高中化学必修一教案11硫和氮的氧化物

1、教学案课题硫和氮的氧化物年级时间高中化学必修一月日授课对象授课老师刘20XX年学习目标学习重点 难点 教学过程硫和氮的氧化物 一、二氧化硫 sulphur dioxide 和三氧化硫 一、硫sulphur 俗称硫磺；1、硫的物理性质：淡黄色固体,难溶于水,可溶于酒精,易溶于 CS2,熔沸点都很低；2、 硫的化学性质 氧化性：与绝大多数金属反应与非金属反应： H 2+SH2S 仍原性：与氧气发生反应 自身氧化仍原反应 二 二氧化硫3S+6NaOH=2Na 2S+Na2SO3 +3H 2O 1、物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容 易液化、易溶于水的气体；S 归纳 2、化

2、学性质 可逆反应：在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫可逆反应；1 酸性氧化物 - 亚硫酐 二氧化硫与水反应：SO2 + H2O H 2SO3亚硫酸 二氧化硫与碱的反应 SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H 2O ；SO2 + NaOH = NaHSO SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H 2O；Na2SO3 + H 2O + SO2 = 2NaHSO 3 与碱性氧化物反应SO2+CaO=CaSO32 二氧化硫的氧化性： SO2+2H2S = 3S+ 2H2O 3 二氧化硫的仍原性 与卤素单质反应：SO2+Br2+2 H2O = H

3、2SO4+2HBrSO2+Cl2+2 H 2O = H2SO4+2HCl名师归纳总结大肚能容,容学习困难之事,学习有成第 1 页,共 16 页 与某些强氧化剂的反应：2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 = K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4 SO2的催化氧化2SO2+O2 催化剂2SO3 加热4 漂白性5 用途：制 H2SO4 ；作漂白剂；杀菌,消毒6 SO2的试验室制法 反应原理： Na2SO3 + H2SO4= Na2SO4 +SO2 +H2O 制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置3 净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶4 收集方法：向上排空气法或排饱和 NaHSO 3溶液5

4、 检验：潮湿的蓝色石蕊试纸- 变红 潮湿的品红试纸 - 褪色6 尾气处理：用 NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸7 SO2的污染酸雨：空气中 SOX和 NO X随雨水下降成为酸雨, pH5.6 三 三氧化硫1、物理性质：又名硫酸酐,是一种无色易挥发的晶体,溶沸点都很低；2、化学性质：具有酸的氧化物的通性,与水反应放出大量的热,具有较强的氧化性； 四 硫化氢1、H2S 的物理性质：无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大,能溶于水,有剧毒；2、试验室制法：由强酸制弱酸的原理FeS + H 2SO4 = FeSO4 + H 2S FeS + 2HCl = FeCl 2 + H2S FeS + 2H =

5、 Fe2 + H 2S 用潮湿的 PbCH3COO 2 试纸PbCH3COO 2 + H 2S = PbS + 2CH 3COOH 试纸变黑 3 、化学性质1 可燃性2H2S + 3O2点燃 2H2O 2SO22H2S + O 2点燃 2H2O S 2 仍原性： H2S + X2 =2HX +S X=Cl 、Br 、I4 H2S气体的水溶液 -氢硫酸名师归纳总结大肚能容,容学习困难之事,学习有成第 2 页,共 16 页3 不稳固性： H2S H2 +S （二）1、NO 和 NO2的生成N2 + O2 2NO 2NO + O2= 2NO2试验室制法： Cu+4HNO 3浓 =Cu N O 3 2

6、+2NO 2 +2H2O 3Cu+8HNO 3稀=3Cu NO 3 2 +2NO +4H2O2、物理性质：NO 是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体；NO2是一种红棕色、 有剌激性气味的有毒气体, 密度比空气大, 易液化,易溶于水3、化学性质（1）NO 与氧气反应： 2NOO2 2NO 22 NO2的聚合反应： 2NO2 N2O43 NO2的氧化性：4NO 2 +2KI =2NO + 2KNO3 + I 2NO 2 + SO 2 + H 2O = H2SO4 + NO 4 与碱反应：NONO2 2NaOH=2NaNO 2 +H2O 2NO 2 +2NaOH=NaNO 3 +NaNO 2+H2O

7、 5 NO2与水反应： 3NO2+H2O=2HNO3+NO 4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO + 3O2+2H2O=4HNO3三、NO 2、NO 和 O2 的混合气体跟 H 2O 反应的相关运算1、NO2溶于水的问题2、NO 和 O2 的混合气体通入 H 2O3、NO 2和 O2的混合气体通入 H 2O硫和氮的氧化物一、二氧化硫 sulphur dioxide 和三氧化硫观看视频 硫磺的存在形式和硫单质的物理性质讲解并观看小结E 典例 存在形式：游离态：火山口邻近或地壳的岩石化合态：硫化物和硫酸盐,如硫铁矿FeS2、黄铜 CuFeS2、石膏（ CaSO4 2H 2O）、芒硝（ Na2

8、SO410H2O）留意 一、硫 sulphur 俗称硫磺；名师归纳总结大肚能容,容学习困难之事,学习有成第 3 页,共 16 页1、硫的物理性质：淡黄色固体,难溶于水,可溶于酒精,易溶于 CS2,熔沸点都很低；摸索 用何种方法除去沾在试管上的硫单质？用 CS2 洗涤,加热升华法 问 比较活泼的非金属单质,常见化合价为吗？写出你所知道的硫化物观看2,0, 4, 6,你能说出其代表物化合-2 0 +4 +6 价物质FeS、Na2S、S SO2、H2SO3、SO3、H2SO4、类别HgS、H2S Na2SO3、NaHSO 3NaHSO4、Na2SO4问 硫单质的处于硫元素的中间价态,那么硫会有哪些化

9、学性质呢？讲 硫既有氧化性又有仍原性留意 2、 硫的化学性质 氧化性：与绝大多数金属反应观看 Fe+SFeS Cu+SCu2S 与变价金属生成低价金属 2Na+S=Na2S 研磨并稍微爆炸 Hg+S=HgS 除去有毒的Hg 的方法 留意与非金属反应： H 2+SH 2S 讲 制得的 H 2S 是一种臭鸡蛋气味的有毒气体,有强仍原性；留意 仍原性：与氧气发生反应观看 硫在空气和氧气中燃烧的视频 试验现象：硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰；点燃 化学方程式： S+O 2 SO2留意 自身氧化仍原反应 3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3 +3H2O 设问 在空气质

10、量报告的各项指标中,有二氧化硫和二氧化氮的指数；二氧化硫和二 氧化氮是什么？空气中有多种物质,为什么要挑选这两种污染物的指数来报告？它们 有什么危害？这就是我们这节书所介绍的内容,今日我们第一来共同争论关于二氧化 硫的问题；留意 二 二氧化硫 展现 一瓶盛满的二氧化硫集气瓶 问 二氧化硫什么颜色？什么状态？有什么气味？二氧化硫是无色,有刺激性气味的气体；问二氧化硫在水中的溶解性怎样呢？名师归纳总结大肚能容,容学习困难之事,学习有成第 4 页,共 16 页二氧化硫易溶于水；留意 1、物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气 重、简单液化、易溶于水的气体；过渡 刚明白 SO2 的物

11、理性质,下面重点争论 密？留意 2、化学性质SO2 的化学性质,看看他到底有什么秘引导 请大家从理论上及已有的学问估计；如前面第一章学习过物质的分类,SO2 属于什么氧化物？分析SO2的化合价,结合其次章的氧化仍原学问进行摸索；酸性氧化物,与水反应生成酸；可以跟碱或碱性氧化物直接反应；具有氧化性、仍原性,因 S 的化合价为 +4 价；引导 特别好,那让我们一起通过试验进行验证；观看 二氧化硫可溶性的视频试验现象 : 试管中的水面上升,滴入紫色石蕊试液后,溶液变红；试验结论 : SO2 溶于水后形成的溶液显酸性；留意 1 酸性氧化物 -亚硫酐 二氧化硫与水反应：SO2 + H2O H 2SO3亚

12、硫酸 讲 H 2SO3 是一种不稳固的二元弱酸,有强仍原性,弱氧化性；引导 通过现象,可以得出二氧化硫的水溶液呈酸性；但 H 2SO3 不稳固,简单分解成水和二氧化硫,对于这样的反应,在同一条件下,能同时向两个方向进行的反应,我们称它为可逆反应；留意 可逆反应： 在同一条件下,既能向正反应方向进行, 同时又能向逆反应方向进行的反应,叫可逆反应；问水电解产生氢气和氧气与氢气和氧气燃烧生成水,这二个反应是可逆反应吗？不是,条件不同引导 二氧化硫与碱的反应怎么样呢？（为操作便利,是加进亚硫酸；）留意 二氧化硫与碱的反应SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H 2O ；SO2 + NaOH

13、= NaHSO SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H 2O；Na2SO3 + H 2O + SO2 = 2NaHSO 3 摸索与沟通能否与石灰水反应？有什么现象？方程式如何向澄清石灰水中通入SO2,起初会看到沉淀,连续通入,沉淀消逝SO2 + CaOH 2 = CaSO3 + H2O；SO2 + CaOH 2 + H2O =Ca（HSO 3 ） 2 SO2 + CaOH 2 = CaSO3 + H2O；CaSO 3 + H 2O + SO2 = Ca（HSO 3 ） 2 问能不能用澄清的石灰水来鉴别 SO2 与 CO 2 ？不能留意 与碱性氧化物反应SO2+CaO=CaSO 3讲

14、 利用这点性质,我们可以解决含硫矿物燃料燃烧排放 SO2 的问题,可以把生成名师归纳总结大肚能容,容学习困难之事,学习有成第 5 页,共 16 页的 SO2 最终转化为石膏,称之为钙基固硫过 二氧化硫中的硫处于中间价态,既有氧化性,又有仍原性留意 2 二氧化硫的氧化性： SO2+2H2S = 3S+ 2H2O 讲 将 SO2 与 H 2S 气体混合后可看到混浊讲 SO2 具有很强的仍原性留意 3 二氧化硫的仍原性 与卤素单质反应：SO2+Br2+2 H2O = H2SO4+2HBrSO2+Cl2+2 H 2O = H2SO4+2HCl讲 SO2 不仅能与卤素单质发生反应,而且能使酸性高锰酸钾溶

15、液褪色留意 与某些强氧化剂的反应：2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 = K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4讲 紫色的酸性 KMnO 4 溶液褪色或变浅；但这并不是 SO2 的漂白性所起的作用,是它们之间发生氧化仍原反应,漂白是对于有机色质来说,卤水与酸性 KMnO 4 不是有机色质；过 SO2 除了可以被溴水、酸性KMnO 4 溶液氧化外,仍可被HNO 3、氯气、氧气等强氧化剂氧化；如工业上生产H 2SO4 就可以用到以下反应；留意 SO2的催化氧化2SO2+O2 催化剂2SO3 加热讲 SO3 是无色固体,熔沸点都很低；与水反应生成硫酸,是硫酸的酸酐,典型的 酸性氧化物,具有

16、酸性氧化物的通性和强氧化性；观看 试验视频： SO2 的漂白性；试验现象：品红溶液褪色,再加热,颜色又复原；品红溶液是一种有机红色染料 讲 SO2 有漂白作用,但漂白后的新物质不稳固,易复原；留意 4 漂白性观看 SO2 能跟某些有色物质化合而生成不稳固的物质,该物质易分解复原为原有 色物质讲 在这里大家需要留意的是SO2 的漂白性与氯气和活性炭不同,SO2 不能漂白酸碱指示剂；观看小结常见漂白剂及其原理比较漂白HClO 、Na2O2、O3、H2O2SO2活性炭剂原理具有强氧化性,将有色与某些有色物质吸附有色物质名师归纳总结大肚能容,容学习困难之事,学习有成第 6 页,共 16 页物质氧化成无

17、色 化合成不稳固的无色物质特点不行逆,褪色后颜色不可逆,受热或放- 再复原置一段时间可复原变化 化学 化学 物理过 我们争论物质的性质的目的是为了能更好地应用它,SO2 的这些性质打算有哪些用途呢？请大家总结并回答；讲 SO2 在日常生活中有肯定用处,工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等,此外,二氧化硫仍用于杀菌消毒；但它的危害性也非同小可,二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品,以使食品增白等；食用这类食品,对人的肝、肾脏等有严峻损害,并有致癌作用；留意 5 用途：制 H2SO4 ；作漂白剂；杀菌,消毒问 关于酸性氧化物,我们最熟识的莫过于观看小结CO2

18、,那么 SO2 与 CO2 有哪些异同呢？相同点：都是无色气体且密度大于空气；均为非电解质；都是酸性氧化物不同点： SO2 有刺激性气味,有毒；SO2 能使品红退色摸索与沟通如何鉴别 SO2和 CO 2 呢？鉴别 SO2 用品红溶液,看是否褪色,鉴别 CO 2 用澄清石灰水,看是否有沉淀生成但需要留意的是,当 SO2中混有 CO 2,不影响对 SO2 的鉴别但当 CO 2 中混有 SO2 时,就需要除去 SO2摸索与沟通如何除去 CO 2 中的 SO2 呢？可通过足量溴水 氯水 或酸性 KMnO 4 溶液或饱和 NaHCO 3 溶液 目的是吸取SO2 ,再通过品红 目的是验证 SO2 是否被除

19、尽 过 依据 SO2 的性质以及以前学习过的气体制备学问,设计一下 SO2 在试验室取的装置；留意 6 SO 2的试验室制法 反应原理： Na2SO3 + H2SO4= Na2SO4 +SO2 +H2O 制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置3 净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶4 收集方法：向上排空气法或排饱和 NaHSO 3溶液5 检验：潮湿的蓝色石蕊试纸- 变红潮湿的品红试纸 - 褪色6 尾气处理：用 NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸过 虽然 SO2 在实际中有肯定的应用,但因SO2 是有毒气体,是主要大气污染物之一,当空气中含大量 SO2,对环境危害极大,请大家观看有关视频；名师归纳总

20、结大肚能容,容学习困难之事,学习有成第 7 页,共 16 页留意 7 SO 2 的污染讲 SO2 的主要危害是直接危害人体健康而且是酸雨的主要成分留意 酸雨：空气中 SOX和 NO X随雨水下降成为酸雨, pHBr 2 I 2S 离子仍原性： ClBrI 名师归纳总结大肚能容,容学习困难之事,学习有成第 11 页,共 16 页留意二、二氧化氮 nitrogen dioxide 和一氧化氮问 欲熟识两种氮氧化物,我们仍要从大家最熟识的氮气入手,空气中氮气的体积分数为多少？78% 讲 自然界中的氮主要以游离态存在于大气中,生物体中蛋白质含有化合态氮,土壤中有硝酸盐,如KNO 3、CaNO32 等；

21、所以有人说“ 氮是生命元素”问 工业上用分别液态空气法制氮气的原理和操作；请大家猜测氮气的性质活泼与 否通常情形下,氮气不活泼,不与氧气反应,但氮气在肯定条件下仍可以与氧气反 应；留意 1、NO 和 NO 2的生成视频试验 N2 和 O2 在放电条件下的反应留意 N2 + O2 放电或 2NO 高温 2NO + O2= 2NO2 试验室制法：Cu+4HNO3浓=Cu N O32+2NO2 +2H2O 3Cu+8HNO3稀=3C u N O32 +2NO +4H2O问 通过试验观看,NO 和 NO 2 可能具有什么样的物理性质呢？大家估计一下；留意 2、物理性质：NO 是一种无色、无味、难溶于水

22、的有毒气体；NO 2是一种红棕色、 有剌激性气味的有毒气体, 密度比空气大, 易液化,易溶于水摸索与沟通可用什么样的方法收集NO 和 NO 2 呢收集NO 与空气密度相近且与空气中的氧气反应,但 NO 不溶于水,因此可用排水法NO 2 溶于水,密度比空气大,故用向上排空气法收集；讲 氮除了 -3、 0 外,其正价从 +1 到+5,NO 和 NO 2是氮较为典型的氧化物,除此之外,仍有N2O,俗称笑气； N2O3,是亚硝酸的酸酐；N2O5,是硝酸的酸酐；过 那么 NO 和 NO 2 到底有哪些化学性质呢？下面让我们一起来探究一下；留意 3、化学性质讲 NO 不与水反应,在常温下易与O2 化合生成

23、 NO 2 ；留意（1）NO 与氧气反应： 2NOO2 2NO2讲 NO 2 在通常状况下,能自身相互结合生成无色的 颜色加深N2O4 气体,且在加热时气体留意 2 NO 2 的聚合反应： 2NO2 N2O4讲 NO 仅能与氧气反应,但名师归纳总结大肚能容,容学习困难之事,学习有成NO 2 的 N 处于中间价态,有弱仍原性和强氧化性；第 12 页,共 16 页NO2 具有较强的氧化性,可使潮湿的 KI 淀粉试纸变蓝留意 3 NO 2 的氧化性：4NO 2 +2KI =2NO + 2KNO3 + I 2NO 2 + SO 2 + H 2O = H2SO4 + NO 讲 NO 和 NO 2 有毒,

24、污染环境,不能直接排放,但可以用碱液进行尾气吸取；留意 4 与碱反应：NONO2 2NaOH=2NaNO 2 +H2O 2NO 2 +2NaOH=NaNO 3 +NaNO 2+H2O 讲 NO 2 溶于水,且能与水反应,NO 2 难被氧气氧化,易与水反应生成 HNO 3留意 5 NO2与水反应视频试验 NO 2 溶于水试验留意 3NO2+H 2O=2HNO 3+NO 摸索与沟通NO 2 是否是硝酸的酸酐呢？不是,由于 N 的化合价不是 +5 价摸索与沟通俗语说“ 雷雨发庄稼”,请摸索这其中的原理及涉及的可能反应；空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮,一氧化氮再和氧气反应,生成二氧化氮,二氧化氮

25、和水反应生成硝酸,硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐,成为氮肥被植物吸取；摸索与沟通在新疆与青海交界处有一山谷,人称“ 魔鬼谷”,常常电闪雷鸣,狂风暴雨,把人畜击毙；然而谷内却是牧草茂密,四季常青,这是为什么？试写出相关反应的化学方程式；N 2 + O2 =2NO 2NOO2 2NO23NO 2+H 2O=2HNO 3+NO 科学探究 现给你一试管预先制好的NO 2,其他药品和仪器自选；请你设计试验,要求尽可能多地使 NO 2 被水吸取；并填写教材上的表格观看 填写表格并请同学总结1 试验步骤现象说明 可用化学方程式表示 将 一 支 充 满红 棕 色 气 体 逐 渐3NO 2+H2O=2H

26、NO 3+NO NO 2 的 试 管消逝,水位上升,NO 2 为红棕色气体,易溶于倒 放 在 盛 有最 后 水 充 满 整 个水, NO 为无色气体,难溶水的水槽中试管的2/3,无色于水气 体 充 满 试 管 的1/3上部 2 制 取 少 量 氧2H 2O2 =2H 2O +O 2气3 将 氧 气 慢 慢无 色 气 体 变 为 红2NO+O 2=2NO 2名师归纳总结大肚能容,容学习困难之事,学习有成第 13 页,共 16 页地 通 入 步 骤棕色气体,又变为3NO 2+H2O=2HNO 3+NO 1 的试管中无色气体,但气体体积逐步减小,液面不断上升摸索与沟通你的试验设计对工业上生产 HNO

27、 3 有什么启示？ 从原料的充分利用,削减污染物的排放等方面考虑 NO 2 与水的反应可知, 只有 2/3 的 NO 2 转化为 HNO 3,而 1/3 的 NO 2 转化为 NO；因此,硝酸工业常在吸取反应进行过程中补充一些空气,使生成的 NO 再氧化为 NO 2,NO2 溶于水又生成 HNO 3 和 NO ；经地这样多次的氧化和吸取,NO2 可以比较完全地被水吸取,尽可能地转化为 HNO 3讲 工业上循环利用NO 制 HNO 3 ,那么将 NO 做为中间产物对方程式叠加,可得到 NO 2 和 O2 的混合气体共同与水反应的方程式留意 4NO2+O2+2H2O=4HNO 3讲 那么,如是把N

28、O 2 看到 NO 和 O2 反应的产物,再次将两个反应叠加,又会得到什么呢？对,可以得到 NO 和 O2的混合气体共同与水反应的方程式留意 4NO + 3O2+2H2O=4HNO3讲 氮氧化物溶于水的运算是常见的考点,有时需要争论,并且需要讲究技巧；留意三、 NO 2、NO 和 O2 的混合气体跟 H 2O 反应的相关运算1、NO 2溶于水的问题讲 依据原理： 3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO,如有气体剩余,应为 NO ；观看 例 1、将 20mL NO 和 NO 2 的混合气体的试管倒立于盛有 H 2O 水槽中,充分反应后,余于气体体积变为 10mL ,求原混合气体中 NO 和 N

29、O 2 各占多少？解法一：设 NO 体积为 x mL ,NO 2 体积为 y mL x+y=20 3NO 2 + H2O =2HNO 3 + NO 3 x+y/3=10 1 y=15 y y/3 解之得, x=5 讲 利用差量法可帮忙快速解题,可在题中查找体积差解法二： 设 NO 2 体积为 x mL 3NO2 + H 2O =2HNO 3 + NO V 3 1 2 x 20-10=10 x = 15 讲如将 NO 和 O2 的混合气体通入水中,会发生反应4NO3O2 2H2O 4HNO 3留意 2、NO 和 O2的混合气体通入H 2O名师归纳总结大肚能容,容学习困难之事,学习有成第 14 页

30、,共 16 页讲 通过方程式分析可知,如NO 过量就余下气体为NO ,如 O2 过量就余下气体为O2,解这类题的关键是分析过量并判定余下气体成份；观看 例 2、一支试管中充有20mLNO气体, 倒置于水槽中, 现向其中通入肯定量的O2,试管内最终有 4mL气体,就通入 O2的体积可能是多少？解：如最终余下气体的成份为 NO,就与水反应的 NO 为 20-416mL4NO3O22H 2O 4HNO 34 3 X=12 mL 16 X 如最终余下气体的成份为O2,就 20mLNO 均与水反应4NO3O22H 2O 4HNO 34 3 20 X X=15mL 此时,通入 O2 的体积为 15+419

31、mL通入 O2 的体积可能是 12 mL 或 19 mL 点击试题肯定条件下,将等体积的NO 和 O2 混合于一试管中,然后将试管倒立于盛有 H 2O 的水槽中,充分反应后剩余气体的体积与原混合气体的体积之比是多少？讲如将 NO 2和 O2 的混合气体通入水中,会发生反应 4NO 2O2 2H2O 4HNO 3留意 3、NO 2和 O2 的混合气体通入 H 2O讲 通过这个反应可知,如 O2过量就剩余气体为 O2,但是如 NO 2 过量,就过量的NO2 仍会和 H 2O 连续反应,就余下气体为 NO；观看 例 3、在一支容积为 30mL 的试管内布满 NO 2 和 O 2的混合气体,把试管倒置于水中,充分反应后余 5mL ,就原混合气体中 NO 2 和 O2 的体积各是多少？解：设原混合气体中NO 2 的体积为 x mL ,O2 的体积为 y mL 就 x + y = 30 如 O2 过量,就