化學1必修4.3《硫和氮的氧化物》教案

第三節(jié)硫和氮的氧化物一、二氧化硫和三氧化硫教學目標一、知識目標1．了解二氧化硫的物理性質(zhì)和用途。2．掌握二氧化硫的化學性質(zhì)。3．了解二氧化硫?qū)諝獾奈廴竞臀廴镜姆乐?。二、能力目標培養(yǎng)觀察能力和實驗創(chuàng)新能力。三、情感目標了解空氣污染的原因，培養(yǎng)環(huán)保意識。教學重點二氧化硫的化學性質(zhì)。教學時數(shù)1課時教學過程新課引入同學們，每天，當你閱讀報紙、收聽廣播或收看電視節(jié)目時，經(jīng)?？梢垣@得關(guān)于空氣質(zhì)量的信息。你知道空氣質(zhì)量報告中有哪些指標？PPT展示城市天氣日報圖片。思考交流在各城市天氣日報指標中，都有什么共同的項目？為什么？它有什么危害？它是從哪里來的呢？生回答各項指標中，都有二氧化硫的指數(shù)。繼續(xù)探討為什么要選擇SO2等作為首要污染物呢？它們是從哪兒來的？具有什么樣的性質(zhì)呢？PPT播放酸雨的危害和產(chǎn)生。討論交流二氧化硫從哪里來的？板書1.硫在自然界的存在。演示實驗硫在水中和在酒精中的溶解性生觀看硫單質(zhì)樣品，回顧、思考：硫的物理性質(zhì)，化學性質(zhì)。歸納板書（1）硫的物理性質(zhì)：不易溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。（2）硫的化學性質(zhì)：可燃，生成二氧化硫。演示出示試管中的二氧化硫，請同學們歸納二氧化硫的物理性質(zhì)。板書一、SO2的物理性質(zhì)無色、有刺激性氣味的氣體，有毒、易液化、易溶于水（1:40），密度比空氣大。二、SO2的化學性質(zhì)1．與水反應。實驗4-7學生觀察，描述實驗現(xiàn)象。交流補充。歸納小結(jié)二氧化硫與水發(fā)生了化學反應。結(jié)論1：生成了pH＜7的酸性物質(zhì)——二氧化硫為酸性氧化物。結(jié)論2：二氧化硫能使品紅褪色——有漂白性。討論交流褪色后的無色溶液加熱后為什么又恢復紅色？閱讀思考閱讀課本P90下邊兩段。歸納整理與水反應：SO2+H2OH2SO3。板書可逆反應講述所謂可逆反應，就是在相同的條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的化學反應。對可逆反應，要用“可逆號”代替等號作為連接反應物和生成物的符號。討論交流分析下列兩個反應是否是可逆反應？2H2O=2H2↑+O2↑與2H2+O2=2H2O是可逆反應嗎？講述向兩個相反的方向進行的兩個化學反應，在相同的條件下同時進行、共存，兩個化學反應構(gòu)成了一個對立的統(tǒng)一體。（1）符號“

”兩邊的物質(zhì)互為反應物和生成物。（2）在反應體系中，與化學反應有關(guān)的各種物質(zhì)共存，如亞硫酸溶液中就有H2O、SO2和亞硫酸等分子。板書2．漂白性：SO2具有漂白作用，但漂白后的新物質(zhì)不穩(wěn)定，易分解，從而恢復原來的顏色(可用于檢驗SO2的存在)。PPT展示二氧化硫漂白作用的物質(zhì)的變化圖片，以進一步理解其漂白作用的原理和暫時性。思考草帽、紙張為什么會泛黃？探討交流你學過的哪些物質(zhì)具有漂白性？漂白原理是否相同？歸納整理列表比較：活性炭、過氧化氫、過氧化鈉、次氯酸。二氧化硫能使紅色品紅溶液褪色，當加熱時，溶液又重新變成紅色。歸納漂白的三種原理：（1）吸附有機色素而褪色，如活性炭吸附紅墨水。（2）與有機色素化合而褪色，如SO2與品紅（可逆）。（3）氧化劑氧化有機色素而褪色，如HClO、Na2O2、H2O2、O3等（不可逆）。探究比較氯氣與二氧化硫漂白原理——播放視頻。觀后填表。氯水二氧化硫原理實質(zhì)效果范圍討論交流根據(jù)硫原子的結(jié)構(gòu)示意，判斷硫元素的最高化合價和最低化合價。并結(jié)合SO2中硫元素的化合價，分析SO2還可能有什么化學性質(zhì)？催化劑加熱板書3．還原性催化劑加熱

2SO2

+O22SO3

2H2O+SO2+Cl2

=H2SO4+2HCl討論交流氯氣和二氧化硫都可做漂白劑，若用兩者以1∶1的物質(zhì)的量之比一起漂白一種有色物質(zhì)時，漂白效果會（）A.增強B.不變C.減弱D.難確定思考分析生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的二氧化硫污染空氣，那么用什么吸收尾氣中產(chǎn)生的二氧化硫呢？板書4．二氧化硫跟堿反應（酸性氧化物）。SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2使澄清石灰水先變渾濁后變澄清的氣體除二氧化碳外，還可能是二氧化硫。板書5．二氧化硫跟堿性氧化物反應。SO2+CaO=CaSO3

板書三氧化硫：無色固體，熔點（16.8℃）、沸點（44.8℃化學性質(zhì)：三氧化硫——酸性氧化物與水反應：SO3+H2O=H2SO4（放出大量熱）三氧化硫跟堿或堿性氧化物反應：SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2OSO3+CaO=CaSO4請同學們根據(jù)SO2的性質(zhì)推斷其用途。板書二氧化硫的用途——利弊分析。利：弊

資料簡介拓展：硫化氫的性質(zhì)。1.硫化氫的物理性質(zhì)：2.硫化氫的化學性質(zhì)：硫化氫的可燃性硫化氫與二氧化硫反應3.硫化氫的毒性：課堂小結(jié)一、硫元素在自然界中的存在與性質(zhì)二、二氧化硫（ＳＯ２）1.ＳＯ２的物理性質(zhì)。2.ＳＯ２的化學性質(zhì)。（1）能與水和堿反應（酸性氧化物）。（2）漂白性（暫時的，有選擇性的）。（3）既有氧化性，也有還原性。作業(yè)課本P95——1、5、6、8課后調(diào)查：1.SO2有哪些危害？2.什么是酸雨？是怎樣形成的？3.SO2的來源？4.酸雨的治理與防治。二、氮及氮的氧化物教學目標1.一氧化氮、二氧化氮的基本性質(zhì)，環(huán)境污染和保護。2.培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力、推理能力，且通過氮的氧化物對環(huán)境污染及硝酸工業(yè)制備原理的推導，培養(yǎng)學生的逆向思維能力，培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力，辯證地看待問題的方法。3.加強辯證唯物主義觀點的教育及環(huán)保意識的教育。教學重點一氧化氮、二氧化氮的性質(zhì)，環(huán)境污染和保護。教學難點一氧化氮、二氧化氮的性質(zhì)。教學時數(shù)1課時教學用品PPT石蕊試液、二氧化氮氣體、氧氣、針筒教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動新課引入大氣污染物，除二氧化硫以外，還有氮的氧化物，這節(jié)課我們重點學習氮及氮的氧化物的有關(guān)性質(zhì)。情境展示1空氣的組成中含4/5的氮氣，氮氣的大量存在，使鐵等金屬在干燥的空氣中不能生銹。使農(nóng)作物在雷雨天氣能夠得到氮肥的補充。液態(tài)氮的超低溫使金屬有了超導的性能，使生物細胞可以延長存活期……學生觀察材料思考通過上邊關(guān)于氮氣材料的介紹，擬對氮氣的性質(zhì)用途有些什么了解？學生交流討論，達成共識。情景展示21.小白鼠接觸空氣中的NO6～7分鐘引起麻醉,在12分鐘死亡。主要為NO2的毒害作用,損害深部呼吸道。NO可與血紅蛋白結(jié)合引起高鐵血紅蛋白血癥。2.NO分子因污染空氣而臭名昭著。但是近年來發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴張血管、免疫、增強記憶的功能，而成為當前生命科學的研究熱點，NO亦稱為“明星分子”。學生觀察材料。問題展示1．NO對環(huán)境有一定危害，但對生命又有很大的作用，談談對你有何啟示？2．請跟大家分享你了解的氮的氧化物有幾種？3．你知道NO對人體的危害的主要原因嗎？學生分組討論材料，形成答案。情景展示31.據(jù)醫(yī)院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,近幾年來呼吸系統(tǒng)疾病的患者人數(shù)呈現(xiàn)持續(xù)增加的態(tài)勢,這與近幾年機動車輛的增速過快有關(guān),機動車輛排放的尾氣中的氮氧化合物是致病的主要因素。2.火黃龍的成因：硫酸生產(chǎn)和硝酸生產(chǎn)可分別跑、冒、滴、漏出可觀量的SOx和Nox。由于NO2呈紅棕色，因此,工廠尾氣所排出的帶有NOx的廢氣像一條“黃龍”,在空中飄蕩?？刂坪拖包S龍”被稱做“滅黃龍工程”。3．展示一充有NO氣體的針筒，推拉活塞，觀察現(xiàn)象。學生觀察材料。閱讀思考組織學生閱讀教材P91，討論總結(jié)。通過閱讀教材和已學過的知識，總結(jié)氮氣的物理、化學性質(zhì)。學生閱讀教材，分組討論交流，每組代表與大家分享他們研究的結(jié)果。歸納整理氮氣的物理性質(zhì)：無色無味的氣體，密度比空氣稍小，不溶于水。知識回顧計算標準狀況下氮氣的密度與空氣比較：已知空氣密度ρ＝1.295g/L回顧物質(zhì)的量學習中，如何求算氣體密度，計算結(jié)果交流。能力展示已知氮氣占空氣總體積的78%,試求空氣中氮氣的質(zhì)量分數(shù)。討論計算方法，求出結(jié)果并交流。提出問題提供情景根據(jù)課本內(nèi)容，了解氮氣的化學性質(zhì)，講述“雷雨發(fā)莊稼”的原理。討論交流，理解反應原理，達成共識，寫出方程式。歸納整理放電或高溫放電或高溫N2+O2=====2NO交流討論組織學生閱讀教材P92，討論總結(jié)1．NO、NO2的物理性質(zhì)。2．通過上述材料和閱讀教材，分析氮的氧化物產(chǎn)生的途徑。3．分析汽車尾氣中氮的氧化物產(chǎn)生的原因，寫出有關(guān)的化學反應方程式。討論交流，理解反應原理，寫出化學方程式。結(jié)論展示NO:物理性質(zhì)：無色、不溶于水的有毒氣體。化學性質(zhì)：2NO+O2=2NO2（紅棕色）NO2:物理性質(zhì)：紅棕色,刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易溶于水、易液化化學性質(zhì)：與水反應(工業(yè)生產(chǎn)硝酸的反應)3NO2+H2O=2HNO3+NO科學探究自行設計實驗：盡可能多的使NO2被水吸收實驗步驟現(xiàn)象解釋（1）（2）……學生討論交流，想出很多辦法，最后討論出可行方案。結(jié)果交流搖晃試管、通氧氣，加入少量氫氧化鈉溶液……情景展示41．一針筒內(nèi)貯有60mLNO2氣體，另一針筒內(nèi)注有20mL紫色石蕊試液，將其注入NO2的針筒內(nèi)，仔細觀察針筒內(nèi)的現(xiàn)象。2．將1反應后的針筒吸入少量的空氣，觀察現(xiàn)象。觀察實驗，思考產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。情境展示5俗語說“雷雨發(fā)莊稼”，原因是打雷時，在閃電的作用下，空氣中的N2和O2反應生成NO，NO和O2生成NO2，NO2和雨水生成的硝酸隨雨水流入土壤，做了氮肥。思考反應原理。問題討論寫出上邊有關(guān)化學方程式。學生討論。結(jié)果展示放電有關(guān)化學方程式：放電N2+O2====2NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NONO2和O2混和氣體溶于水的反應：4NO2+O2+2H2O=4HNO3學生記筆記,進一步理解反應原理。板書三、SO2、NO2對大氣的污染情景展示3酸雨——露天文物的殺手希臘古城雅典，是兩千年前人類文明的杰出代表，那里巍然聳立的帕提農(nóng)神廟，埃雷赫修廟及其他一些古建筑，如今卻在酸雨侵蝕下橫遭摧殘。北京故宮，天壇上的大理石欄桿，盧溝橋上著名的石獅子等，在近幾十年中由酸雨造成的損害超過幾百年風吹雨淋的風化作用，剝蝕速度大大加快。據(jù)環(huán)?？偩纸榻B，我國目前每年因酸雨和二氧化硫污染對生態(tài)環(huán)境損害和人體健康影響造成的經(jīng)濟損失在1100億元左右，今后這種污染損失還將持續(xù)不斷地增加。講解并播放PPT酸雨是指pH低于5.6的大氣降水，包括雨、雪、霧、露、霜。由于空氣中含有二氧化碳，而二氧化碳溶于水后使水變成弱酸性，因此大氣降水在通常情況下就具有一定的酸性。但是正常降水的pH不會低于5.6，因為二氧化碳飽和溶液的pH為5.6。降水的酸度來源于大氣降水對大氣中的二氧化碳和其他酸性物質(zhì)的吸收。前面已經(jīng)說過，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質(zhì)主要是：含硫化合物，含氮化合物。學生觀看PPT。問題展示1．根據(jù)上述材料分析總結(jié)酸雨的危害。2．分析SO2和氮的氧化物形成酸雨涉及的反應過程。3．光化學煙霧形成的化學過程是:當汽車尾氣產(chǎn)生的NO2在日光照射下分解成NO和O原子,即開始光化學煙霧的循環(huán),不斷地產(chǎn)生臭氧,這個循環(huán)過程包括下列三個化學方程式:（1）NO2NO+O（2）2NO+O2=2NO2（3）O2+O=O3寫出以上化學反應的總方程式:_______________________________。4．CO2也是酸性氧化物，它是否能形成酸雨？它引起的環(huán)境問題主要是什么？學生討論交流、分析問題情景，用所學知識解決實際問題。結(jié)論展示NO→NO2→HNO3SO2→SO3→H2SO4小結(jié)自然界中，NOx的生成大致有兩條途徑，一條是自然的，一條是人為的。NOx對環(huán)境有很大的危害，所以我們應不斷增強環(huán)境保護的意識，保護自身，更保護人類生存的環(huán)境。本課小結(jié)學習了氮及氮的氧化物的物理化學性質(zhì)。了解了氮的氧化物及硫的氧化物對空氣的污染。知道了酸雨的危害及防止酸雨的措施。鞏固練習1.寫出N2與O2反應的化學方程式，該反應是“雷雨發(fā)莊稼”原理的第一步，其他過程及反應是2.下列氣體不會造成大氣污染的是()A．二氧化硫 B.氮氣 C.一氧化碳 D.一氧化氮3.NO是大氣污染物之一。目前,有一種治理方法是在400℃左右，有催化劑存在的情況下,用氨把一氧化氮還原為氮氣和水。請寫出該反應的化學方程式4.在NO2被水吸收的反應中，發(fā)生還原反應和發(fā)生氧化反應的物質(zhì)，其質(zhì)量比為（）。A．3:1B.1:3C.1:2D.2:15.環(huán)境污染已成為人類社會面臨的重大威脅，各種污染數(shù)不勝數(shù)。下列名詞與環(huán)境污染無關(guān)的是（）。=1\*GB3①白色垃圾；②潮汐；③酸雨；④光化學煙霧；⑤臭氧空洞；⑥可吸入顆粒物⑦赤潮；⑧綠色化學A．①⑦B．②⑤C．②⑧D．⑦⑧作業(yè)課本P95——2、3、7、9、10板書設計第三節(jié)硫和氮的氧化物二、氮的氧化物1、N2無色氣體，化學性質(zhì)穩(wěn)定2、NO2、NO2物理性質(zhì)：無色、有毒氣體紅棕色有毒氣體，易溶、易液化化學性質(zhì)：2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO三、硫和氮的氧化物對大氣的污染NO→NO2→HNO3SO2→SO3→H2SO4資料二氧化硫?qū)Νh(huán)境的影響1.二氧化硫?qū)θ梭w有什么危害？二氧化硫是大氣中主要污染物之一，是衡量大氣是否遭到污染的重要標志。在我國的一些城鎮(zhèn)，大氣中二氧化硫的危害較為普遍而又嚴重。二氧化硫進入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滯在上呼吸道，在濕潤的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸、硫酸和硫酸鹽，使刺激作用增強。上呼吸道的平滑肌因有末梢神經(jīng)感受器，遇刺激就會產(chǎn)生窄縮反應，使氣管和支氣管的管腔縮小，氣道阻力增加。上呼吸道對二氧化硫的這種阻留作用，在一定程度上可減輕二氧化硫?qū)Ψ尾康拇碳ぁ５M入血液的二氧化硫仍可通過血液循環(huán)抵達肺部產(chǎn)生刺激作用。二氧化硫可被吸收進入血液，對全身產(chǎn)生毒副作用，它能破壞酶的活力，從而明顯地影響碳水化合物及蛋白質(zhì)的代謝，對肝臟有一定的損害。動物試驗證明，二氧化硫慢性中毒后，機體的免疫受到明顯抑制。二氧化硫濃度為10～15ppm時，呼吸道纖毛運動和黏膜的分泌功能均能受到抑制。濃度達20ppm時，引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入濃度為100ppm，支氣管和肺部出現(xiàn)明顯的刺激癥狀，使肺組織受損。濃度達400ppm時可使人產(chǎn)生呼吸困難。二氧化硫與飄塵一起被吸入，飄塵氣溶膠微粒可把二氧化硫帶到肺部使毒性增加3～4倍。若飄塵表面吸附金屬微粒，在其催化作用下，使二氧化硫氧化為硫酸霧，其刺激作用比二氧化硫增強約1倍。長期生活在大氣污染的環(huán)境中，由于二氧化硫和飄塵的聯(lián)合作用，可促使肺泡纖維增生。如果增生范圍波及廣泛，形成纖維性病變，發(fā)展下去可使纖維斷裂形成肺氣腫。二氧化硫可以加強致癌物苯并(a)芘的致癌作用。據(jù)動物試驗，在二氧化硫和