2019-2020年高中化学 第三章 第3节 硫的转化 第3课时 硫酸 酸雨及其防治教案 鲁科版必修1.doc

2019-2020年高中化学 第三章 第3节 硫的转化 第3课时 硫酸 酸雨及其防治教案 鲁科版必修1教学模式：三段六步教学法教学手段：多媒体课件、投影仪、化学实验一、教学目标:知识与技能 1、了解浓硫酸吸水性和脱水性，认识浓硫酸的强氧化性；2、了解酸雨的形成、危害和防治过程与方法 1、通过硫元素在生产、生活中转化的实例，了解硫元素在生产、生活中应用，体会应用工程中的环境问题2、了解酸雨的危害，能够提出减少向大气中排放二氧化硫的措施情感、态度与价值观1、通过硫元素在生产、生活中转化的实例激发学生学习化学的兴趣2、培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度二.教材分析教学重点：浓硫酸的强氧化性教学难点：浓硫酸的强氧化性知识地位：一 教材分析硫的转化是在学生学习了基本的化学概念和理论 (如氧化还原反应.研究物质性质的方法和程序,以介绍钠和氯气为例) 的基础上来进行元素化合物的学习的,这样有利于学生的认知发展。因为此时学生既有理论知识的应用又有方法的指导,并且学生在学习硫元素以前，已经学习了碳、氮两种元素，对于元素化合物的学习已经有了一个大体的认识，在此基础上学习硫元素，有利于学生养成科学的学习方法。本节知识所在位置可以说是恰倒好处,通过本节课学生对硫单质、二氧化硫的转化和浓硫酸的性质的学习，进一步深化对氧化还原反应的概念、规律的理解。结合初中的关于硫酸的知识进一步学习浓硫酸的特性，在了解硫酸的工业生产时延生出酸雨的问题，提高学生的环境保护意识。教学过程设计：教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图实物展示-引入新课展示装有浓硫酸的试剂瓶，请同学们观察试剂瓶上的标签和里面的液体【提问】：初中我们学习过应该怎么样稀释浓硫酸呢？ 观察整理硫酸的相关信息，如沸点338,难挥发,质量分数98.3%时密度为1.84g/cm3 无色、粘稠状液体【提问C类学生】回答浓硫酸的稀释方法、稀释操作的关键直观学习，促使学生对浓硫酸的物理性质有清晰的认识认识浓硫酸 物理性质和学生一起【实验1】稀释浓硫酸总结浓硫酸的物理性质以及稀释操作要点将浓硫酸沿着烧杯内壁缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。选取B类学生1名和教师一起完成浓硫酸的稀释实验【提示】如果不慎把浓硫酸滴到皮肤上，一定立即用干布拭去，然后用水冲洗，再涂上稀的碳酸氢钠溶液温故知新规范、深化实验的基本操作消除学生对浓硫酸的畏惧心里浓硫酸的化学性质1、浓硫酸吸水性课件图片展示：浓硫酸的吸水性讲解：利用浓硫酸的吸水性，常常用浓硫酸作干燥剂【练习1】不能用浓硫酸干燥的气体是（ ）ACO2BNH3CNO2DCl2观察蓝色（CuSO4.5H2O）白色（CuSO4）师生共同总结：浓硫酸可以干燥中性气体：O2、H2 等、也可以干燥CO2NO2 Cl2 等不能干燥的有：碱性气体：NH3、还原性气体：H2S、HI等。认识浓硫酸吸水性及作为干燥剂能干燥的气体情况体会浓硫酸不可以干燥气体的特点过渡由于浓硫酸的具有很强的氧化性而和还原性强的 物质反应2、浓硫酸的强氧化性-可以和铜反应【质疑】:我们初中时候就知道稀硫酸不可以和不活泼金属Cu反应，那浓硫酸的氧化性强，可不可以反应呢？若能，反应条件？产物？如何检验产物？【实验2】演示铜与浓硫酸反应问题跟进1、结合同与浓硫酸和铜的反应比较稀硫酸和浓硫酸的氧化性的不同，指出表现出氧化性的微粒稀硫酸的是+，浓硫酸的强氧化性是由H2SO4 分子中的+6价S体现的，被还原为SO22、据实验现象写出反应的方程式，分析浓硫酸作用。一部分H2SO4 分子中的+6价S被还原成了SO2 另外一部分没有变价，浓硫酸表现出来氧化性和酸性、随着反应进行当浓硫酸浓度减低为稀硫酸，反应会怎么样？思考、讨论浓硫酸是否可以和铜反应预测测可能的反应现象，预测反应产物观察记录并实验现象条件：需加热（氧化性比硝酸弱）现象：铜片上有气泡产生，品红溶液褪色（SO2）结论： Cu+2H2SO4（浓）Cu(SO4)2+SO2+2H2O【练习2】用0.2 mol的浓硫酸中与足量的铜片共热，能否产生0.1 mol的SO2气体？为什么？ 激发学生在问题面前认真思考，运用前面学习的知识大胆预测强调学生的方程式的规范书写，重视知识落实关注细节，强调浓硫酸的特性加热的条件下浓硫酸可以和多数金属（除金、铂外）反应，铁铝钝化启发思考：依据前面我们学习的浓硝酸的一些特性来对比认识浓硫酸的一些性质：有没有钝化现象？思考讨论后得到结论：在 常温下铁和铝在浓硝酸里面钝化同样条件下在浓硫酸里面也钝化，但是加热被钝化的保护膜也可以反应。培养学生的知识迁移能力、分析问题、解决问题3、和非金属C反应启发思考：浓硫酸能不能像浓硝酸那样和非金属C单质发生类似的反应呢？【实验3】演示C与浓H2SO4反应思考：1、预测可能的产物；2、选择合适的试剂检验产物；检验产物顺序？3、设计实验装置；（注意SO2 存在干扰CO2检验）【注】物质检验顺序：H2O、SO2、CO2实验演示提醒学生注意观察实验现象设计装置图：思考讨论：浓硫酸能像浓硝酸那样和非金属C单质发生类似的反应。1、依据浓硝酸和C的反应推测可能产物：CO2、SO2、H2O2、结合上一节对SO2、CO2应物质检验方法选择实验试剂：澄清石灰水、品红、CuSO4总结实验现象：品红溶液酸性高锰酸钾溶液品红溶液澄清石灰水现象：无水硫酸铜变蓝H2O 中品红褪色有SO2中品红溶液不退色SO2已经处理干净澄清石灰水变浑浊有CO2产生所以反应方程式为C+2H2SO4 （浓） CO2+2SO2+2H2O注意尾气的处理：用碱液吸收利用浓硝酸的强氧化性为铺垫体会浓硫酸强氧化性运用上一节课学习的SO2的相关知识解决混合气体的检验问题介绍小练习【提问】如果把浓硫酸滴到紫色的石蕊试纸上会有什么现象？硫酸的用途介绍【投影】【思考讨论】：考虑浓硫酸的酸性和脱水性，并且使试纸碳化了解硫酸的用途拓展学生知识面，了解浓硫酸的脱水性浓硫酸性质总结浓硫酸的强氧化性氧化大多数金属（除Pt、Au除外）反应，如：Cu+2H2SO4（浓）Cu(SO4)2+SO2+2H2O 和非金属单质C反应 C+2H2SO4 （浓） CO2+2SO2+2H2O常温：浓硫酸钝化 Fe、Al（容器）。反应需加热（氧化性弱于硝酸），还原产物一般为SO2。注意：随着反应进行，浓硫酸变稀，失去这种强氧化性，变为稀硫酸（具有稀硫酸的性质）了解工业制硫酸过程引导学生阅读教材P89化学与科技【多媒体展示】工业制取硫酸的历史、方法和过程：硫酸工业已有200多年的历史。早期的硫酸生产采用硝化法，此法按主体设备的演变又有铅室法和塔式法之分。18世纪后半期，纺织工业取得重大的技术进步，硫酸被用于亚麻织品的漂白、棉织品的酸化和毛织品的染色。认真阅读教材，总结知识要点：工业制硫酸方法和过程：1、SO2的获取4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO22、催化氧化 2SO2+O2 2SO33、吸收SO3SO3+H2O=H2SO4(用98.3浓硫酸吸收)联系实际生产，了解含硫物质的转化成为工业制硫酸的原理，体会化学知识在生产中的应用酸雨的形成及防止过渡-在硫酸的生产过程里会有大量的含硫氧化物产生，极易产生严重的环境问题-酸雨，请同学们谈谈你们对酸雨的了解和认识-展示美丽的人文环境对比酸雨的危害自学教材P90，了解酸雨形成酸雨的物质？来源？形成酸雨时SO2所发生的主要反应？酸雨危害？如何防止或减少酸雨的形成？同学们自学教材，可以相互讨论形成关于酸雨的正确认识：1、形成酸雨的物质有SOx、NOx；2、来源：化石燃料燃烧，城市中NOX来源主要来自汽车尾气；酸雨是工业高度发展而出现的副产物，由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料，燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物，在大气中经过复杂的化学反应，形成的3、形成酸雨时SO2所发生的主要反应2SO2+O2 2SO3SO3H2O=H2SO4SO2H2OH2SO32H2SO3O2=2H2SO4酸雨-PH值5.6的降雨酸雨在国外被称为“空中死神”4、危害主要表明在四个方面： 对水生系统的危害对陆地生态系统的危害对人体的影响对建筑物、机械和市政设施的腐蚀5、防治措施控制酸性物质的排放积极开发利用煤炭的新技术，推广煤炭的净化技术、转化技术，采取烟气脱硫、脱氮技术等重大措施，调整能源结构开发风能、核能、太阳能等清洁能源，取代化石能源，从根本上解决问题激发学生的积极性，交流合作，展示学生的日常关于酸雨知识的积累，提高学生的学习兴趣感受酸雨问题给人类带来的巨大危害，提高学生的环境保护意识SO42的检验阅读教材91页 认识常见的硫酸盐石膏和硫酸钡理解SO42的检验方法：先加入足量盐酸酸化，若不出现白色沉淀，则再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则含有SO42；若加入盐酸后出现白色沉淀，则先过滤，再在滤液中加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则含有SO42。作业与练习1、 完成课本后面的练习题2、 完成自主丛书的当堂检测部分板书设计 一、浓硫酸物理性质 1、无色、粘稠、油状难挥发液体； 2、稀释方法化学性质 1、吸水性 2、强氧化性 氧化大多数金属Cu+2H2SO4（浓）Cu(SO4)2+SO2+2H2O （2）非金属单质 C+2H2SO4 （浓） CO2+2SO2+2H2O常温：浓硫酸钝化 Fe、Al（容器）。反应需加热（氧化性弱于硝酸），还原产物一般为SO2。注意：随着反应进行，浓硫酸变稀，失去这种强氧化性，不在与铜反应。3、 酸性二、酸雨1、形成酸雨的物质及其来源2、形成酸雨时SO2所发生的主要反应2SO2+O2 2SO3 SO3H2O=H2SO4 SO2H2OH2SO3 2H2SO3O2=2H2SO43、酸雨的防治 三、SO42的检验 【梯度训练A】1、纯硫酸是一种无色、粘稠、油状 ，是一种 挥发性酸。密度大，易溶于水，放出大量的热。稀释时，应把 沿 缓缓注入 中，并 ，以防止 。2、浓硫酸的特性（1）强氧化性 与金属Cu 的反应 使铁、铝钝化常温下，浓硫酸能使铁、铝表面生成一层 而钝化。因此，冷的浓硫酸可以用 容器储存。 与非金属C的反应 （2）脱水性：浓硫酸能将物质中的氢、氧元素按 的比例脱出生成水。（3）吸水性：浓硫酸有强烈的吸水性，常用作 剂。浓硫酸不能干燥哪些气体？浓硫酸既有氧化性，又有酸性，因此不能干燥还原性气体和碱性气体，如H2S、HI、NH3 等不能干燥。3、酸雨及其防治1.酸雨的形成（1）酸雨：排入空气中的 和 在 和 的共同作用下，形成酸雾。（2）硫的氧化物形成酸雨的主要反应有： 2.酸雨的防治措施（1）从实际情况出发，对 的排放加以控制；（2）改变能源结构，开发利用 等清洁能源，从根本上解决问题。4、深化拓展 SO42的检验（1）原理：利用 Ba2+ SO42= Ba SO4 (2)试剂：BaCl2或Ba(NO3)2 溶液、盐酸或稀硝酸。（3）SO42的检验方法：先加入足量盐酸酸化，若不出现白色沉淀，则再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则含有SO42；若加入盐酸后出现白色沉淀，则先过滤，再在滤液中加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则含有SO42。【梯度训练B】1我国工业生产因受酸雨而造成的损失每年高达15亿元。为了有效控制酸雨，目前国务院已批准了酸雨控制区划分方案等法规（1）某实验小组采集酸雨样品，随着时间的推移，多次测定该样品pH，得到了如下数据：时间/h开始81624324048PH50484543424040回答下列问题：、酸雨样品放置，pH变化的主要原因。化石燃料的大量燃烧以及树木的大量砍伐 、如果将刚取样的上述酸雨用氯气消毒的自来水混合，pH将 （增大或减小或不变）原因是（用化学方程式表示）减小、Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl 、酸雨可导致下列危害中的（ ）A、腐蚀建筑物 B、导致树木枯萎 C、造成洪涝灾害 D、恶化人类环境、你认为减少酸雨产生的途径可采取的下列措施是（ ）减少用煤作燃料 把工厂的烟囱造高 燃料脱硫 在已酸化的土壤中加石灰 开发新能源 A、 B、 C、 D、为了防止酸雨，减少煤燃烧时向大气排放二氧化硫，火力发电厂常用氢氧化钙的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体，并回收制得有用的石膏（CaSO42H2O），则有关反应的化学方程式为：Ca(OH)2+SO2=Ca SO3+H2O2某亚硫酸钠已部分被氧化。为确定它的纯度，要进行如下实验：称取样品W1g；将样品溶解；给溶液加入稍过量盐酸酸化了的BaCl2溶液；过滤、洗涤、干燥沉淀，称其质量为W2g。试回答：（1）BaCl2要用盐酸酸化的原因是_。除去亚硫酸钠（2）BaCl2溶液要稍过量的原因是_。使氧化的得到的硫酸钠完全反应。（3）判断操作是否完成的方法是_。在滤液中加入硫酸钠没有沉淀说明完全（4）Na2SO3纯度的表示式为_。(142 W2)/(233 W1)4两份不同浓度的NaOH溶液各500mL，分别吸收1120mL（标准状况下体积）SO2气体，反应后溶液中分别有5.75g和7.10g溶质。求两份NaOH溶液的物质的量浓度。0.09 molL -1、0113 molL -1教后记 本节课浓硫酸的知识学习是在初中化学对浓硫酸的物理性质、强酸性、吸水性有所了解的基础上展开的，所以本节课主要内容深化了在氧化还原反应理论的支持下类比浓硝酸的性质去探究浓硫酸的强氧化性，通过浓硫酸与铜等绝大多数金属（除金、铂、钛外）非金属单质C等，在加热条件下的反应可以获知浓硫酸具有强氧化性。了解硫酸的工业用途和生产工艺，提高学生对于化学知识在生产中的运用学习化学是为了更好的为工业生产服务。体会酸雨问题是当今的全球三大环境问题之一，其危害之大、范围之广应该让学生们深刻认识，只有提高全民的环保意识，才可能促使大家在生活、生产里面处处注意环保，人人争当环保卫士。通过酸雨的形成与防治的学习，进一步增强学生的化学服务社会的意识， 激发学生努力学习化学知识报效祖国的热情。本节课的学习内容较多，涉及的工业生产、环境污染与保护等的知识面很广，在课上给知识面广泛的学生机会展示，提高学生的信心，激发其学习科学知识的热情，促进班级学风提高有相当益处，但是也耽误一些时间，课堂时间较为紧张，后面内容有些仓促。