人教版高中化学必修一4.3硫和氮的氧化物教案.doc

硫和氮的氧化物（第一课时）【教学目标】知识与技能1、了解二氧化硫的物理性质；了解可逆反应的概念；掌握二氧化硫的化学性质。2、培养学生用新概念重新理解旧知识的能力（可逆反应的概念）；培养学生概念设计实验、动手实验、观察实验，并根据实验现象的得出可能的规律的能力。过程与方法通过二氧化硫中硫元素的化合价，分析其可能有的性质，探究其从SO2变成H2SO4的可能途径，并设计实验来证明，激发学生学习化学的兴趣、探索新知识的欲望，并且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。情感、态度与价值观1、引导学生认识环境问题的产生主要是由于人类对环境缺乏正确的认识。2、引起学生对人类面临的与化学相关的社会问题的关注，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。【教学方式】1、努力体现以学生为主体的教学思想。利用课前布置的实践活动，搜索与二氧化硫有关的新闻，激发学生思索，使学生较快地投身于学习情境中。在教学过程中，利用“实验”、“学与问”、“资料卡片”，激发学生求知的欲望。2、以酸雨的形成为线索，展开对二氧化硫性质的探究。【课前准备】课余时间利用“百度”搜索引擎，键入关键词“二氧化硫”，查找相关新闻，把你最感兴趣或感受最深的一段摘录下来，并把你对二氧化硫的感觉用一幅图画的形式表现出来。把画得好的和有代表性的图画张贴于黑板报上。【教学过程】教师通过看你们查阅的资料和所画的图画，我感到你对二氧化硫最为深刻的感受是它带来了酸雨。教师点击网页：/quality/air.php3，播放当天的空气质量日报。首要污染物有哪些？学生二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒教师今天我们就共同讨论关于二氧化硫的问题。投影第三节 硫和氮的氧化物一、二氧化硫教师空气有哪些主要的成分？学生氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等。教师二氧化硫不是空气中的成分，那么空气中的二氧化硫是怎么来的呢？学生燃烧含硫的燃料，如煤，就会产生二氧化硫。投影1、二氧化硫的天然排放源：酸性物质SO2有四类天然排放源：海洋雾沫，它们会夹带一些硫酸到空中；土壤中某些机体，如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物，继而转化为SO2；火山爆发，也将喷出可观量的SO2气体；雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SO2排放源，因为树木也含有微量硫。二氧化硫的人为排放源：化石燃料的燃烧；工业尾气的排放；土法炼硫等。实投硫粉教师观察单质硫，归纳其物理性质学生黄色粉末教师硫在空气中燃烧，就会生成二氧化硫。写出化学方程式学生写方程式教师那么二氧化硫在空气中又是如何变成硫酸，造成酸雨的呢？ 教师我们首先分析一下SO2和H2SO4两种含硫化合物中，硫元素的化合价各是多少？学生+4、+6推进要使硫元素从+4价升高到+6价，必须加入什么物质？学生氧化剂教师这一过程在空气中发生，氧化剂是什么？学生氧气教师除了氧气外，要使SO2变成H2SO4还需要空气中的水蒸气，也就是水参加反应。实投课前收集好的一试管二氧化硫，观察颜色。实验47结合开始的讨论，归纳二氧化硫的物理性质教师常温常压下，1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫投影2、物理性质：无色、有刺激性气味、有毒的气体，密度比空气大，易溶于水，易液化教师二氧化硫溶于水后有没有跟水反应呢？实验47检验溶液的酸碱性学生呈酸性，说明发生了化学反应。教师这种酸是亚硫酸。它很不稳定，在同一条件下同时又会分解成SO2和H2O，那我们怎样表示这样的反应呢？投影SO2 + H2O = H2SO3教师这样的反应，叫可逆反应，我们以前学过的二氧化碳与水反应生成的碳酸，在同一条件下同时也会分解成CO2和H2O，也是可逆反应。你会写出它的反应方程吗？投影 CO2 + H2O = H2CO3提问H2SO3中硫元素的化合价是多少？学生+4H2O教师这时候，如果H2SO3遇到氧化剂氧气，就会被氧化成硫酸。O 2投影2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 液相：SO2 H2SO3 H2SO4H2OO2推进除此之外，在空气中，SO2要变成H2SO4还可能是通过气相的反应过程。投影 气相：SO2 SO3 H2SO4催化剂学生写出有关的化学方程式投影2SO2 + O2 = 2SO3，SO3 + H2O = H2SO43、硫酸型酸雨的形成过程教师这时空气中的尘埃和漂浮物就做了催化剂，形成酸雨。推进那么SO2是否就一无是处了呢？ 学生利用上述酸雨的形成原理，可以合成硫酸。教师对，工业上就是利用酸雨的气相形成原理来生产硫酸的。除此之外，在你们查的不少资料中，都有提到SO2用于食品加工，这又是利用了它的什么性质呢？ 实验47漂白性实验。加热时在试管口加一片红色的玫瑰花瓣。与上一节所做的HClO的漂白实验对比。现象滴加品红溶液变无色。加热后，试管内溶液变红色，试管口的花瓣便白色。教师这样的现象说明什么呢？学生实验说明SO2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。而分离出来的SO2又使玫瑰花瓣褪色了。投影4、漂白性教师SO2的漂白性与上一节我们学的HClO的漂白性有什么不同？学生漂白后的物质不稳定，容易恢复原有的颜色教师工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，也可用于杀菌消毒。但SO2漂白的原理是它与有色物质反应生成一中不稳定的无色物质，这种无色物质见光遇热易分解，从而使有色物质恢复原色。所以用SO2漂白的纸浆制成纸，印刷成报纸后，存放时间长的时候会变黄色。该反应实质是非氧化还原反应，这种漂白结果是暂时的。而上一节所学的HClO的漂白，则是利用了HClO的强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，其反应实质是氧化还原反应，故漂白效果是永久的，加热不会恢复原色。所以一些不法厂商利用SO2的这一性质来加工食品，使其增白。食用这样的食品，会对人体的肝、肾等有严重损害，并有致癌作用。可见，任何事物都有利弊两面，SO2也不例外，切忌走向极端，只有合理利用，才能物尽其用。【随堂练习】1、以下气体能用NaOH固体干燥的是：A、NH3 B、SO2 C、CO2 D、HCl2、既能使石蕊试液变红，又能使品红试液变为无色，还能使溴水褪色的是：A、Cl2 B、CO2 C、SO2 D、CO3、能鉴别SO2和CO2的试剂是：A、品红溶液 B、澄清石灰水 C、紫色石蕊试液 D、高锰酸钾溶液4、检验SO2中是否混有CO2气体，应采用的措施是：A、通过澄清石灰水 B、通过NaOH溶液再通过澄清石灰水C、通过品红溶液 D、先通过足量KMnO4酸性溶液，再通过澄清石灰水5、除去CO2中混有的少量的SO2，可选用的试剂是：A、澄清石灰水 B、品红溶液 C、溴水 D、高锰酸钾溶液6、SO2和HClO都具有漂白作用，若将等物质的量的SO2和Cl2气体，同时作用于潮湿的有色物质，可观察到有色物质：A、立刻褪色 B、慢慢褪色 C、先褪色后复原 D、颜色不褪【随堂练习】参考答案：1、A 2、C 3、AD 4、D 5、CD 6、D硫和氮的氧化物（第二课时）【教学目标】知识与技能1、初步掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质，实验探究由二氧化氮制硝酸的可能方法；2、培养学生观察能力、信息处理能力。过程与方法会对有关物质的性质进行分析、归纳情感、态度与价值观1、了解氮氧化物对环境的污染，增强环保意识；2、通过酸雨利弊两方面的分析，对学生进行辨证唯物主义观点的教育。【教学方式1、努力体现以学生为主体的教学思想。在教学过程中，利用“实验”激发学生求知的欲望。2、以酸雨的形成为线索，展开对氮氧化物性质的探究。【教学过程】引入上节课我们学习了SO2所形成的硫酸型酸雨的形成过程，在你们查阅资料的过程中，形成酸雨的污染源除了SO2，还有其它吗？学生氮氧化物教师氮氧化物同样不是空气的成分，那么它的来源在哪里呢？投影二、二氧化氮和一氧化氮1、氮氧化物的天然排放源：闪电，高空雨云闪电，有很强的能量，能使空气中的氮气和氧气部分化合，生成NO，继而在对流层中被氧化为NO2，NOx即为NO和NO2之和；土壤硝酸盐分解，即使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐，在土壤细菌的帮助下可分解出NO、NO2和N2O等气体。氮氧化物的人为排放源：酸性物质NOx人为排放源主要是交通运输，如汽车尾气、飞机高空飞行等。教师自然界的闪电和人为的汽车尾气产生氮氧化物的原理是一样的，都是在放电的条件下，使空气中的O2和N2反应。FO2实验模拟NO的形成高压电源EDCBA浓硫酸N2+O2操作步骤：（1）将氮气和氧气按11的比例混合经容器A，用浓硫酸干燥后进入反应器B。（2）使B反应器中两电极放电间隙保持在23cm，并接通高压直流电源，电压约为10kV，使混合气在电弧高温中强热五分钟左右。（3）再从E处与抽气机连接，缓慢抽气，同时由F处给容器D中输入纯氧气。现象B和C处气体无色，容器D处看到有红棕色气体生成。放电或高温投影N2 + O2 = 2NO，2NO + O2 = 2NO2 （无色） （红棕色，有毒）2、物理性质推进上节课我们学习了SO2可溶于水并能与水发生化学反应，那么NO2的水溶性又如何呢？实验向一小集气瓶的NO2气体中滴入几滴水，振荡，观察现象。现象红棕色消失结论NO2能溶于水教师那么有没有与水反应呢？实验打开玻璃片，观察现象。向溶液中滴加几滴紫色水蕊试液，观察现象。现象气体变成红棕色，溶液变红色教师请根据现象判断生成物是什么？写出化学方程式。投影3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO3、硝酸型酸雨的形成教师空气中的O2和N2就是通过这样的过程形成硝酸型酸雨的。同样，工业上也利用这一原理制取硝酸。O2放电H2O投影硝酸型酸雨的形成：N2 + O2 NO NO2 HNO3教师利用这一原理制硝酸，我们会发现按这样的方案进行的话，会生成NO，不但降低了原料的利用率，排放到空气中还会造成污染。如何才能做到物尽其用呢？讨论教材中“科学探究教师用实物投影投出设计方案，公布学生设计最优方案。过渡氮氧化物除了可以制成硝酸外，还有其它的用途。学生阅读教材中“科学视野“教师通过这两节课的学习，我们认识到SO2和NO2对大气的污染，那么你对酸雨又了解多少呢？投影三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染学生阅读教材教师对于防治酸雨，你还有没有其它的措施呢？从实际出发，我们可以用哪些具体的行动来防止酸雨？学生讨论教师上节课我们讲过凡事都有利弊两面，那么酸雨是不是没有任何好处，是一个例外呢？学生讨论酸雨有什么有利之处？教师任何事物都有利弊，酸雨也不例外。生态系统是个复杂的系统，某个部分可能受害，某个部分可能受益。目前，人们对酸雨给予生态环境的影响的认识是：总体来看是有害的，但在局部地区可能是有益的。我国碱性土壤占总土壤面积一半以上，适当的酸性降水对碱性土壤的作物在一定生长时间内有益。含有较多量硫酸根离子的雨水，对贫硫土壤补硫无疑有益，因为硫也是作物良性生长所必需的元素。凡事忌走向极端，弊大于利，是目前对酸雨总体看法。 我国湖北省兴山、当阳、郧县、襄樊、沙市、崇阳和罗田等地，经土壤化学分析均缺硫，土壤有效硫含量相当低。而硫是排在氮，磷，钾之后的作物所需的第四种主要营养元素。含硫降水无疑是补给农作物有效硫营养途径之一，从而带来有利生态影响。某些蔬菜，如越冬作物油菜，需硫量较大，酸性降水对其更为有利。四川省成都附近的温江县的土壤约有十二种，其中十种土壤有效硫含量偏低，证明缺硫。经分析结果表明，小麦，水稻和油菜的茎秆和籽粒缺硫。缺硫导致产量降低。酸雨，含有较多的硫酸根，可以补充部分土壤所缺的硫，但因缺硫过多，光靠酸雨还是不够的，应施含硫化