2019-2020年高一化学《4.3 硫和氮的氧化物》教案（3） 新人教版必修1.doc

2019-2020年高一化学4.3 硫和氮的氧化物教案（3） 新人教版必修1一、教材分析 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。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。本节教学内容，是在初中学习了碳及其化合物，高中必修1第二章化学物质及反应中氧化还原反应的基础上，继续学习硫和氮的氧化物，也是为学习硫酸、硝酸和选修模块化学与生活中第四章保护生存环境第一节改善大气质量做准备，本节涉及了可逆反应，可逆反应概念的建立对学生学习选修模块化学反应原理中化学反应速率和化学平衡一节有着非常重要的意义。因此本节内容除本身内容的重要性外，同时在这一章的学习中以及选修模块的学习中起着承上启下的作用。二、教学目标1知识与技能（1）了解硫元素在自然界中的转化，举例说明含硫元素的物质及其在自然界的存在。（2）记住二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮的物理性质（通常情况下的颜色、气味、溶解性、毒性）。（3）能描述二氧化硫与水反应、二氧化氮与水反应的现象，能用化学方程式解释工业上用二氧化硫生产硫酸的基本原理。（4）了解可逆反应的特点。知道某些反应有可逆性，能判断可逆反应。（5）能描述二氧化硫与水反应的现象，知道二氧化硫、三氧化硫为酸性氧化物，知道二氧化硫既有氧化性又有还原性，能书写相关的化学方程式；认识硫及其氧化物之间的转化关系；以及认识其在生产上的应用和对生态环境的影响。（6）能够运用氧化还原反应的知识分析相关的反应，加深学生对二氧化硫氧化性和还原性的理解。（7）知道亚硫酸有酸性和不稳定性，能说出二氧化硫的漂白作用与次氯酸的漂白作用的区别。（8）能用氧化还原反应的知识分析氮气、一氧化氮、二氧化氮之间的相互转化。（9）能列举大气中二氧化氮、二氧化硫的成因，说出其对大气的污染，运用化学反应的有关知识提出防治意见2过程与方法（1）通过二氧化硫性质的学习，使学生进一步学会用物质分类、氧化还原的知识学习化合物的性质通过二氧化硫（亚硫酸）的性质实验，进一步提高分析实验现象，总结结论的能力。（2）通过SO2的水溶性和漂白性实验，再与CO2的水溶性和氯水漂白性的比较，认识物质之间既具有共同点又具有特殊性。（3）通过“用水吸收NO2的科学探究栏目，让学生通过实验现象的观察与分析，感受过程的变化，思考变化的原因，感悟对工业上生产硝酸的启迪，学会探究的方法。（4）从氮元素化合价的变化，让学生分析N2、NO、NO2价态，推测其可能的化学性质。3情感态度与价值观（1）通过硫的氧化物知识的学习，引导学生从正、反两个方面认识硫的氧化物给人类带来的贡献与危害，培养学生辩证、全面分析问题的方法和态度。（2）通过课外收集环境保护资料，了解环境污染的现状，增强学生的环境保护意识。三、教学重点、难点教学重点：二氧化硫的性质(与氧气、水的反应)及漂白原理一氧化氮、二氧化氮的性质。环境污染和保护教学难点：二氧化硫的氧化性和还原性；氮的氧化物间相互转化关系四、课时安排(2课时)第1课时：二氧化硫和三氧化硫第2课时：二氧化氮和一氧化氮，二氧化硫和二氧化氮对大气的污染五、教学过程第一课时说明：为了突出本节课重点二氧化硫的性质，对教材进行了重新整合：开篇创设情境直入主题，引出二氧化硫的性质，将硫单质的性质及硫元素的存在调整至本节课最后，学生阅读教材自主学习。【PPT展示图片】1P89图4-19空气质量日报2P93图4-24酸雨对森林的破坏(也可提供提它酸雨对环境的危害图片)3对比硫磺熏制与未熏制的银耳【设置问题】1空气质量日报中有哪些物质的污染指数？2酸雨是怎么形成的？3不法商贩是怎么使银耳变得更白更好看的？【说明】通过这些图片和问题，使学生感知环境问题就在我们身边，并震撼其心灵，从而调动学生的积极性，且增强其关注环境的意识。【板书】一、二氧化硫【学生分组实验】教材【实验4-7】改进实验：教材中【实验4-7】二氧化硫有一定的污染。课前用矿泉水瓶收集SO2气体，实验时，再往这瓶气体中加入一些水，轻轻振荡即可。观察收集的SO2及实验得出其物理性质（通常情况下的颜色、气味、溶解性、毒性）【板书】1、SO2 的物理性质说明：通过观察SO2使学生亲自了解SO2气体的颜色，通过加水后矿泉水瓶被压扁，说明二氧化硫易溶于水,并对教材中P90【实验4-7】第一个实验进行分析。【板书】2、SO2 的化学性质取矿泉水瓶中二氧化硫水溶液分别加入下列溶液的试管中，观察实验现象：1盛有紫色石蕊试液的试管中紫色石蕊试液变红2盛有品红试液的试管中品红溶液褪色3盛有酸性KMnO4溶液的试管中酸性KMnO4溶液褪色4pH试纸测溶液的酸碱性【提问】要求学生根据实验的现象，填写实验报告，并得出结论。【PPT展示表格】试管中物质现象pH试纸pH试纸变红品红溶液品红溶液褪色酸性KMnO4溶液酸性KMnO4溶液褪色紫色石蕊试液紫色石蕊试液变红结论：二氧化硫是酸性氧化物；二氧化硫有漂白性；二氧化硫有还原性。【板书】酸性氧化物的性质 【提问】二氧化硫是酸性氧化物，请写出SO2与NaOH反应的化学方程式。【板书】SO2+ 2NaOH = Na2SO3+H2O【提问】写出二氧化硫与水反应的化学方程式。.【板书】类比SO2与H2O和CO2与H2O的反应，由教师给出可逆反应定义，说明亚硫酸有酸性和不稳定性。【板书】可逆反应：同一条件下、同时【提问】判断氢气和氧气点燃生成水，水通电分解成氢气和氧气是否是可逆反应？说明：让学生加深对可逆反应的理解，从定义来能判断可逆反应。【提问】结合实验现象，分析二氧化硫的化学性质。从硫元素的化合价分析，SO2还原性：与氧气、酸性KMnO4溶液、氯水等氧化剂反应。SO2氧化性：与H2S反应。（由老师简单介绍，写出化学化学方程式从化合价分析的出SO2有氧化性即可）【板书】还原性和氧化性 2SO2+ O2 2SO3 2H2SO3+O2= 2H2SO4 2H2S+SO2 =3 S+ 2H2O 【演示实验】给品红溶液褪色的试管加热，现象如下：品红溶液又变为红色，且闻到刺激性气味。【板书】漂白性 某些有色物质 不稳定的无色物质【学与问】课本91页：根据二氧化硫使品红溶液褪色，加热又恢复红色的实验，引导学生分析二氧化硫的漂白性。分析二氧化硫的漂白性与氯水漂白性区别。【PPT展示表格】物质氯水二氧化硫原理氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质SO2与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质实质氧化还原反应非氧化还原反应效果永久性暂时性范围可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液褪色漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色（石蕊变红）学生对比分析SO2漂白性和氯水漂白性，透过现象看本质，使其深刻认识两者漂白原理的不同。通过介绍SO2漂白纸、草帽和银耳，培养学生用科学知识分析、解释进而解决实际问题的能力。【小结与作业】（1）从物质分类的角度SO2是酸性氧化物（2）从氧化还原的角度SO2作为S的中间价态的物质具有氧化性和还原性（3）从特性的角度SO2漂白性（4）从与环境的关系的角度SO2是首要的大气污染物作业：课本96页9、10和同步作业54页基础平台一第二课时【引入】硫的氧化物除二氧化硫以外还有三氧化硫，大气污染物，不仅有二氧化硫，还有氮的氧化物等，这节课我们重点学习三氧化硫和氮的氧化物的有关性质。【板书】二、三氧化硫【讲解】教师讲解二氧化硫与氧气的反应：2SO2O22SO3 ，进而对可逆反应进行再认识。【讲解】运用分类方法，引导学生思考工业上由硫转化成硫酸的过程（SSO2SO3H2SO4）。 引导学生结合教材自主学习：硫单质的性质和硫元素在自然界中的存在。【提问】我们学习了物质的分类，请运用分类方法来类比二氧化硫与三氧化硫，学习三氧化硫有哪些化学性质？【板书】2SO2+ O2 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4 （硫酸的工业制法） SO3 +CaO = CaSO4 SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O【板书】三、氮的氧化物【提问】氮的氧化物对环境有一定危害，那么自然界中氮的氧化物是怎么产生的呢？氮的氧化物对环境又有哪些危害呢？引入NO、NO2的性质：自然界中，NOx的生成大致有两条途径，一条是自然的，一条是人为的，NOx对环境有很大的危害，所以应不断增强环境保护的意识，保护自身，更保护人类生存的环境。【展示】两瓶NO，NO2请同学们观察，设问：通常状态下两种物质的状态？颜色？【板书】1、NO、NO2的物理性质色、味溶解性毒性其它NO无色无味气体不溶于水有毒NO2红棕色刺激性气味同水反应有毒易液化【演示实验】NO和O2反应实验，仔细观察反应过程中的现象？如何解释？【板书】2、NO、NO2的化学性质【演示实验】NO2和H2O反应实验，往二氧化氮的集气瓶中加入几滴紫色的石蕊溶液。仔细观察反应过程中的现象？如何解释？紫色石蕊试液变红，说明与水发生了化学反应，最终生成酸性物质。引导学生写出化学方程式。【板书】N2+ O2 放电或高温2NO 2NO + O2 =2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 +NO【说明】类比工业上由硫转化成硫酸的过程，得出工业上由氮转化成硝酸的过程。N2NONO2HNO3【讲解】虽然NO、NO2等NOx对环境都有一定危害，但事物都是一分为二的，氮的氧化物对人类有有害的一面，也有有利的方面。俗语说“雷雨发庄稼”，有何道理呢？请解释，请了解有关NOx的用途知识。俗语说“雷雨发庄稼”，原因是打雷时，在闪电的作用下，空气中的N2和O2反应生成NO，NO和O2生成NO2，NO2和雨水生成的硝酸随雨水流入土壤，做了氮肥。【说明】简单介绍氮在自然界的循环，下节书100页图4-30会详细讲。【板书】3、酸雨【说明】酸雨露天文物的杀手希腊古城雅典，是两千年前人类文明的杰出代表，那里巍然耸立的帕提农神庙，埃雷赫修庙及其他一些古建筑，如今却在酸雨侵蚀下横遭摧残。北京故宫，天坛上的大理石栏杆，芦沟桥上著名的石狮子等，在近几十年中由酸雨造成的损害超过几百年风吹雨淋的风化作用，剥蚀速度大大加快。据环保总局介绍，我国目前每年因酸雨和二氧化硫污染对生态环境损害和人体健康影响造成的经济损失在1100 亿元左右，今后这种污染损失还将持续不断地增加。【提问】1根据上述材料分析总结酸雨的危害。2分析SO2和氮的氧化物形成酸雨涉及的反应过程。【归纳】课本93页图4-23解释“酸雨的形成”和“酸雨对环境的危害”。【板书】酸雨的形成： NO NO2 HNO3 SO2 SO3 H2SO4【板书】酸雨是指pH低于5.6降水说明：酸雨是指pH低于5.6的大气降水，包括雨、雪、雾、露、霜。由于空气中含有二氧化碳，而二氧化碳溶于水后使水变成弱酸性，因此大气降水通情况下就具有一定的酸性。但是正常降水的pH不会低于5.6，因为二氧化碳饱和溶液的pH为5.6。降水的酸度来源于大气降水对大气中的二氧化碳和其他酸性物质的吸收。二氧化碳引起的酸性是正常的。形成降水的不正常酸性的物质主要是：含硫化合物，含氮化合物【阅读】93页最后两段及94页资料卡片。学生自主归纳，教师引导总结：【板书】防治大气污染的措施主要是改进技术，减少大气污染物的产生 对已产生的废气回收处理，变废为利。【机动】【科学探究】92页 利用课外活动,采用学生分组实验，写出实验报告。NO2为什么不能被水完全吸收？怎样使NO2尽可能被水完全吸收？一次操作可以吗？操作时要注意什么问题才能使试管中的液面尽可能多的上升而不是下降？画出一试管NO2尽可能被水吸收的实验装置图。【学生分组讨论】结论：NO2不能被水完全吸收是因为有不溶于水的NO生成。通入O2可使NO转化为NO2，NO2又可被水吸收。通入一次O2不能够使NO2完全被水吸收，应该多次通入O2才能够使NO2完全被水吸收（老师可简单的介绍4NO2 + O2 +2H2O=4HNO3）。操作时要注意的问题：要控制好通氧气的速率（将针筒中的氧气一次推出2、3个气泡，并重复几次），且氧气的体积最多不能超过试管体积的1/4。这样才能使试管中的液面尽可能多的上升，而不是下降（氧气通入太快或者过量可能会使上升的液面又下降，因为氧气也难溶于水。）【学生分组实验】实验步骤现象解释（可用化学方程式表示）（1）（2）（3）【实验现象与结论】实验步骤现象解释（可用化学方程式表示）（1）将一支充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）将针筒中的氧气一次推出2、3个气泡，并重复几次。无色气体变为红棕色气体，然后又慢慢变为无色气体，但气体体积逐渐缩小，液面不断上升2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO说明：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。请学生归纳出NO和NO2的性质。【小结与作业】作业：课本95-96页做在书上、同步作业55页基础平台二 六、教学反思 本节课在实验设计特别是知识点的安排和过渡上比较自然，整堂课较好的联系了生活实际，学生活动较多，较好的调动了学生的积极性，让学生参与课堂。在二氧化硫氧化性和还原性的过渡中比较巧妙，联系初中所学二氧化碳通入石蕊试液中然后加热的现象，学生容易回想起来，以此对比二氧化硫，引导学生探究，培养了学生知识迁移能力和略相同性质、抓特性的学科思维。在教学中注重及时巩固知识，给学生开放性问题思考，让学生真正学以致用。