生的逆向思维能力,培养学生运用知识解决实际问题的能 力,辨证的看待问题的方法 3、加强辩证唯物主义观点的教育及环保意识的教育 重点和难点 重点 :一氧化氮、二氧化氮的性质。环境污染和保护 难点 :一氧化氮、二氧化氮的性质。 教学环节教师活动学生活动 新课导入大气污染物,除二氧化硫以外,还有氮的氧化物,这节课我们重点学习氮的 氧化物的有关性质。 新 知 情景 展示 1 1、小白鼠接触空气中一氧
17、化氮6 7 分 钟引起麻醉 , 在 12 分钟死亡。 主要为二氧化氮的毒作用, 损害 深部呼吸道。一氧化氮尚可与血 红蛋白结合引起高铁血红蛋白血 症。 2、NO分子因污染空气而臭名昭著。 近年来发现少量的NO 在生物体内 许多组织中存在,它有扩张血管、 免疫,增强记忆的功能,而成为 当前生命科学的研究热点,NO亦 称为“明星分子”。 问题 展示 1、 NO对环境有一定危害,但对生命又有很 大的作用,这对你有何启示? 2、 你了解的氮的氧化物有几种? 3、 你知道 NO对人体的危害的主要原因 吗? 学生分组讨论材料,形成答案 7 学 习 情景 展示 2 1、 据医院的统计数据表明, 近几年来呼吸
18、 系统疾病的患者人数呈现持续增加的 态势 , 这与近几年机动车辆的增速过快 有关 , 机动车辆排放的尾气中的氮氧化 合物是致病的主要因素. 2、 火黄龙的成因:硫酸生产和硝酸生产可 分别跑冒滴漏可观量SOx和 NOx,由于 NO2呈红棕色,因此, 工厂尾气所排出的 带有 NOx 的废气象一条“黄龙” , 在空 中飘荡,控制和消除“黄龙”被称做 “灭黄龙工程”。 3、 展示一充有NO气体的针筒,推拉活塞, 观察现象。 学生观察材料并思考完成问题 问题 展示 组织阅读教材,讨论总结1、 上述材料,总结NO 、NO2的 物理性质。 2、 通过上述材料, 分析氮的氧 化物产生的途径。 3、 分析汽车尾
19、气中氮的氧化 物产生的原因, 写出有关的 化学反应方程式。 结论 展示 NO 物理性质:无色、有毒气体化学性质: NO2 红棕色有毒气体,易溶、易液化 情景 展示 3 1、 将一针筒内贮有60 mLNO2气体,另一针 筒内注有20 mL 紫色石蕊试液,将其注 入 NO2的针筒内,仔细观察针筒内的现 象。 2、 将 1 反应后的针筒吸入少量的空气,观 察现象。 3、 俗语说 “雷雨发庄稼” ,原因是打雷时, 在闪电的作用下, 空气中的 N2和 O2反应 生成 NO , NO和 O2生成 NO2,NO2和雨水 生成的硝酸随雨水流入土壤,做了氮 肥。 观察现象 8 问题 展示 思考讨论并作答1、材料
20、的分析,写出NO2和水 反应的化学反应方程式。 1、 析“雷雨发庄稼”原理中 涉及反应 2、 思考如何能使NO2尽可能多 的被水吸收?设计一个装 置图。 3、 欲使 30mL的 NO2被水完全吸 收,消耗的氧气(在同条件 下)的体积为 4、 把 30mLNO 2和 O2的混合气 体,通入倒立于水槽中装满 水的量筒内,最后剩余 7.5mL 气体,原混合气体中 有 NO2_mL,O2_m L。 结论 展示 化学性质: 2NO + O2 = 2NO2 3 NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 9 情景 展示 3 1、酸雨露天文物的杀手 雅典,是两千年前人类文明的杰出代 表,那里巍然耸立的帕提
21、农神庙,埃雷 赫修庙及其他一些古建筑,如今却在酸 雨侵蚀下横遭摧残。北京故宫,天坛上 的大理石栏杆,芦沟桥上著名的石狮子 等,在近几十年中由酸雨造成的损害超 过几百年风吹雨淋的风化作用,剥蚀速 度大大加快。 2、 3、 据环保总局介绍, 我国目前每年因酸雨和 二氧化硫污染对生态环境损害和人体健 康影响造成的经济损失在 1100 亿元左 右,今后这种污染损失还将持续不断地增 加。 4、酸雨是指pH低于 5.6 的大气降水, 包括 雨、雪、雾、露、霜。由于空气中含有二 氧化碳,而二氧化碳溶于水后使水变成弱 酸性,因此大气降水通情况下就具有一定 的酸性。但是正常降水的pH不会低于 5.6 , 因为二
22、氧化碳饱和溶液的pH为 5.6 。 降水的酸度来源于大气降水对大气中的 二氧化碳和其他酸性物质的吸收。前面已 经说过,二氧化碳引起的酸性是正常的。 形成降水的不正常酸性的物质主要是:含 硫化合物,含氮化合物 10 问题 展示 1、 根据上述材料分析总结酸雨的危害 2、 分析 SO2和氮的氧化物形成酸雨涉及的 反应过程。 3、 光化学烟雾形成的化学过程是: 当汽车 尾气产生的NO2在日光照射下分解成NO 和 O原子 , 即开始光化学烟雾的循环, 不 断的产生臭氧, 这个循环过程包括下列 三个化学化学方程式: 1) NO 2 光照 NO+O 2)2NO+O2=2NO2 3)O2+O=O3写出以 上
23、化学反应的总方程 式:_ _. 4、 CO2也是酸性氧化物,它是否能形成酸 雨?它引起的环境问题主要是什么? 结论 展示 NO NO 2 HNO3 SO2 SO 3 H2SO4 小结自然界中, NOx的生成大致有两条途径,一条是自然的,一条是人为的,NOx 对环境有很大的危害,所以我们应不断增强环境保护的意识,保护自身,更 保护人类生存的环境 板书设计 第三节硫和氮的氧化物 二、氮的氧化物 1、NO 2、NO2 物理性质:无色、有毒气体红棕色有毒气体,易溶、易液化 化学性质: 2NO + O2 = 2NO2 3 NO 2 + H2O = 2HNO3 + NO 三、硫和氮的氧化物对大气的污染 N
24、O NO 2 HNO3 SO2 SO3 H2SO4 巩固练习: 1. 写出 N2与O2反应的化学方程式,该反应是“雷雨发庄 稼”原理的第一步,其它过程及反应是 2. 水源污染的主要原因有()。 ( 1)城市生活污水排放(2)农业生产中,农药. 化肥使用不当(3)天然水跟空气. 岩石和土壤等长期的接触( 4)工业生产中废液. 废渣 . 废气的排放 11 A. 只有 (1)(3)(4) B.只有 (2)(4) C.只有 (1)(2)(4) D.只有 (1)(4) 3. 下列大气污染物中, 能与人体中血红蛋白结合而引起中毒的气体是( )。 ASO2 B. CO C.NO 2 D. NO 4. 下列各
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