碳氢化合物的宝库-石油及高中化学教案二氧化硫的性质

11.1碳氢化合物的宝库——石油（2）【学习目标】一、知识与技能1、理解甲烷的分子结构、电子式和结构式。2、理解甲烷的化学性质及取代反应。二、过程与方法在甲烷分子结构的探究中，学习准确观察模型利用模型帮助思维的方法。三、情感态度与价值观在揭示甲烷性质与用途的关系的过程中感受化学知识在生产生活中的作用和价值。【教学重、难点】1、重点：甲烷的分子结构，甲烷的化学性质2、难点：取代反应【教学过程】【复习】有机物的概念——大多数含碳的化合物。辨析：1、有机物一定含有碳元素。√2、含碳元素的化合物一定是有机物。×【讲述】有机物除了含碳外，一般还含有H、O、N、S、P卤素等元素，我们把只含碳氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，观察字形，故烃是指碳氢化合物。一、烃：碳氢化合物。最简单的烃是甲烷。二、甲烷1、甲烷的存在【阅读一段文字】甲烷在自然界里广泛存在。天然气的主要成分是甲烷（按体积计，天然气里一般约含有甲烷80%-90%），除天然气外，石油伴生的油田气、池沼底部的沼气、煤矿的坑道气（通常称瓦斯）的主要成分也是甲烷。海底中含大量天然气。俗称：天然气、沼气、坑气。2、甲烷的性质【设问】从上述气体知道，甲烷有什么性质？⑴物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水。【问】在标况下，气体的密度如何求算？M16ρ=—=—=0.717g/LVm22.4⑵化学性质①燃烧【视频】现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量热。原理：CH4+2O2→CO2+H2O(点燃)【思考1】使用甲烷作燃料需注意些什么？【讲述】甲烷是一种可燃性气体，它的爆炸极限是5%~15.4%（体积分数）。点燃甲烷之前，必须验纯。【思考2】从管道煤气（CO）转为天然气，煤气喷嘴应如何改造？2C+O2→2CO（喷嘴改小）②分解反应【讲述】甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解，阅读书本，甲烷的分解需要什么条件？隔绝空气，1000原理：CH4→C+2H2(高温)用途：炭黑是橡胶工业的重要原料，是黑色颜料，油漆，涂料中的主要着色剂。【过渡】甲烷还能和氯气反应【视频】③与氯气的反应——取代反应现象：a.混合气体的黄绿色逐渐变淡，直至消失，b.试管中的水位不会上升，c.试管壁上有液滴生成。分析：不可能是氢气，不然水位不会上升，该反应不是置换反应。有HCl，则水溶液有酸性，只需取液体加石蕊变红即可验证。是碳氯化合物或碳氢氯化合物。原理：CH4+Cl2→CH3Cl+HCl（光）一氯甲烷——无色气体CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl（光）二氯甲烷——难溶于水的无色液体CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl（光）三氯甲烷，氯仿——有机溶剂CHCl3+Cl2→CCl4+HCl（光）四氯甲烷，四氯化碳——有机溶剂，灭火剂取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。——有机反应重要的类型之一【过渡】科学家们对有机物经过长期的研究，发现有机物的性质和他们的组成以及原子的连接方式有关，那么甲烷分子的结构是怎样的呢？3、甲烷的结构分子式电子式结构式【思考】甲烷的结构式能否反映甲烷的空间结构？结构式仅仅表示原子的连接方式，不能表示分子的空间构型，那么甲烷的空间结构式怎样的呢？【提示】甲烷是一种非极性分子，所谓非极性分子是指空间结构式非常对称的。科学方法：问题甲烷的空间结构↓假设甲烷是平面结构↓实验二氯甲烷有几种？测得二氯甲烷的熔点只有一个。↓推论二氯甲烷只有1种，所以不可能是平面结构，甲烷是空间立体结构空间结构：空间正四面体。（C原子在体心，4个H原子在4个顶点）4、甲烷的制取【实验原理】无水醋酸钠与氢氧化钠在加热的条件下可发生脱羧反应，生成甲烷气体。CaOCH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4↑△发生装置：固+固加热（O2、NH3）收集装置：排水法作业：练习纸课后反思：【板书】一、烃：碳氢化合物。最简单的烃是甲烷。二、甲烷1、甲烷的存在俗称：天然气、沼气、坑气。2、甲烷的性质⑵化学性质①燃烧【视频】现象：明亮的淡蓝色火焰，放出大量热。原理：CH4+2O2→CO2+H2O(点燃)验纯②分解反应原理：CH4→C+2H2(高温)用途：炭黑是橡胶工业的重要原料，是黑色颜料，油漆，涂料中的主要着色剂。③与氯气的反应——取代反应现象：a.混合气体的黄绿色逐渐变淡，直至消失，b.试管中的水位不会上升，c.试管壁上有液滴生成。原理：CH4+Cl2→CH3Cl+HCl（光）一氯甲烷——无色气体CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl（光）二氯甲烷——难溶于水的无色液体CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl（光）三氯甲烷，氯仿——有机溶剂CHCl3+Cl2→CCl4+HCl（光）四氯甲烷，四氯化碳——有机溶剂，灭火剂3、甲烷的结构分子式电子式结构式空间结构：空间正四面体。（C原子在体心，4个H原子在4个顶点）4、甲烷的制取CaOCH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4↑△发生装置：固+固加热（O2、NH3）收集装置：排水法课程名称：二氧化硫的性质【教学目标】1．知识与技能：了解二氧化硫的物理性质；掌握二氧化硫的化学性质；了解可逆反应的概念及其特征；了解SO2对空气的污染，酸雨形成原因、危害和防治方法。2．过程与方法：培养学生观察、分析、推理、归纳、实验探究的能力，以及敢于质疑、善于类比和迁移的学习品质。3．情感、态度、价值观：使学生了解SO2对空气的污染，引导学生关注环境问题，形成良好环境保护意识，珍爱家园。【教学重点】二氧化硫的化学性质【教学难点】二氧化硫的漂白作用及氧化还原性【教学方法】实验探究、讨论、阅读【教学过程】教师活动学生活动设计意图【引入】我们经常可以在电视或者报纸上看到这样的空气质量预报，大家看，在表中城市的主要污染物有哪些？【过渡】SO2是形成酸雨的主要污染物之一，为什么会这样说呢，希望通过本节课的学习大家能找到自己的答案。在学习二氧化硫之前，我们先来学习硫的性质【板书】硫：淡黄色晶体、硬、脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。点燃S+O2SO2下面我们来学习二氧化硫【板书】一、二氧化硫1.物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体易液化，易溶于水。二氧化硫有这些物理性质，那它又有哪些化学性质呢？大家将书翻到90页看书中的实验4–7【板书】2.化学性质（一会儿）好，大家应该对实验有了一定的印象，下面我们来看实验的视频（放视频）（视频放完）我将视频中的几个图片截了下来，【问】大家通过观看视频都看到了哪些实验现象？好，回答的很好，液面上升，溶液显酸性，品红褪色，加热后又复色。接下来我们来解释这些实验现象页面上升是因为二氧化硫溶于水，与水发生了反应，老师找一位同学上黑板上将二氧化硫与水的反应写出来。A同学，其他同学在下面写【板书】⑴.与水反应（写完）大家帮A同学检查一下有没有错误，没有，好，非常棒【设问】这个反应是一个可逆反应，那什么是可逆反应？可逆反应就是同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应进行的反应。它的特点是反应不彻底，各物质同时存在。第二个现象，溶液显酸性，说明二氧化硫是酸性氧化物，那它就可以和碱性氧化物或碱反应例如：SO2和Na2O生成Na2SO3；少量SO2与2NaOH反应生成Na2SO3和H2O，过量SO2和NaOH反应生成NaHSO3品红褪色说明二氧化硫具有漂白性，加热后又复色说明二氧化硫的褪色是暂时的【板书】⑵.漂白性二氧化硫使品红褪色的原理是二氧化硫与品红化合生成一种无色物质，我们在前面还学过哪些漂白的物质？对，HClO、Na2O2、O3、H2O2活性炭这些都可以漂白物质，但是他们的漂白原理不一样，二氧化硫是化和漂白，HClO、Na2O2、O3、H2O2是氧化漂白，活性炭是吸附漂白。下面我们这要比较一下次氯酸和二氧化硫的漂白作用。氯水的漂白原理是氯水中HClO将有色物质氧化成无色，二氧化硫是跟有色物质直接化合成不稳定的无色物质，实质一个是氧化还原反应，一个是非氧化还原反应，氯水的漂白效果是永久的，而二氧化硫是暂时的，范围：氯水可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液先变红后褪色，二氧化硫只能漂白某些有色物质，使石蕊试液变红但不褪色【问】思考硫有哪些常见化合价？根据有关理论推测SO2除具有以上化学性质外，可能还具有哪些性质？是，氧化性和还原性，我们初中就学过硫有三个价态，正好我们所学习的二氧化硫处于这三个价态的中间，那它既可以被氧化升高价态，又可以被还原降低价态，被氧化说明具有还原性，被还原说明具有氧化性，首先我们来学习二氧化硫的氧化性。【板书】⑶.还原性二氧化硫可以被氧气氧化成三氧化硫，三氧化硫又可以继续和水反应生成硫酸，工业上就是用这种方法生产硫酸，大家要记住三氧化硫是无色固体。三氧化硫同样可以与碱性氧化物或碱反应生成硫酸盐二氧化硫还可以被Cl2、Br2、I2、KMnO4、HNO3等氧化，老师这里就以Br2为例写一下它的反应方程式，这里的二氧化硫、Br2都是由毒的物质，但生成的物质是没有毒的，所以这个反映是以毒攻毒的反应。下面我们来学习二氧化硫的氧化性【板书】⑷.弱氧化性二氧化硫和硫化氢反应生成水和硫单质任何事物都有它的两面性，二氧化硫也是，下面我们来看一下它的功和过。一、二氧化硫的用途1、工业制硫酸；2、作为干果等食品的防腐剂；3、漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等；4、二氧化硫还可用于杀菌、消毒等；总之：二氧化硫在生产生活中应用十分广泛。它的危害就是酸雨，我们在初中的时候就学过，它的罪魁祸首是H2SO4、HNO3，主要是由煤炭的燃烧，汽车尾气的排放所引起的。那么我们该怎么防止呢？1、原煤进行脱硫处理；2、尽量使用低硫燃料；3、工业废气排放前先脱硫；4、开发新能源。学完本节课我们来总结一下(ppt)下面再来做几道题回答：二氧化硫、可吸入颗粒物听课，思考，记笔记阅读，思考观察，思考，总结【回答】液面上升，溶液显酸性，品红褪色，加热后又复色。思考A同