高中化学 4.3《硫和氮的氧化物》教案 新人教版必修1.doc

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，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(1∶40)，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 - 20 -‎ ‎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 问题探究 SO2溶于水和H2O反应生成H2SO3，H2SO3很不稳定，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。‎ 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？‎ - 20 -‎ 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，易溶于水(1∶40)，易液化(－‎10℃‎)。‎ 2、 化学性质：（1）酸性氧化物：SO2＋H2O 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 - 20 -‎ 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 ‎ 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实现的是 ‎ A.S2— → HS— B.Na2SO3 →SO‎2 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 ‎①过氧化钠 ②次氯酸 ③二氧化硫 ④活性炭 ⑤臭氧 ‎ A.①②⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.①②③‎ ‎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. 将通入溶液至饱和，未见沉淀生成，继续通入另一种气体，仍无沉淀，则通入的气体可能是 A. B. C.SO3 D.HCl ‎12. 将等物质的量的SO2、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 ‎ - 20 -‎ 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.SO2 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《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。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小于5.6的雨水，称之为酸雨。‎ - 20 -‎ 反应原理： 2SO2＋2H2O＋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”。‎ - 20 -‎ 学 习 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 情景展示 ‎2‎ 1、 据医院的统计数据表明,近几年来呼吸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 - 20 -‎ 问题展示 思考讨论并作答 ‎1、材料的分析，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30mLNO2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________mL。‎ 结论展示 化学性质：2NO + O2 = 2NO2 3 NO2 + H2O = 2HNO3 + NO - 20 -‎ 情景展示 ‎3‎ 1、 酸雨——露天文物的杀手 希腊古城雅典，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 - 20 -‎ 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) NO2 NO+O 2)2NO+O2=2NO2 3)O2+O=O3写出以上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 → NO2 → HNO3 ‎ SO2 → SO3 → 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 NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 三、硫和氮的氧化物对大气的污染 NO → NO2 → 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 - 20 -‎ ‎　　 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( )。‎ A．SO2 B. CO C.NO2 D. NO ‎ ‎4.下列各组物质间反应，其中水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是（ ）。‎ ‎ ①Na+H2O ②Na2O2+H2O ③CO2+H2O ④Na2O+H2O ⑤Cl2+H2O ⑥NO2+H2O ‎ A. ①③⑤ B. ③④⑥ C. ③⑥ D. ②⑤⑥‎ ‎5.下列气体不会造成大气污染的是( )。‎ A．二氧化硫 B.氮气 C.一氧化碳 D.一氧化氮 ‎6 .水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年。下列关于水的说法中错误的是 A．酸雨是指pH