第三节硫和氮的氧化物.doc

第三节 硫和氮的氧化物一、教学设计环境保护问题已越来越为世界各国所重视，环境意识已成为当代人类文化素质的重要组成部分，并成为衡量一个国家，一个民族乃至一个人的文明程度的重要标准。环境问题的产生主要是由于人类对自然资源和生态环境的不合理利用和破坏造成的，而这种损害环境的行为又是同人类对环境缺乏正确的认识联系在一起的。因此，根据课程标准“关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力”的要求，加强环境教育，提高学生的环境意识，帮助学生正确认识环境和环境问题。二氧化硫和二氧化氮是造成大气污染的主要气体，大气质量与二氧化硫、二氧化氮的含量有关。因此，在本章中，把这二者单独作为一节来学习。本节从人们熟悉的空气质量日报提出相关的4个问题，然后教科书安排了三部分内容，第一部分是二氧化硫的性质，第二部分是二氧化氮、一氧化氮的性质，第三部分是二氧化硫和二氧化氮对大气的污染。本节内容编排有以下特点：1.主题明确本节的主题是了解环境污染的原因和树立环境保护意识，教科书从空气质量日报引出环境问题，最后教学内容落实到二氧化硫和二氧化氮对大气的污染，给自然环境、人类的正常生活和工农业生产带来的危害，以及防治环境污染的方法等。总体的思路是先弄清楚有关污染物的性质，然后让学生了解引起大气污染的原因，从而引导学生形成参与解决环境问题的意识。2.内容新颖本节中空气质量日报、信使分子NO、火箭为什么能飞上天、防治酸雨的措施、雨水pH的测定等都是比较新的内容，而且是与生产、生活联系密切的化学问题。在教学中要充分利用这些知识，或进行适当的扩充，以达到拓宽学生视野的目的。3.呈现方式灵活本节除文字叙述外，还安排了“实验”“学与问”“科学探究”“实践活动”等，提供了“资料卡片”“科学视野”等阅读材料，体现了课程标准提出的“精心创设学生自主活动和积极探究的情境，引导学生积极参与探究过程，获取知识，获得亲身体验，学会合作与分享，提高探究欲望”的要求，努力达到有计划、有步骤地培养学生的科学探究能力的目的。本节教学重点：二氧化硫与水的反应，二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对大气的污染。本节教学难点：可逆反应，二氧化氮与水的反应。教学建议如下：1.努力体现以学生为主体的教学思想。教科书一开始利用空气质量日报提出4个问题，激发学生思索，使学生较快的投身于学习的情景中。在教学中一方面要开好头，另外在“实验”“科学探究”“实践活动”中要注意激发学生求知的欲望，多让学生参与，把教学活动开展得有声有色。例如，在学习二氧化硫时，可以提出二氧化硫中硫元素的化合价为多少及其所属氧化物的类型是什么等问题，预测二氧化硫的化学性质并以实验验证。建议安排下列活动：（1）根据二氧化硫中硫为+4价，居于中间价态，推出二氧化硫既有氧化性又有还原性；二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。（2）联系酸、碱、盐、氧化物间的相互转化关系和氧化还原反应的有关知识设计验证方案。（3）师生共同讨论验证方案的可行性。（4）学生分组实验：二氧化硫与水（滴加紫色石蕊溶液）、二氧化硫与氢氧化钠溶液（滴加酚酞溶液）、二氧化硫与品红溶液。（5）记录现象，教师引导学生分析得出结论等。2.准确把握教学要求。对于二氧化硫，教科书简要介绍了硫与氧气反应生成二氧化硫；二氧化硫有难闻的气味，能溶于水，水溶液显酸性，以及二氧化硫的漂白性等。教学中不要提高要求，避免增加学生的负担。至于二氧化硫漂白作用的机理、反应的生成物，考虑到学生的接受能力，教科书没有介绍。要提醒学生注意SO2+H2OH2SO3是可逆反应，这是学生第一次接触可逆反应的概念，建议说明这一概念的涵义，为学生今后接触更多的可逆反应，以及学习化学平衡等奠定基础。对于学生基础比较好的学校，建议在讨论SO2的漂白性时，从反应原理上和次氯酸的漂白作用进行比较，使学生注意它们的区别。3.采用辅助教学手段，体现新教科书的特色。例如，对于NO与O2的反应，建议利用录像来展示，使学生不但能看到气体颜色的变化，而且能看到气体体积的变化。然后从体积变化的定量数据中讨论原因，学习有关的知识。对于NO2与水的反应，建议有条件的学校采用边讲边实验；若不采用边讲边实验，可以利用实物投影等教学手段，以弥补演示实验的不足，提高直观教学效果。4.要培养学生的环境保护意识。对于SO2和NO2对大气污染的教学，可以指导学生阅读课文，引导学生了解SO2和NO2的产生、危害以及防治的措施等。然后根据SO2、NO2的利用和对大气的污染，开展如何评价SO2、NO2的讨论。这样既巩固了SO2和NO2的有关知识，又培养了学生利用化学知识化害为利的科学思想。二、活动建议【实验4-7】演示该实验时，应注意：1.收集二氧化硫的试管要干燥，气体要收集满，否则液面上升不多，液体变色不明显。2.可用亚硫酸钠与酸反应来制备二氧化硫。3.品红溶液的质量分数不能太大，以0.01%左右为宜，并使溶液显酸性。4.二氧化硫并不能漂白所有的有色物质,它只能漂白某些有色物质。因此,应预先试验它的漂白效果。【科学探究】采用课堂实验教学法，写出实验报告。实验现象与结论：1.提示：实验所需的氧气可以当时制取，也可以课前制好，装在塑料袋中供学生选用。 实验步骤现象解释（可用化学方程式表示）(1)将一支充满NO2的试管倒放在盛有水的水槽中红棕色气体逐渐消失，水位上升，最后水充满整个试管的2/3，无色气体充满试管的1/3（上部）3NO2+H2O=2HNO3+NONO2为红棕色气体，易溶于水，NO为无色气体，难溶于水(2)制取少量氧气 2KClO3=2KCl+3O2或2H2O22H2O+O2(3)(3)将氧气慢慢地通入步骤（1）的试管中无色气体变为红棕色气体，又变为无色气体，但气体体积逐渐缩小，液面不断上升2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2.提示：从上述实验结果可知，只有2/3的二氧化氮转化为硝酸，而1/3的二氧化氮转化为一氧化氮。因此，硝酸工业常在吸收反应进行过程中补充一些空气，使生成的一氧化氮再氧化为二氧化氮，二氧化氮溶于水又生成硝酸和一氧化氮。经过这样多次的氧化和吸收，二氧化氮可以比较完全地被水吸收，能够尽可能多地转化为硝酸。【实践活动1】由于本节实践活动的形式比较新，特提出如下建议：1.活动的宗旨是使每个学生都动起来，因此在教学中要设法调动学生的积极性，使他们主动参与，在活动中受到教育和启发，环保意识也得到提高。2.活动的教学要求并不高，难度也不大，教师可以根据具体情况，选用其中的一部分活动，也可以自行设计其他活动。3.在活动前应做好充分的准备，如要求学生做好课前调查、查阅资料、发言准备等。教师应准备好活动必备的用品，如污染物样品、报刊资料、复印材料、图片、投影片或录像片等。4.教学时可以采取灵活多样的方式，如某些活动可以采取收集资料调查阅读讨论的方式进行。5.教学时应注意尽量结合当地的实际情况，使学生感到环境问题就发生在自己身边，保护环境人人有责。6.应该注意的是，其中有些活动并没有固定的答案，活动中也不要强求统一。活动的目的主要在于学生的参与，在参与过程中培养学生的环境意识。7.在上述实践活动中，学生学到的不仅仅是一些环境知识，更重要的是引起他们对环境问题的关注，同时培养他们的探究能力、思维能力、表达能力、组织活动能力、与人交流的能力等，同时也可以培养他们的科学方法、科学态度和科学精神等，而这些正是未来人才所应具备的品质和能力。大气污染物的来源十分广泛，各地情况也有很大差别，以下举出一些例子。（1）工业排出的废气；（2）工厂、家庭燃烧含硫的燃料；（3）火山爆发产生的气体；（4）焚烧农作物的秸杆、森林火灾中的浓烟；（5）焚烧生活垃圾、废旧塑料、工业废弃物产生的烟气；（6）吸烟；（7）做饭时厨房里的烟气；（8）垃圾腐烂释放出来的有害气体；（9）工厂有毒气体的泄漏；（10）居室装修材料（如油漆等）缓慢释放出来的有毒气体；（11）风沙、扬尘；（12）农业生产中使用的有毒农药；（13）使用涂改液等化学试剂；（14）复印机、打印机等电器产生的有害气体等。【实践活动2】该活动涉及较多的技能，如收集雨水、使用pH试纸（或pH计）、列表或制图等。如果本地区的雨水显酸性，活动后应