第四章-第三节-硫和氮的氧化物-教案

教案课题：第四章第三节硫和氮的氧化物(一)教学目的知识与技能1、了解二氧化硫的物理性质和用途，掌握二氧化硫的化学性质2、了解可逆反应的概念，知道SO2的漂白原理过程与方法1、培养学生用新概念重新理解旧知识的能力(可逆反应概念)2、组织学生分组讨论，动手参与，培养学生设计实验、动手实验、观察现象的能力，并根据实验现象得出物质的化学性质。情感态度价值观1、结合二氧化硫的组成、结构和性质关系的教学过程，通过学生动手做实验，使他们获得新知，从而培养学生对科学研究的态度2、激发学生透过观察探究本质的兴趣，尊重科学以发展的眼光看待科学重点二氧化硫与水反应难点可逆反应知识结构与板书设计第三节硫和氮的氧化物一、二氧化硫和三氧化硫(二)二氧化硫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。2、化学性质可逆反应：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①二氧化硫与水反应：SO2+H2OH2SO3(亚硫酸)②二氧化硫与碱的反应SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O；SO2+NaOH==NaHSO3[SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O；Na2SO3+H2O+SO2==2NaHSO3]③与碱性氧化物反应SO2+CaO==CaSO3(2)二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S===3S↓+2H2O(3)二氧化硫的还原性①与卤素单质反应：SSOO22++BBrr22++22HH22OO==HH22SSOO44++22HHBBrrSSOO22++CCll22++22HH22OO==HH22SSOO44++22HHCCll②与某些强氧化剂的反应：2KMnO4+2H2O+5SO2===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4③SO2的催化氧化2SO2+O2催化剂加热2SO3(4)漂白性(5)用途：制H2SO4；作漂白剂；杀菌，消毒(6)SO2的实验室制法①反应原理：Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O②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NaHSO3溶液○5检验：湿润的蓝色石蕊试纸---变红湿润的品红试纸---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NOX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、实验室制法：由强酸制弱酸的原理FeS+H2SO4==FeSO4+H2S↑FeS+2HCl==FeCl2+H2S↑FeS+2H＋==Fe2＋+H2S↑用湿润的Pb(CH3COO)2试纸Pb(CH3COO)2+H2S==PbS↓+2CH3COOH试纸变黑3、化学性质(1)可燃性2H2S+3O2点燃2H2O＋2SO22H2S+O2点燃2H2O＋S(2)还原性：H2S+X2==2HX+S↓(X=Cl、Br、I)(4)H2S气体的水溶液----氢硫酸(3)不稳定性：H2S△H2↑+S教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动［投］当天的空气质量日报［讲］请看当天空气质量日报的污染指数及首要污染物、空气质量级别、空气质量状(首要污染物有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒)［讲］今天我们来共同讨论关于硫、氮及其化合物的问题［板书］第三节硫和氮的氧化物一、二氧化硫和三氧化硫［投影视频］硫磺的存在形式和硫单质的物理性质［讲解并投影小结］存在形式：游离态：火山口附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（CaSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）［板书］(一)、硫俗称硫磺。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。［思考］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－2，0，＋4，＋6，你能说出其代表物吗？写出你所知道的硫化物［投影］化合价-20+4+6物质类别FeS、Na2S、HgS、H2SSSO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3SO3、H2SO4、NaHSO4、Na2SO4［问］硫单质的处于硫元素的中间价态，那么硫会有哪些化学性质呢？［讲］硫既有氧化性又有还原性[板书](二)二氧化硫[展示]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？学生举例练习并总结二氧化硫是无色，有刺激性气味的气体。[问]二氧化硫在水中的溶解性怎样呢？二氧化硫易溶于水。[板书]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。[过渡]刚了解SO2的物理性质，下面重点研究SO2的化学性质，看看他到底有什么秘密？[板书]2、化学性质[引导]请大家从理论上及已有的知识推测。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，结合第二章的氧化还原知识进行思考。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、还原性，因S的化合价为+4价。[引导]非常好，那让我们一起通过实验进行验证。［投影］二氧化硫可溶性的视频实验现象:试管中的水面上升，滴入紫色石蕊试液后，溶液变红。实验结论:SO2溶于水后形成的溶液显酸性。[板书](1)酸性氧化物------亚硫酐①二氧化硫与水反应：SO2+H2OH2SO3(亚硫酸)［讲］H2SO3是一种不稳定的二元弱酸，有强还原性，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H2SO3不稳定，容易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。[板书]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？（为操作方便，是加进亚硫酸。）[板书]②二氧化硫与碱的反应SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O；SO2+NaOH==NaHSO3[SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O；Na2SO3+H2O+SO2==2NaHSO3]［思考与交流］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，继续通入，沉淀消失SO2+Ca(OH)2==CaSO3↓+H2O；SO2+Ca(OH)2+H2O==Ca（HSO3）2学生自己查阅资料完成物理性质的学习[SO2+Ca(OH)2==CaSO3↓+H2O；CaSO3+H2O+SO2==Ca（HSO3）2][问]能不能用澄清的石灰水来鉴别SO2与CO2？不能[板书]③与碱性氧化物反应SO2+CaO==CaSO3［讲］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，又有还原性[板书](2)二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S===3S↓+2H2O［讲］将SO2与H2S气体混合后可看到混浊［讲］SO2具有很强的还原性[板书](3)二氧化硫的还原性[板书](4)漂白性［投影］SO2能跟某些有色物质化合而生成不稳定的物质，该物质易分解恢复为原有色物质［讲］在这里大家需要注意的是SO2的漂白性与氯气和活性炭不同，SO2不能漂白酸碱指示剂。［投影小结］常见漂白剂及其原理比较漂白剂HClO、Na2O2、O3、H2O2SO2活性炭原理具有强氧化性，将有色物质氧化成无色与某些有色物质化合成不稳定的无色物质吸附有色物质特点不可逆，褪色后颜色不再复原可逆，受热或放置一段时间可复原-----变化化学化学物理［过］我们研究物质的性质的目的是为了能更好地应用它，SO2的这些性质决定有哪些用途呢？请大家总结并回答。［讲］SO2在日常生活中有一定用处，工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，此外，二氧化硫还用于杀菌消毒。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、肾脏等有严重损害，并有致癌作用。[板书](5)用途：制H2SO4；作漂白剂；杀菌，消毒［问］关于酸性氧化物，我们最熟悉的莫过于CO2，那么SO2与CO2有哪些异同呢？［投影小结］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［思考与交流］如何鉴别SO2和CO2呢？鉴别SO2用品红溶液，看是否褪色，鉴别CO2用澄清石灰水，看是否有沉淀生成但需要注意的是，当SO2中混有CO2，不影响对SO2的鉴别但当CO2中混有SO2时，则需要除去SO2［思考与交流］如何除去CO2中的SO2呢？可通过足量溴水(氯水)或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(目的是吸收SO2)，再通过品红(目的是验证SO2是否被除尽)［过］根据SO2的性质以及以前学习过的气体制备知识，设计一下SO2在实验室取的装置。[板书](6)SO2的实验室制法①反应原理：Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O②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NaHSO3溶液○5检验：湿润的蓝色石蕊试纸---变红湿润的品红试纸---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在实际中有一定的应用，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。[板书](7)SO2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[板书]酸雨：空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH5.6［讲］由于溶解了二氧化碳的缘故，正常雨水的pH值在5.6左右，然而，当空气中大量N和S的氧化物随雨水降落下来就会使得雨水的pH值小于5.6而形成酸雨。［讲］SO2的主要来源是化石燃料燃烧，含S矿石冶炼等工业废气［思考与交流］如何控制酸雨呢？大家有什么好办法1、改善燃料种类，积极开发新能源；2、对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理,如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2.3、种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等；［过］酸雨放置一段时间后，pH会降低，这是因为H2SO3被空气缓慢氧化成H2SO4而造成的，由此我们可知道，SO32―会被空气缓慢氧化成SO42―，但是SO2被氧化成SO3却需要很高的条件，生成的SO3是硫酸的酸酐，是一种无色易挥发的固体[板书](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。［问］那么SO3的通性表现在哪几方面呢？［投影小结］(1)与水反应：SO3+H2O==H2SO4(放出大量的热)(2)与碱性氧化物反应：SO3+CaO==CaSO4(3)与碱反应：SO3+Ca(OH)2==CaSO4+H2O［过］最后，请大家阅读资料卡片，让我们拓展视野，一同来了解一下硫化氢的知识。［讲］给大家读一段资料：敦煌石窟是我国也是世界著名的艺术宝库。敦煌壁画是艺术珍品，但令人奇怪的是，美丽的飞天的脸为什么都是黑的呢？经调查研究，这是自然界中H2S搞的鬼。原来壁画是用碱式碳酸铅做白色颜料，用PbO做黄色颜料。本来飞天的脸都是白的，但日久天长，空气中的H2S跟Pb反应，生成黑色的PbS，所以飞天的脸都是黑的。在日常生活中也常常看到这样一种现象：家具涂上白漆后，显得