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文檔簡介

人教版(2019)高中化學必修第二冊全冊教案

第五章化工生產中的重要非金屬元素

第一節(jié)第一課時硫及其化合物

【教學目標和核心素養(yǎng)】

宏觀辨識和微觀探析:從不同層次認識S及SO2的性質的多樣性,形成“結

構決定性質,性質決定用途”的觀念,從宏觀和微觀相結合的角度分析和解決問

題。

證據推理與模型認識:基于組成和用途對于S和S02的性質提出假設,通過

實驗加以證實。

實驗探究與創(chuàng)新意識:從問題和假設出發(fā),設計探究方案,探究SO2的性質,

在探究中學會合作。

科學精神和社會責任:在探究中增養(yǎng)嚴謹科學的研究精神:肯定S02對人類

生活做出的巨大貢獻,但是要各觀分析其對環(huán)境和人類健康造成的負面影響,做

出正確的價值判斷,積極尋找化學在解決環(huán)境問題中的作用,培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展觀

念和綠色化學的意識。

【教學重難點】

硫及其化合物的相互轉化關系的實驗設計與評價。硫及其化合物各代表物性

質的綜合運用。

【教學方法】

類比,問題引導

【教學過程】

K引入%觀看多媒體,播放有關酸雨的資料片或者圖片,其中涉及酸雨危

害森林、河流、湖泊、古建筑物、工廠設備等的內容,及不法商販利用硫燃燒來

熏蒸漂白饅頭、黃色銀耳等的鏡頭及對人體的危害。

K教師Il從剛才的短片我們知道淡黃色的硫燃燒可以生成二氧化硫,要學習這種

新物質,我們應該從哪些方面入手呢?請大家根據剛才的短片和生活見聞來推測

硫和二氧化硫有哪些性質。

板書

一、硫(S)

展示:單質硫圖片或實物

L硫的物理性質

淡黃色固體,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。

2.存在形式:在自然界中硫既有游離態(tài),又有化合態(tài)存在。舉例說明

3.硫的化學性質硫的常見價態(tài)2、0、M、+6

思考:單質硫可能具有什么樣的性質?能與什么樣的物質發(fā)生反應呢?

(1)氧化性

與銅反應:2Cu+S-Cu?S

思考:為什么不是+2價銅?

回憶:S與鈉、鋁、鐵的反應

與氫氣反應:H2+S=H2S

(2)還原性

與氧氣反應:S+θ2-SOz演示燃燒視頻?

(1)與堿反應

與氫氧化鈉的反應:6NaOH+3S=2Na2S+Na2SO3+3H2O

提示:歧化反應的特點,如比例問題,電子轉移問題,另外注意離子方程式

的寫法

4、用途:

用于制取硫酸

引入:單質硫與氧氣反應可以得到二氧化硫,它是一種與我們日常生活息息

相關的物質,例如草編織物的漂白,某些商人的漂白饅頭,再比如酸雨等,那二

氧化硫到底是什么樣的物質呢?

板書:二、二氧化硫(SO2)

SO2,應從哪幾方面入手?[講解]首先研究其物理性質

讓學生思考了解物理性質應注意什么,觀察SO?,聞氣味(注意操作方法)

1.SO?物理性質:無色有刺激性氣味的氣體,密度大于空氣,易液化,有毒。

[引言]那么SO?在水中的溶解性如何?怎樣通過實驗證明?

[投影]易溶于水1:40

實驗視頻:二氧化硫的水溶性實驗

思考:從哪里入手研究S02的化學性質?它可能具有哪些化學性質?

[板書]

二、二氧化硫的化學性質

[引言]剛才有同學認為SO?是酸性氧化物,如何通過實驗證明?實驗視頻:

二氧化硫的酸性

思考:出現該現象的原因是什么?

1.SC>2是酸性氧化物

(1)so?跟水反應

K實驗》將充滿S02的試管倒立于盛水的大燒杯中,仔細觀察試管內的變化

K學生Il小組成員相互討論,找出水不能充滿整支試管的可能原因:

K學生H一同學板書SO2+H2O==H2SO3

方程式“=="應改為“因為二氧化硫與水的反應為可逆反應。

K教師』強調可逆反應的特點(板書):同條件、不同方向、同時并存。中

間為可逆號。

K提問HH2+02==H2O,H2。==H2+02是可逆反應嗎?二氧化硫溶于水,其成

分是否只有H2SO3?

K學生》不是可逆反應,

K教師提問》從組成上看二氧化硫和二氧化碳相似,它是不是酸性氧化物呢?我

們如何用實驗來驗證?請同學們根據現有的藥品和儀器設計實驗,并將你的設計

思路講給同學們聽聽。

強調:二氧化硫是使石蕊試液變紅,不褪色。

(2)SO?和堿的反應

SO2+NaOH=NaHSO3SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

思考:該反應的情況與誰相似?

思考:SO2中S元素化合價為M價,處于中間價態(tài),由此推斷SC>2還可能有

哪些性質?如何通過實驗證明?

2、氧化性SO2+2H2S=3S+2H2O

3、還原性2SO2+O2=2SO3

回憶:在學習氧化還原反應時,我們列舉過一些常見的氧化劑和還原劑,其

中二氧化硫就是常見的還原劑之一。因此它能與多種強氧化性物質反生反應,例

如:高錦酸鉀、三價鐵離子、氯氣等。

Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HC1

5SO2+2KMNO4+2H2O=2H2SO4+K2SO4+2MnSO4

強調:將二氧化硫氣體通入上述溶液中的現象

實驗視頻二氧化硫的漂白性

將SC>2氣體通入品紅試液,然后再加熱

[提示]觀察溶液顏色變化

[提問]比較SO,和氯水、Na2O2?Hq2的漂白有何不同?與活性炭有何區(qū)別?

與上述表現還原性有何區(qū)別?

4、漂白性

K學生X學生分組討論、設計實驗,并動手驗證,組內一同學代表發(fā)言。

學生甲:我們將二氧化硫的水溶液中滴加品紅,結果品紅褪色,再加熱結果溶液

又變紅,由此我們知道二氧化硫具有漂白性,且漂白性是不穩(wěn)定的,是可逆的。

而氯水中次氯酸的漂白是不能再復色的,是不可逆的。

K教師X工業(yè)上常用S02來漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等,也可用于殺菌消毒。

但S02漂白的原理是它與有色物質反應生成不穩(wěn)定的無色物質,這種無色物質見

光遇熱易分解,從而使有色物質恢復原色。所以用S02漂白的紙漿制成紙,印刷

成報紙后,存放時間長的時候會變黃色。該反應實質是非氧化還原反應,這種漂

白結果是暫時的。

而上學期所學的HcIO的漂白,則是利用了HCIo的強氧化性,將有色物質氧化

成無色物質,其反應實質是氧化還原反應,故漂白效果是永久的,加熱不會恢復

原色。所以一些不法廠商利用SCh的這一性質來加工食品,使其增白。食用這樣

的食品,會對人體的肝、腎等有嚴重損害,并有致癌作用。

思考:濕潤的氯氣、二氧化硫都具有漂白性,若二者1:1混合,通過品紅試液,

會有什么現象出現?

5、二氧化硫對大氣的污染

[引言]SO,是有毒氣體,對環(huán)境危害很大。

[講解]SOz是主要的大氣污染物之一,對人、動物、植物、建筑物危害很大。

視頻展示S0?對環(huán)境危害

[講解]SOz一旦污染空氣,危害非常嚴重,而且這種污染也很難消除。為了

我們唯一的家園,為了人類自己,保護環(huán)境。

酸雨的定義以及成因。

三、三氧化硫(SO3)

標況固態(tài),與水反應生成硫酸,是硫酸的酸酎。

四,硫化氫(H2S)

常溫下為無色有臭雞蛋氣味的劇毒氣體,溶于水成為氫硫酸(二元弱酸)

氧氣不足:2H2S+O2=2S+2H2O

氧氣充足:2H2S+3O2=2SO2+2H2O

作業(yè):

板書設計:

一、硫

1、硫的存在

2、硫的物理性質:

物理性質:黃色晶體,俗稱硫黃,質脆,易研成粉末。不溶于水,微溶于酒

精,易溶于CS2

3、硫的化學性質:

Fe+SΔ=FeS

2Cu+S△=CU2S

H2+S?=H2S

S+O2點燃=SO2

二、二氧化硫(S02)

I、物理性質:無色、有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易溶于

水(1:40),易液化(-10℃)。

2、化學性質:(1)與水反應

(2)酸性氧化物:SO2+H2O=±H2SO3(可逆反應)

(3)氧化性和還原性(4)漂白性。

第五章化工生產中的重要非金屬元素

第一節(jié)第二課時硫及其化合物

【教學目標和核心素養(yǎng)】

宏觀辨識和微觀探析:

從稀硫酸的化學性質及硫酸的結構出發(fā),掌握濃硫酸的性質(吸水性、脫水

性和強氧化性);從宏觀和微觀相結合的角度分析和解決問題。

證據推理與模型認識:

學會通過觀察、思考發(fā)現問題.通過實驗加以證實。

實驗探究與創(chuàng)新意識:

從問題和假設出發(fā),通過學生分組討論、實驗探究,培養(yǎng)學生分析問題、解

決問題能力、實驗操作的能力,培養(yǎng)團隊合作精神。

科學精神和社會責任:

對學生進行“現象與本質”、“量變與質變”等辯證唯物主義觀點的教育;激發(fā)

學生的愛國熱情和培養(yǎng)他們的環(huán)保意識;及培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和勇于

求異的創(chuàng)新精神。

【教學重難點】

重點:濃硫酸的吸水性、脫水性和強氧化性。

難點:濃硫酸的強氧化性

【教學方法】

實驗探究式教學法、啟發(fā)式。

【教學過程】

硫酸(H2SO4)——現代工業(yè)之母

硫酸在化學、冶金、醫(yī)藥、染料等有極為廣泛的應用。生產IOt青霉素要消

耗2?5t硫酸,生產It有機玻璃要消耗3t硫酸,生產Ikg金屬倍,要消耗20t硫

酸。有人稱硫酸是化學工業(yè)生產的“發(fā)動機”。世界上常把硫酸的產量作為衡量一

個國家工業(yè)發(fā)達程度的標志。

硫酸是一種用途廣泛的化工產品,在初中已學過它的一些性質,這一節(jié)我們

將繼續(xù)學習硫酸的其它性質。

[提問]稀硫酸具有哪些化學性質?為什么具有這些性質?

[復習投影]描述下列的實驗(見附圖)現象,并說明稀H2SO4的性質。

指示劑鋅粒金屬氧化物堿鹽(Na2CO3)

(石蕊)Fe2O3氫氧化鈉(酚St)

硫酸的電離方程式:2

H2SO4=SO4+2H÷

有關反應的離子方程式:

紫色石蕊變紅

zn÷H2s04—Zn+2H+=Zn2++H2↑

3+

Fe203+H2s04——Fe2O3+6H卜=2Fe+3H2O

l

NaOH+H2SO4--一OH-+H=H2O(紅色消失)

2+

Na2CO3+H2SO4---Cθ3+2H=H2O+CO2↑

[設問]實驗室制氫氣時選用稀硫酸或鹽酸,而不用濃硫酸,為什么?

[板書]第一節(jié)硫及其化合物

二、硫酸

(引言]濃硫酸和稀硫酸在性質上有什么區(qū)別呢?

[板書](一)硫酸的物理性質

純硫酸是無色粘稠的油狀液體(常用的濃硫酸質量分數為98.3%)0純

硫酸難揮發(fā),沸點338°C(高沸點酸)。密度:質量分數為98.3%的硫酸的密

度為1.84g∕cm3(高密度酸)。能以任意比與水混溶(濃硫酸溶解時放出大

量的熱)。

設疑:濃硫酸溶解時放出大量的熱,如何稀釋濃硫酸呢?

學生:思考,回答:

把濃硫酸沿著燒杯壁緩慢注入水中并用玻璃棒不斷攪拌散熱。(酸入水)

老師:化學上都是將密度大的液體加入到密度小的液體中。

(二)濃硫酸的特性

1、難揮發(fā)性一制揮發(fā)性酸

H1SO√^)+N?CIUNaIISO4+HCIf

HNOK濃)+2N?(I4、ΜSO,+2IIC∣T

[提問]在實驗室里常用濃硫酸干燥氣體,說明濃硫酸有什么性質?

[板書]2、吸水性

用途:干燥劑(一般是吸收現成的水分子)

可干燥與它不反應的氣體:

如:。2、H2、N2、Cl2、CO2、So2、Ha等

不能干燥:NH3、H2S>HBr、Hl等還原性氣體。

3、脫水性(炭化)

觀看視頻實驗:潮濕的紙屑、棉花、木屑中分別滴入幾滴濃硫酸。

現象:三種物質都發(fā)生了變化,生成了黑色的物質。

[演示實驗]:在20OnIL燒杯中放入20g蔗糖,加入幾滴水,攪拌均勻。然后

再加入15mL溶質的質量分數為98%的濃硫酸,迅速攪拌。觀察實驗現象。

現象:蔗糖,逐漸變也黑,體■積膨脹、,形成疏松多孔的海綿狀的?物質,有刺激性氣味

氣體生成。

分析:蔗糖含C、H、O元素,分子式為C∣2H22θn,濃硫酸讓有蔗糖H、。元素

按水的組成(2:1)從有機物中“脫離”出來,結合成水分子,生成了黑色的C。

體現了濃硫酸的脫水性。

Ci2H22O1I.HzSS12C+11?O

說明:<1>脫水性是濃有機化合物黑硫酸

的特性之一。

<2>物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程。反應時,濃硫酸按水分子

中氫、氧原子數的比為2:1奪取有機物中的氫原子和氧原子。

<3>可被濃硫酸脫水的物質一般為含氫、氧元素的有機物,其中蔗糖、木屑、

紙屑和棉花等物質被脫水后生成了黑色的炭(炭化)。

思考:濃硫酸對皮膚有很強的腐蝕性,若不慎沾上,怎樣處理?

學生:立即用大量水沖洗,在患處涂上3%~5%的NaHCo3,嚴重者送醫(yī)院。

小結:

1、吸水性:是指吸收水分或奪取結晶水合物中的結晶水,形成一系列穩(wěn)定的硫

酸水合物,但是被干燥的物質本質未變。

2、脫水性:是指將有機物中的氫、氧元素的原子按水的組成(2:1)脫去,生成

水分子。

思考:蔗糖炭化現象中刺激性氣味的氣體是怎么形成的,生成的是什么氣體?

[講解]濃硫酸使蔗糖脫水炭化后,又吸水放熱,使其繼續(xù)被濃HzSCU氧

化。

[板書]4、強氧化性

A、[實驗]銅與濃硫酸反應,并檢驗生成的氣體?

[觀察現象]加熱時產生的氣體能使品紅,溶液褪色。溶液底部有灰黑

色固體析出。冷卻稀釋后溶液呈藍色。

CU+2H2SO4(濃)?CuSO4+SO2↑+2H2O

強調:銅是還原劑,濃硫酸是氧化劑,濃硫酸既表現出氧化性又體現出了酸性。

生成的氣體使品紅溶液褪色,證明是S02,應用堿液吸收尾氣,防止污染空氣。

對比討論出:稀硫酸的弱氧化性表現在它電離的H+,而濃硫酸的強氧化性表現

在硫酸分子中+6價的硫上。

[板書]:氧化大多數金屬:生成物中金屬顯高價,同時生成二氧化硫。

[講述]常溫下,Al,Fe遇濃硫酸發(fā)生鈍化。學生閱讀課文有關內容。教師啟發(fā)

鈍化在實際中的應用:鋁鐵容器盛裝濃硫酸。

B、濃硫酸與木炭反應,

C+2H2SOΛ=CO2↑+2SO2↑+IH1O

分析上述反應中元素化合價的變化情況,指出氧化劑和還原劑。

木炭是還原劑,濃硫酸是氧化劑,濃硫酸表現出強氧化性。

思考:請設計實驗證明濃硫酸與炭反應的三種產物,畫出實驗裝置圖。

蔗糖炭化中的刺激性氣味就是濃硫酸與木炭反應生成的二氧化硫。

討論:通過剛才的學習我們了解濃硫酸具有強的氧化性,請利用氧化還原反應規(guī)

律分析為什么濃硫酸作干燥劑時不能干燥H2S、HI、HBr氣體?

H2S+H2SO4(濃)=Sl+SO2t+2H2O

8HI+H2SO4(濃)=4I2+H2S∣+4H2O

S+2H2SO4(濃)上3SO2I+2H2O

小結:<1〉濃硫酸有強氧化性,包括還原性很弱的銀在內的很多物質,都能在

一定條件下被濃硫酸氧化。

<2>濃硫酸在作氧化劑時,主要是+6價硫的原子得電子,被還原為含低價

硫元素的物質,一般不會有+1價氫被還原,即一般不會生成氫氣。

(三)硫酸的用途

閱讀教材,了解硫酸的用途

[課堂小結]這節(jié)課我們重點探究的濃硫酸的化學特性。因為量變導致質變,所

以濃硫酸體現的以下與稀硫酸不同的特性:吸水性、脫水性、強氧化性。

[作業(yè)]課后習題

板書設計:

第一節(jié)硫及其化合物

二、硫酸

(一)硫酸的物理性質

(二)濃硫酸的特性

1難揮發(fā)性一制揮發(fā)性酸

II】SOK濃)÷N?CI--NaIISO4?HCIf

”玳)

HlM*2N?(I?NBJSO4?2IIC'∣t

2吸水性

3脫水性

C12H22On―-S512C÷11H2O

有機化合物黑

4強氧化性

Cu+IH2SO4(濃)白CuSO4+SO2T+IH2O

C+2H2SO4=CO2↑+2SO2↑+2H2O

(三)硫酸的用途

第五章化工生產中的重要非金屬元素

第一節(jié)第三課時硫及其化合物

【教學目標和核心素養(yǎng)】

宏觀辨識和微觀探析:

掌握硫酸根離子的檢驗;認識含硫物質可以實現相互轉化,從宏觀和微觀相結合的角度,

認識到各物質轉化的化學本質。

證據推理與模型認識:

能從物質類別和元素價態(tài)變化的視角,說明硫及其化合物的轉化路徑,設

計實驗進行初步驗證,并能分析、解釋有關實驗現象。

科學探究與創(chuàng)新意識:

能與同伴合作進行實驗探究,如實觀察、記錄實驗現象,能根據實驗現象形

成初步結論。在探究中互相合作思考,培養(yǎng)團隊意識,養(yǎng)成合作探究的習慣。

科學精神和社會責任:

在實驗中培養(yǎng)動手能力,形成理論結合實際的價值觀念,能運用硫及其化合

物知識分析討論生產、生活中簡單的化學問題(如環(huán)境保護等),認識化學科學對

社會可持續(xù)發(fā)展的貢獻。認識到化學在現代工業(yè)中的實際應用,積極運用新技術,

在未來的學習中,要實現理論和實際結合,成為一名化工工程師。

【教學重難點】

1.硫酸根離子的檢驗:

2.含硫物質的轉化。

板書:一、SO的檢驗

L實驗探究(教師演示實驗)

先滴入幾滴I先滴入幾滴I先滴入幾滴

BaCh溶液]/BaCk溶液HjBaCb溶液

再加入少量r再加入少量r再加入少量

實驗工鹽酸

鹽酸鹽酸

0

操作

-NafO三Na?Oι

稀硫酸*溶液4?溶液

實驗先產生白色沉淀,加先產生白色沉淀,加產生白色沉淀,加

現象入鹽酸后沉淀不溶解入鹽酸后沉淀不溶解入鹽酸后沉淀溶解

COj與Ba?+反應生

2+

實驗SOj與Ba反應生成不溶于鹽酸的白色沉淀,成白色沉淀

結論離子方程式:22+

SO4-+Ba=BaSOUBaCO3,可溶于鹽

檢驗S04”可能用到的方法:

①X+&Q溶液)現象(產生白色沉淀)+"C"容液>現象(沉淀不消失)

結論:可能含有SO:-、Ag?Hg;+.

②X+34(NQ)2溶液)現象(產生白色沉淀)+"NQ溶液>現象(沉淀不消

失)

結論:可能含s。:-、so;-.

③X+'(Nep?溶液>現象(產生白色沉淀)+HC潞液>現象(沉淀不消失)

結論:可能含SOj、SOI

④X+BaCg溶蟲>現象(產生白色沉淀)+"NQ溶液>現象(沉淀不消失)

結論:可能含SOj、SO;-、Ag+、HgA

同學歸納歸納S0--的檢驗方法。

教師:在中學化學里常常先用鹽酸把溶液酸化,以排除C。;-、S。;-、Ag+等可能造成

的干擾,再加入Bae/2溶液,根據是否有白色沉淀出現來闡明原溶液中是否有S?!复嬖?。

(不要用硝酸,硝酸會把亞硫酸根氧化為硫酸根而干擾實驗。)

2.檢驗SO:的正確操作方法:

加足量鹽酸酸化.滴加BaCb溶液

被檢液取清液有無白色沉淀產生(判斷有無Soj)。

先加稀鹽酸的目的是:排除CCV-、S03”、Ag+等離子的干擾。

因此在實驗室里,通常將溶液先用稀鹽酸酸化,然后加人BaeI2溶液來檢驗

so:的存在?!⒁馑幤芳尤氲南群箜樞颉?/p>

真實情景思考:

現在我們炒菜用的精鹽又細又白,你知道精鹽是由粗鹽經過什么樣的程序制

得的嗎?粗鹽經溶解、過濾和蒸發(fā)后還含有硫酸鹽及Cael2、MgCI2等雜質。如

何進行粗鹽提純嗎?

—乘馀NaOH——

Mg2t過量CO,

NaOH過濾后氣體

—^Mg(C)H為沉淀加鹽酸

NaCl

剩余

2+NaCO

Ca過量23

剩余」NaKO:,一

CaCO3沉淀、BaCO3沉淀

BaCl2

so?BaSo4沉淀

強調:為使雜質離子完全除去,要加入過量的試劑。后續(xù)試劑要能夠將前面所加

過量的試劑除去,由此可知碳酸鈉溶液要在氯化領溶液之后加入。

通常加入試劑的幾種順序:

ΦBaCh溶液TNaOH溶液一Na2CO3溶液一鹽酸

②NaOH溶液-BaCb溶液一Na2CO3溶液一鹽酸

③BaCl2溶液τNa2CO3溶液TNaoH溶液T鹽酸

資料卡片:硫酸鹽

硫酸鹽結晶水合物的俗名主要用途

CaSo42”?。生石膏

CaSO4制粉筆、模型、塑像等

ICaSO4?H2O熟石膏

Na2SO4Na2SQT°“2。芒硝制玻璃、造紙工業(yè)

收劍劑、防腐劑、顏料

ZnSO4ZhSQ?7∕。皓研

BaSO4——重晶石醫(yī)療上用作“鋼餐”

補血劑、制藍黑墨水

FeSO4FeSo4?7"2。綠磯

CuSO4CMSo4-5”2。藍磯、膽磯制農藥、鍍銅液

KAl(SO4)2K4∕(S0JT24。明帆凈水劑

二、不同價態(tài)含硫物質的轉化

1、自然界中硫的存在和轉化

閱讀課本:總結硫的存在和轉化

(-)硫的存在:

(1)游離態(tài):火山噴口附近、地殼的巖層內。

硫化物:黃鐵礦FeS2、黃銅礦CuFeS2

(2)化合態(tài)

L硫酸鹽:石膏CaSO4?2H2θ?芒硝Na2SO4?lOH2O

(二)硫的轉化:

2、實驗室不同價態(tài)含硫物質的轉化

I、轉化原理

(1)硫元素常見價態(tài)及其轉化關系

(-2)O(+4)(+6)

S<,S<S<-S

(2)通過氧化還原反應實現不同價態(tài)含硫物質的互相轉化。

(3)低價態(tài)的硫向高價態(tài)轉化時需加入氧化劑,高價態(tài)的硫向低價態(tài)轉化時需

要加入還原劑。

n、實驗設計,方法引導:

設計實驗實現不同價態(tài)硫轉化,遵循的原則是科學性、可行性、安全

性和綠色化學。

III>硫單質及其化合物之間的轉化規(guī)律

(1)鄰位價態(tài)原則

不同價態(tài)的硫的轉化是通過氧化還原反應實現的。

(2)相鄰價態(tài)的粒子不發(fā)生氧化還原反應,如S和H2S、S和SO2、S02和濃硫

酸之間不發(fā)生氧化還原反應(可用濃硫酸干燥SO2)。

(3)歸中規(guī)律

當硫元素的高價態(tài)粒子與低價態(tài)粒子反應時,一般生成中間價態(tài)。如

2H2S+SO2===3S+2H2OO

2Na2S+Na2SO3+3H2Sθ4===3Na2Sθ4+3S∣+3H2Oo

(4)含硫物質的連續(xù)氧化規(guī)律

足量。2O211,0

H2SSO2SO3∣M?H2SO4

S元素O2O2HQ

S^K?SO2SO3MφII2SO4

小結:本節(jié)課通過學生自主設計實驗,探究硫元素之間的相互轉化,設計實驗進

行初步驗證,并能分析、解釋有關實驗現象。加深理解從而牢固地掌握含硫物質

的相互轉化,提升了學習化學的興趣

作業(yè):課后習題

板書設計:

一、so;的檢驗

加足量鹽酸酸化滴加BaCl,溶液

被檢液*取清液有無白色沉淀產生(判斷有無so;-)。

2

先加稀鹽酸的目的是:排除Cθ3>、SO3->Ag+等離子的干擾。

二、不同價態(tài)含硫物質的轉化

1、自然界中硫的存在和轉化

2、實驗室不同價態(tài)含硫物質的轉化

第二節(jié)如及其化合物

【教學目標】【核心素養(yǎng)】

(1)了解氮元素在自然界中循環(huán)的基本過程,宏觀辨識與微觀探析

認識氮循環(huán)過程中的重要物質,了解生物固氮和

人工固氮,認識氮氣的性質。

(2)通過對NO、NO2的性質及相互轉化的學習,變化觀念與平衡思想

了解相關計算。

(3)通過實驗探究氨氣、接鹽的性質。

(4)掌握氨氣實驗室制備(制法、干燥、收集)??茖W探究與創(chuàng)新意識

(5)通過實驗探究濃硝酸.濃硫酸的強氧化性及差異。

(6)了解硫、氮及其化合物對環(huán)境的影響和環(huán)境保護科學態(tài)度與社會責任

的重要意義,增強環(huán)保的意識和責任感。

【教學難點】

氮及其重要化合物的性質及相關實驗

【教學難點】

L搭建數學思維模型,體驗并掌握“守恒”關系是解決化學問題的重要工具。

2.設計性質實驗將化學性質和制備物質,驗證性質的內在知識聯系起來,

激發(fā)學習興趣,結合化工生產與應用讓化學回歸真實,同時提高實驗的設計和答

題能力

【教學方法】

實驗法、問題法

【教學過程】

第一課時氮氣和氮的固定一氧化氮和二氧化氮

引入:閃電是大家非常熟悉的一種自然現象。俗話說''一場雷雨一場肥”,雷雨過后,

人們發(fā)現有些地方的小草長得更茂盛了,葉子綠油油的,就像剛施了氧肥一樣。

在雷電交加的時候,空氣里的氮氣和有關的含氮化合物發(fā)生了哪些化學反應?產

生了哪些物質?

板書:一、氮氣(N2)

L結構:

原子結構示意圖:

N:第二周期第VA族。

講解:氮原子的最外電子層有5個電子,既不容易得到3個電子,也不容易失去

5個電子。因此,氮原子般通過共用電子對與其他原子相互結合構成物質。、

在自然界里,氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中,部分氮元素存在于動

植物體內的蛋白質中,還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和鏤鹽中。

氮是自然界各種生物體生命活動不可缺少還能以蛋自質等有機物形式存在。

的重要元素

板書:電子式:,N::結構式:N≡N

2.物理性質

無色無味的氣體,難溶于水,密度比空氣略小。

3.化學性質:常溫下性質穩(wěn)定,可作保護氣

講解:由于氮分子內氮氮三鍵斷開需要較多的能量,故氮氣的化學性質很穩(wěn)定,

通常情況下難與其他物質發(fā)生化學反應,但在高溫放電等條件下,也能反應。

板書:①與H,反應:、+3凡.商言黑=2NH,(放熱反應,工業(yè)合成氨原理)

z催化劑?

?,放電

②與反應:N2+O,=^2NO

占燃

③與活潑金屬反應:N2+3Mg,Mg3N2

4.工業(yè)制法:工業(yè)上從液態(tài)空氣中,利用液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低加

以分離而制得氮氣。

5.氮的固定:將游離態(tài)的氮轉變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的方法。

板書:二、氮的氧化物

氮元素有+1、+2、+3、+4、+5等五種正價,對應六種氧化物:N2O?.NO^

此。3-NO2,Ngj,Ngs其中Ngs和N2O5分別是HNO2和HNO3的酸酊,它們

都是大氣污染物,空氣中的NO?是造成光化學煙霧的主要因素。

氧化物NONO2

無色、無味、難溶于水,有毒紅棕色,有刺激性氣味的有

物理性質氣體毒氣體,密度比空氣的大,

易液化,易溶于水。

與反應2NO+O2=2NO2

與水反應3NO2+H2O=2HNO3+NO

質與水、O2

4NO+3O2+2H2O===4HNO34NO2+O2÷2H2O===4HNO3

反應

收集方法排水法向上排空氣法

NO:收集,No2(或NO、No2混合氣體):堿液(如NaoH

尾氣處理

_______________________溶液)________________________

【例題精析】

例題L判斷下列說法是否正確,正確的劃“止,錯誤的劃"x”

(1)13C:C0、NO、NO2都是大氣污染氣體,在空氣中都能穩(wěn)定存在()

(2)NO可用于某些疾病的治療()

例題2.將22.4L某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應后,氣體體

積變?yōu)?1.2L(體積均在相同條件下測定),則該氮氧化合物的化學式為()

A.NO2B.N2O3C.N2OD.N2O4

例題3.研究No-SO-Co等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

No2可用水吸收,相應的化學反應方程式為

催化劑

利用反應6NO,+8NHa6N,+12H,O也可處理NO2°當轉移1.2mol電子

Δ

時,消耗的NO?在標準狀況下是Lo

【課堂小結】

學會1、氮氣的性質及用途2、氮氧化合物的性質

【板書設計】

一、氮氣(N2)

L結構:

原子結構示意圖:

N:第二周期第VA族。

電子式:,N::結構式:N三N

2.物理性質

3.化學性質:

①與H?反應:N2+3H2,=-2NH3(放熱反應,工業(yè)合成氨原理)

.Lr?.放電

②與。2反應:N2+O2-=2NO

點燃

③與活潑金屬反應:N2+3Mg""Mg3N2

4.工業(yè)制法:

5.氮的固定:將游離態(tài)的氮轉變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的方法。

二、氮的氧化物

【教學反思】

第二課時氨和筱鹽

板書:一、氨氣:

1.物理性質:氨氣是無色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶

于水,常溫常壓下,1體積水中溶解700體積氨氣。

2.化學性質:NH3是一種堿性氣體

【問題1】.作為堿性氣體氨氣應該具有什么性質,請思考并用方程式表示問題

【問題2].請描述一下氨水的成分和理由:

【問題3】.氨水是一種弱堿,能發(fā)生什么反應呢?

⑴與水反應NH,+H2ONH,?H2ONH;+OH^

+

溶液呈弱堿性,氨水的成份為:NH3、H2O?NH3?H2O.NH;、OFT、H,

氨水易揮發(fā);

【實驗1】.噴泉實驗

1.形成噴泉的原理

形成噴泉最根本的原因是瓶內外存在壓強差。當燒瓶內氣體溶于液體或與之

反應時,瓶內氣體大量減少,壓強降低,外界的大氣壓將液體壓入燒瓶內,如此

持續(xù),最后液體將充滿燒瓶。

2.常見噴泉的形成主要有以下兩類:

(1)極易溶于水的氣體(NH3、He1、SO?等)與水可形成噴泉。

(2)酸性氣體(He1、So2、NO2、CO2、H?S等)與NaoH(aq)也能形成噴

泉。

(2)與酸

與揮發(fā)性酸(如濃鹽酸、硝酸):NH3+HCI=NH4Cl,現象:產生白煙

與硫酸反應:2N&+H2SO4=(NHj,SO4

蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近,其現象為白煙,將濃鹽酸

改為濃酸,也會出現相同的現象。

(3)與鹽反應

向AlCl3溶液中滴加氨水反應的離子方程式為:

3+

Al+3NHrH2O=Al(OH)3L+3NH;

(4)還原性(催化氧化):

NH3中的N呈-3價,所以NH,具有還原性,能被NH3、CUO、NO,、Cl?等

物質氧化。

4NH,+5O2=里也4NO+6H,O(工業(yè)制硝酸的基礎)

Δ

3.實驗室制法2NHaCl+Ca(θH)2-2NH3T+CaCU+2H2O。

【實驗2】氨氣的實驗室制法

(1)裝置:“固體+固體一?一氣體”(與用KQo,或KMnO,制0?的裝置相

同)。

(2)收集:只能用向下排空氣法。

【問題4】.如I何檢驗NH3和干燥NH3?

講解:氨氣是唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體,常用此性質檢驗

氨氣。氨氣是堿性氣體,不能用濃硫酸干燥,也不能用無水CaCl2干燥,可用堿

性干燥劑堿石灰干燥。

(3)干燥:用堿石灰(NaoH和CaO固體的混合物)。

(4)驗滿方法:①用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變藍色;②將

蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,有白煙產生。

(5)尾氣處理:一般在管口塞一團用水或稀HA。,浸濕的棉花球,可

避免污染空氣。

【問題5】.從氨水中獲得氨氣,有哪些辦法?什么原理?

方法化學方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置

ΔUC

加熱濃氨水NH3-H2O^=NH3↑+H2O

UL

rfi=≡

NaoH溶于水放熱,促使氨水分解,

濃氨水+固

且OH-濃度的增大有利于NH,的生

體NaOH

________________________________

濃氨水+固Cao與水反應,使溶劑(水)減少;

體CaO反應放熱,促使氨水分解。化學方

程式為

NH,H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH),

二、鏤鹽:

1.物理性質:白色晶體,易溶于水;

2.化學性質:

①受熱分解:NH4HCO,NH3↑+H2O+CO2↑(30℃以上可分解),

:

NH4Cl==NH,T+HCl↑

【問題6].能不能用直接加熱錢鹽制取氨氣?

講解:硝酸鏤、碳酸氫鏤、氯化鏤。因為加熱過程中NHjNOs可能發(fā)生爆炸而有

危險;NH4HCO3受熱極易分解產生CO2,使生成的NR中混有較多的Co2雜質;

NH4Cl受熱分解生成的HCl和NH3遇冷后立即化合又生成NH4Cl。

②與堿反應:Ca(OH),+2NH4Cl^=CaCl2+2NH,↑+2H,O

【實驗3】鏤鹽與堿溶液反應的離子方程式:

NH;+OH-=NH,↑+H2O

(該性質可用于氨氣的制取和錢根離子的檢驗)。

3.NH:的檢驗

檢驗NH才的方法是加入強堿反應,加熱能夠產生使?jié)駶櫟募t色石蕊試液變藍的刺

激性氣體。

【例題精析】

例題1只用一種試劑就能將NHQ、(NHJSoQNaα,NaAO4四種溶液區(qū)分

開,這種試劑是()

A.NaoH溶液B.AgNo3溶液

C.Ba(OH)2溶液D.BaCk溶液

【答案】C

【解析】分析四種鹽溶液,兩種核鹽,可以用堿液區(qū)分,兩種硫酸鹽都可用

Ba?+區(qū)分,故選用Ba(OH)2即可區(qū)分。

例題2下列關系圖中,A是一種正鹽,B是氣態(tài)氫化物,C是單質,F是強

酸。當X無論是強酸還是強堿時都有如下轉化關系(其他反應產物及反應所需

條件均已略去),當X是強堿時,過量的B跟Cl?反應除生成C外,另一產物是

鹽酸鹽。

XCL2O2O2H2O

H——>回——>[c]——>回————

下列說法中不正確的是()

A.當X是強酸時,A、B、C、D、E、F中均含同一種元素,F可能是H^SO4

B.當X是強堿時,A、B、C、D、E、F中均含同一種元素,F是HNo3

C.B和Cl?的反應是氧化還原反應

D.當X是強酸時,C在常溫下是氣態(tài)單質

【答案】D

【解析】A是正鹽,既可以與強酸反應又可以與強堿反應,并且生成產物B

都是氫化物,A必須是鏤鹽,B如果是酸根離子形成的氫化物能與Cl,反應,說

明其有還原性,有還原性的氫化物常見的是H?S,故A是(NH,1S,A項,當X

是強酸時,B就是H?S,那么C是S,D是SO”E是So3,F就是H2SO4,A對;

B項,當X是強堿時,B就是NH3,C就是N?,D就是NO,E就是NO?、F就

是HNo3,故B對;C項,不管B是H?S還是NH,,與氯氣發(fā)生的都是氧化還原

反應,C對;D項,當X是強酸時C是S,是固態(tài)單質,D錯。

例題3用如圖裝置制取、提純并收集表中的4種氣體(A、B、C表示相應

儀器中加入的試劑),其中可行的是()

氣體________A________B________C_________

ANO2濃硝酸銅片NaoH溶液

酸性

BSO2濃硫酸銅片KMNO4

固體

CCO2稀硫酸Na^CO,濃硫酸

DNH,濃氨水生石灰濃硫酸

【答案】C

【解析】由裝置圖可知,制取氣體采用固體與液體常溫下反應,且采用向上

排空氣法收集。C為凈化提純裝置。A項不能用NaOH溶液作干燥劑,因為NaoH

不僅與揮發(fā)出的HNo3反應,也與NO?發(fā)生反應;B項CU與濃硫酸只能在加熱

條件下才能發(fā)生反應,且SO,不能用酸性KMNo&干燥;D項不能用濃硫酸干燥

NH3,且收集NH,應用向下排空氣法收集。

【課堂小結】

學習目標定位:知道NH、的物理性質特點以及氨水顯堿性的原因;學會氨

氣的實驗室制取、收集和檢驗方法;學會錢鹽的性質及NH;的檢驗方法

【板書設計】

一、氨氣:

1.物理性質:

2.化學性質:

(1)與水反應NH,+HO

2NH3H2ONH;+OH

(2)與酸

NH,+HCl=NH4CI,現象:產生白煙

2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

(3)與鹽反應

3+

Al+3NH,?H2O?=AI(OH)3J+3NH;

(4)還原性(催化氧化):

4NH,+50,-催化劑,4NO+6H,O(工業(yè)制硝酸的基礎)

3.實驗室制法

Δ

2NH4C1+Ca(OH),—2NH3↑+CaCl2+2H2O。

二、鐵鹽:

1.物理性質:2.化學性質:

①受熱分解:

Δ

NH4HCO,NH3↑+H20+CO2TNH4ClNH3T+HClT

②與堿反應:

Δ

Ca(OH),+2NH4C1CaCl2+2NH1↑+2H,O

NH*+OH=NH3T+H2O

3.NH:的檢驗

【教學反思】

第三課時硝酸酸雨及防治

板書:一、硝酸(HNO3)

1.物理性質:

無色、刺激性氣味、易揮發(fā)液體,能與水以任意比例互溶,常用濃硝酸的質

量分數大約為69%o

2.化學性質

硝酸為強酸,具有以下性質:

①具有酸的通性;

光或執(zhí)

②不穩(wěn)定性:4HNO1?4NO-,↑+O2↑+2H,O;

③強氧化性:無論濃、稀硝酸均具有強氧化性,與金屬反應時不放出氫氣。

(1)與金屬反應:Cu+4HNO3(?)=Cu(NO3)2+2N0,↑+2H2O;

3Cu+8HN0,(稀)=3CU(No3),+2N0,↑+4H2O3;

3Ag+4HNO;(稀)==3AgNo3+N0↑+2H2O;

常溫下濃硝酸與鐵、鋁發(fā)生鈍化。

講解:硝酸與金屬反應的一般規(guī)律

(1)金屬與HNO3反應一般不生成H?,濃HNo3一般被還原為NO?,稀HNO、

一般被還原為NO。

(2)足量金屬與一定量濃硝酸反應時,隨著硝酸濃度的降低,產物也發(fā)生

改變。

(2)與非金屬反應:C+4HNO,(?)=CO2↑+4NO2↑+2H2O0

硝酸與非金屬反應的規(guī)律

(1)濃硝酸能與碳、硫、磷等非金屬單質反應,一般生成最高價含氧酸或

最高價氧化物、二氧化氮和水。

(2)與非金屬反應,HNo3表現強氧化性,不表現酸性。

(3)與其他還原劑反應,如H2S、SO2、Fe?+等。

3.工業(yè)制法

催化劑

氨的催化氧化法,4NH,+5O24NO+6H1O;

2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O^2HNO3+NO;

i

尾氣處理:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

4.用途:制硝酸鹽、氮肥、炸藥、染料等

【活動1]金屬與硝酸反應

2.討論確定守恒關系

⑴電子守恒:金屬失電子數=生成氣體時HNO.3得電子數

⑵物料守恒:消耗HNo3的量==鹽中NO3的量(表現酸性的HNO3)+氣體

中N原子(被還原的HNO3)的量

⑶電荷守恒:HNO3過量時反應后溶液中(不考慮OH)則有:

4NO;)=C(H+)+〃Xe(Mn+∣)(M向代表金屬離子)。

2、金屬與HNO3反應時,有關C(H*)、pH、金屬與NOJ、丁混合液的計算,

常用離子方程式進行分析。

【即時鞏固】【例1】、將32.64g銅與14OmL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶

解產生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2Lo請回答:

(I)NO的體積為L,NO2的體積為Lo

1

(2)原硝酸溶液的濃度為molLo

【例2】某溶液IoOmL,其中含硫酸0.03mol,硝酸0.(MmO1,若在該溶液中

投入1.92g銅粉微熱,反應后放出Nc)氣體約為()

A.0.02molB.0.01mol

C.0.015molD.無法計算

【活動2】硝酸氧化性的實驗探究

金屬與HNO3的反應一直是高考的熱點,主要考查方式有現象的描述、裝置

的選擇、實驗的設計是否符合環(huán)保、化學計算等。

【例3】(09北京卷)某學習小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱的,按

下圖裝置進行試驗(夾持儀器已略去)。實驗表明濃硝酸能將No氧化成NO2,

而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸。

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