搜索
《硫和硫的化合物环境保护》备课资料一．教材分析《硫和硫的化合物环境保护》一章在中学化学六大知识块中，属于元素化合物部分，元素化合物知识是中学化学教学内容的重要组成成分，是中学化学知识构成的基础。对这部分知识的教学新教学大纲指出：‘应紧密联系实际，通过观看实物标本，录像、多媒体软件以及做实验等增加学生的感性认识。’编者将它排在《原子结构，元素周期律》之后，目的是以演译法用物质结构和元素周期的理论为指导，“抓物质的内在联系，研究物质之间的共性和特性”，采取实验、对比的方法，“找出异同，掌握规律，┉”为解决科学知识量的激增和日益增长的社会要求的需要，必须把培养学生能力作为教学重心，在对“硫及其化合物”的教学过程中，培养学生对化学实验的观察能力，透过现象分析变化实质，从感性到理性的认知过程中培养学生的思维能力、自学能力，在验证理性认识是否正确、完整的过程中培养学生的实际操作能力和创作能力，同时通过物质及其变化的学习，培养辨证唯物主义观点。硫酸是化学工业中的最重要产品之一，它在工农业生产与实验室中有十分重要的用途。浓硫酸是教材中出现的第一种具强氧化性的非金属最高价含氧酸，它起了巩固深化第一章所学氧化—还原反应的有关知识的作用，同时通过对浓硫酸的强氧化性的微观分析能提高学生分析问题的能力。在高中化学知识体系中，有关干燥剂的选择以及有机化学中有关浓硫酸的作用是一块比较广阔的天地，本节也为今后的学习作了铺垫，起了承上启下的作用。二．教学目标：1．认知目标教学内容教学要求氧族元素简介B同素异形体B臭氧过氧化氢A二氧化硫的化学性质（跟氧气、水的反应，漂白作用）D二氧化硫对空气的污染和防止污染B常见的生活环境的污染和防止A环境保护的重要意义B浓硫酸的性质（吸水性、脱水性、氧化性）D硫酸盐（硫酸钙、硫酸钡）选学硫酸根离子的检验D硫化氢选学-1-2．能力目标（1）培养学生观察能力，分析能力（2）培养学生设计实验、动手实验能力及创新精神3.情感目标（1）通过实验激发学生学习化学兴趣，培养学生严求实谨的精神（2）进行辩证唯物主义教育（3）进行环保教育、增加社会职任感三．新老教材的比较1．编排顺序不同老教材将《硫硫酸》编排在《物质结构元素周期律》之前，而新教材编排在《物质结构元素周期律》之后。导致章内编排顺序也与老教材不同，新教材中先学氧族元素概述，后学代表物的性质，目的是以物质结构和元素周期律的理论来指导元素化合物知识的学习。2．.增加内容（1）臭氧、氧的同素异形体、过氧化氢（2）将环境保护列为一节（老教材中并在硫酸工业制法中），期中的两个实践活动和资料中的“空气质量日报、周报”是老教材中从未出现过的新内容。（3）研究性课题一个（4）家庭小实验一个（5）实验部分：演示实验中增加了“SO2水溶性”和“浓硫酸使有机物脱水炭化”；学生实验七中，第一次使用了点滴板；学生实验八（实验习题）中增加了“通过实验证明粉笔中含有硫酸盐”“通过实验用四种方法鉴别浓硫酸和稀硫酸”3．删减内容（1）硫的单质（结合氧族元素一节中学习）（2）硫酸工业制法（列入选修内容）（3）离子反应、离子方程式（提前到等一章第二节）（4）可逆反应（5）SO2实验室制法（6）硫酸盐、ZnSO44．更变内容（1）硫化氢改为选习内容（2）硫酸盐改为选学内容（3）大气污染及防治，水污染及防治改为资料阅读（4）改正了铜和浓硫酸反应的演示实验及学生实验装置（用浸有碱液的棉花来吸收SO2）四．新教材的特点1．既有系统性，又富有弹性本章是继卤素之后的第二个非金属元素族，也是学了物质结构和元素周期律之后学习的第一个元素族。编排顺序是：元素族概述–代表元素单质–氢化物–氧化物–含氧酸–-2-含氧酸盐–酸根离子检验。体现了非金属元素族的完整知识体系，内容有较强的系统性。但其中的一部份内容作为选学而不列入大纲要求，可灵活选择，使教学富有弹性。2．紧密联系实际本章介绍的元素及其化合物中，包括臭氧、过氧化氢、二氧化硫、硫酸、硫酸盐等均与生产和生活实际紧密联系。而环境保护则更是与人类自身的生存息息相关。因此联系生活实际是本章的突出特点扎之一。3．重视实践活动与老教材相比，知识点的广度和深度明显减少但实践活动大大增加。尤其是对环境保护内容的教学中更为突出。教材将环境污染的产生和防治等知识列入选学或资料阅读。而实践活动是不能可有可无的。要求教师能指导学生通过一系列的实践活动耒提高对环保重要性的认识。其实践活动包括：家庭小实验、社会调查、资料收集、小课题研究、小专题讨论、角色扮油的演讲等。很明显，新教材的安排就是要求教师能引导学生走出课堂，走向社会，培养学生的社会实践能力，这也是实施素质教育的一个有效途径。4．加强+理论知识的指导作用在本章学习前，已学过氧化还原反应、离子反应、物质的量、原子结构和元素周期律等知识，因此在本章教学时，应充分注意发挥理论知识对元素化合物知识的指导作用。通过本章的学习，可使学生初步学会运用原子结构和元素周期律理论学习元素及化合物的方法，提高教学质量，同时也有利于对理论知识的固。本章的许多化学反应属于氧化还原反应，用电子转移的观点分析这些反应，既可以使学生加深对具体反应的理解，又可使学生巩固有关氧化还原反应的知识。5．渗透思想教育在本章中，许多教学内容渗透思想教育因素，如辩证唯物主义观点、外因与内因的关系、热爱地球、保护环境等教育。6．尝试开放式教学第四节的第二部分内容安排了“角色扮演活动—小河被污染了”就是典型的开放式教学示例，这是以往教材中从未未出过的新课题，也体现了新世纪中教学改革的一种模式和方向。五．教学参考（一）课时安排第一节氧族元素2课时第二节二氧化硫1课时第三节硫酸2课时第四节环境保护2课时实验七浓硫酸的性质硫酸根离子的检验1课时本章复习1课时-3-（二）教学注意点1．应远用原子结构、元素周期律理论耒指导教学2．突出实验教学，创造条件让学生多动手，可改部分演示实验为边讲边实验及探索性实验以此来加强实验、培养学生的实验能力。3．加强辨证唯物主义教学4．加强环保观教学（三）实验改进1．二氧化硫的漂白性修订本教材是将SO2气体通人装有品红溶液的试管里,观察品红溶液颜色的变化。给试管加热,观测溶液发生的变化。这样做法有二点不妥；其一，二氧化硫的制取装置使得实验复杂化，又会分散学生的注意力，不利于对品红褪色这一现象的观察；其二，二氧化硫有毒，它的制取应在通风橱中进行，而不应在教室中进行。因此有必要改进：A.实验步骤实验前在试管中收集好二氧化硫气体（在通风橱中制取），盖紧试管塞。实验时，稍稍打开试管塞，用胶头滴管滴入约1ml品红溶液，盖紧试管塞并振荡，片刻即可观察到品红退色。将试管放在酒精灯火焰上稍稍加热后，溶液很快又恢复红色。B.改进后的优点改进后的实验免去了二氧化硫的制取，通气，使实验操作更为简单易行，节省了时间，防止了污染，且现象明显。C.注意事项（1）品红溶液不宜过浓，浅红色即可。（2）品红溶液用量不宜过多。此外，还可用套管试管将发生装置和反应装置连在一起或用Y管进行也很好。2．浓硫酸的氧化性铜与浓硫酸的反应，是高中化学教材中用以说明浓硫酸强氧化性的经典实验。新教材对本实验的装置已从敞开式改为封闭式，这是环保意识的体现。但新教材的设计尚有如下不足：（1）用铜片与浓硫酸反应不便中止反应，若改用教参介绍的螺旋状铜丝，在橡胶试管塞内又难以上下抽动，若橡胶试管塞开孔太大，装置密封性则受到影响。（2）铜与浓硫酸反应后试管内液体温度很高，倒入废液缸后不能立即往试管中加水，观察溶液颜色，即整个实验时间太长。为此特作如下改进：A．装置图：如右图所示，将反应装置改为既能控制反应又能防止污染的简易装置。B．浓硫酸浓度的选择：硫酸浓度过高，试管底部会出现白色沉淀（无水硫酸铜）；太稀反应不明显，根据有关资料介绍最好选用84％——９０％为妥。Ｃ。对加热温度的选择：加热温度稍低，易产生黑色悬浊液（ＣｕＳ、Ｃｕ２Ｓ等）；温度过高ＳＯ２气体易外逸，污染环境。根据有关介绍：取１０ｍｌ８４％——９０％浓硫酸，加热１.５——２分钟（加热温度约到１６０°Ｃ左右）为妥。(四)疑难解析1．硫元素的价态硫原子最外电子层上有6个电子,在化学反应过程中可得到(或偏移)电子而显示不同的价态,主要有S-2(H2S),S-1(FeS2),S0(S),S+4(SO2),S+6(H2SO4)。S-2只表现还原性，S+6只表现氧化性，而中间价态的既表现氧化性，又表现还原性。-4-2．石硫合剂的配制石灰硫磺合剂，简称石硫合剂，广泛用于农作物病虫害的防治。配制过程：用新鲜的生石灰加少量水制成糊状，再加入硫磺粉，搅拌混合，然后加水，并在铁锅中加热，不断搅拌煮沸1小时左右，同时补充蒸发的水分，当药液呈现透明的淡酱油色，且液面出现绿色泡沫时即可。整个过程所用生石灰、硫磺、水的质量比为1：2：103．黑火药的制取黑火药是含有KNO3、NaNO3的火药的总称。一般是硝酸钾75%，木炭15%，硫磺10%（质量比）。点燃时发生如下反应：2KNO3+3C+S==K2S+N2+3CO2，燃烧时放出大量的热，使生成的气体体积猛涨到2000倍左右，若在较小的密闭容器内会发生猛烈爆炸。4．氯气与二氧化硫的漂白原理氯气本身不具漂白作用，氯气溶于水生成次氯酸，次氯酸将有色物质氧化，使有色物质变为无色物质，此过程属于破坏性的氧化作用，反应是不可逆的。二氧化硫本身也不具漂白作用，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸直接与有色物质结合成不稳定的无色物质，例如，把二氧化硫通入品红溶液中，溶液颜色退去，若将溶液再加热，红色又出现。此反应是可逆的。将Cl2、SO2通人石蕊试液则发生如下变化：通入SO2：紫色石蕊石蕊试液变红通入Cl2：紫色石蕊石蕊试液先变红，随即变无色5．二氧化硫与二氧化碳的鉴别二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，若通人的气体过量，则沉淀都消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别二氧化硫与二氧化碳。通常可用以下方法：（1）用品红溶液，使品红溶液褪色的是二氧化硫，不能使品红溶液褪色的是二氧化碳。（2）用氢硫酸，出现浑浊的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。（3）用酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。其原理为：2KMnO4+5SO2+2H2O==K2SO4+2MnSO4+2H2SO4（4）用溴水，使橙色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。其原理是：Br2+2H2O+SO2==2HBr+H2SO4（5）用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。其原理是：2HNO3+SO2==H2SO4+2NO2Ba（NO3）2+H2SO4==BaSO4+2HNO3(6)用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。2FeCl3+SO2+2H2O==FeCl2+FeSO4+4HCl6．二氧化硫的氧化性和还原性二氧化硫是中间氧化态的氧化物，既可做氧化剂，又可做还原剂。当遇到较强的500C、铝矾土还原剂时显氧化性，如：SO2+2CO=======2CO2+S，2H2S+SO2==2H2O+3S。-5-当遇到较强的氧化剂时显还原性，如：2SO2+O2=====2SO3，SO2+CI2===SO2CI2。二氧化硫的酸性溶液还原性比氧化性强，而在碱性条件下还原性更强。7．二氧化硫的回收和利用燃烧硫或含硫化合物（煤、石油、黄铁矿等）生成的二氧化硫是污染大气的主要物质，日光、灰尘及空气中的漂浮物会加速二氧化硫的氧化而生成的三氧化硫，它们与空气中的水蒸气反应成亚硫酸、硫酸，造成严重的环境污染。为了保护环境，变废为宝，必须将SO2回收、利用。最常用的方法是用氨水吸收二氧化硫。SO2+2NH3·H2O====（NH4）2SO3（NH4）2SO3+H2O+SO2===2NH4HSO32NH4HSO3+H2SO4===（NH4）2SO4+H2O+2SO2循环反应制得化肥硫酸铵。8．发烟硫酸发烟硫酸是SO3溶解在纯硫酸中所得的溶液，其组成可用H2SO4·xSO3表示。发烟硫酸的成分是以它所含游离的SO3的质量分数来表示的。如：20%