高一化学人教版必修一第四章第三节-硫和氮的氧化物教案(课时一)

第四章非金属及其化合物第三节硫和氮的氧化物（第一课时）一、教学目标：1、知识与技能：（1）了解硫的物理性质和存在，掌握硫的化学性质；（2）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；（3）了解可逆反应的概念；知道SO2的漂白原理；(4)掌握三氧化硫的化学性质。2、过程与方法：（1）培养学生用新概念重新理解旧知识的能力；（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。3、情感态度与价值观：（1）结合二氧化硫的组成、结构和性质关系的教学过程，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。（3）增强学生的环境保护意识和健康意识。二、教学重点、难点：1、教学重点:二氧化硫的化学性质，三氧化硫的化学性质，可逆反应。2、教学难点：可逆反应。三、教学过程：【复习】（一）、氯气的实验室制取原理；（二）、氯气的化学性质；（1）Cl2与H2O的反应；（2）Cl2与碱的反应；（三）、次氯酸的三大性质：①弱酸性；②强氧化性；③不稳定性；（四）、氯水的成分（新置氯水和久置氯水）。【投影】当天的空气质量日报。【讲解】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)【讲解】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【展示图片】硫单质的图片【讲解并投影小结】1、硫的存在形式：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）、黄铜矿(CuFeS2)、石膏（CaSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）。2、物理性质：淡黄色固体，俗称硫黄;不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，熔、沸点都很低。【板书】(一)、硫1、物理性质：淡黄色固体，俗称硫磺，不溶于水，微溶于酒精，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)【提问】硫是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【提问】硫单质处于硫元素的中间价态，那么硫会有哪些化学性质呢？【讲解】硫既有氧化性又有还原性【板书】2、化学性质：（1）氧化性：与绝大多数金属反应【投影】Fe+S△FeSCu+S△Cu2S(与变价金属生成低价金属)【板书】（2）还原性：与氧气发生反应S+O2点燃SO2【投影】硫在空气和氧气中燃烧的图片。【投影】硫的用途：黑火药、制硫酸。【设问】在空气质量报告的各项指标中，有二氧化硫和二氧化氮的指数。二氧化硫和二氧化氮是什么？空气中有多种物质，为什么要选择这两种污染物的指数来报告？它们有什么危害？这就是我们这节书所介绍的内容，今天我们首先来共同讨论关于二氧化硫的问题。【板书】(二)、二氧化硫【提问】二氧化硫是什么颜色？什么状态？有什么气味？在水中的溶解性怎样呢？（二氧化硫是无色，有刺激性气味的气体，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。【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；）【引导】那让我们一起通过实验进行验证。【投影视频】二氧化硫溶于水的视频。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)SO2具有酸性氧化物的通性。①二氧化硫与水反应：SO2+H2OH2SO3(亚硫酸)【讲解】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（酸性：H2SO3＞醋酸H2CO3）。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。【提问】水电解产生氢气和氧气与氢气和氧气燃烧生成水，这两个反应是可逆反应吗？（不是，条件不同）【引导】二氧化硫与碱性氧化物或碱的反应是怎么样呢？【板书】②二氧化硫与碱性氧化物反应：SO2+Na2O=Na2SO3（亚硫酸钠）SO2+CaO==CaSO3（亚硫酸钙）【讲解】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。【板书】③二氧化硫与碱的反应：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O；2SO2+Ca(OH)2==Ca(HSO3)2SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O；SO2+NaOH==NaHSO3【提问】能不能用澄清的石灰水来鉴别SO2与CO2？【回答】不能【引导】那我们可以通过什么方法来鉴别它们呢？（可利用SO2的还原性和漂白性）【投影】（科学探究）——SO2的漂白作用。【讲解】SO2有漂白作用，但漂白后的新物质不稳定，易恢复。【板书】(2)SO2的漂白性：【投影】SO2的漂白性的原理、实质、程度、范围。【讲解】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物质活性炭潮湿氯气臭氧过氧化钠二氧化硫【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。（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)。【过渡】SO2中的硫处于中间价态，既有氧化性，又有还原性【板书】(3)SO2既有还原性又有氧化性①SO2的还原性：a.与卤素单质反应；如：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+HCl【讲解】SO2不仅能与卤素单质发生反应，而且能使酸性高锰酸钾溶液褪色。【板书】b.与强氧化剂反应；如：5SO2+2KMnO4+2H2O=2H2SO4+K2SO4+2MnSO4、【讲解】紫色的酸性KMnO4溶液褪色或变浅。但这并不是SO2的漂白性所起的作用，是它们之间发生氧化还原反应。【过渡】SO2除了可以被溴水、酸性KMnO4溶液氧化外，还可被HNO3、氯气、氧气等强氧化剂氧化。如工业上生产H2SO4就可以用到以下反应。【板书】C、催化氧化；2SO2+O2催化剂加热2SO3【板书】②SO2的氧化性：SO2+2H2S===3S↓+2H2O【过渡】以上学习了二氧化硫的性质，我们研究物质的性质的目的是为了能更好地应用它，SO2的这些性质决定它有哪些用途呢？【学生活动】漂白原理吸附色素氧化漂白氧化漂白氧化漂白生成无色化合物物理变化或化学变化物理化学化学化学化学阅读资料（课本P90中间）【板书】（4）SO2的用途：a.制造硫酸；b.可以漂白白纸浆、毛、丝、草编制品等；c.杀灭霉菌和细菌；4.作食物和干果的防腐剂。【过渡】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。【板书】(5)SO2的污染【讲解】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。【讲解】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。【过渡】从上面的学习中我们知道，二氧化硫在适当的温度并有催化剂存在的条件下，可以被氧气氧化成三氧化硫，下面我们再来认识一下硫的另一种重要的氧化物——三氧化硫。【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。【讲解】SO3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。【提问】那么SO3的通性表现在哪几方面呢？【板书】2、化学性质：(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【随堂练习】1、下列物质中的硫元素既有氧化性又有还原性的是（）A、H2SB、SO3C、H2SO4D、SO22.关于SO2的叙述中不正确的()A.它可使石蕊试液褪色B.它与水作用生成H2SO4C.它能使溴水褪色D.它为无色、有刺激性气味的有毒气体3.下列关于SO2的说法不正确的是()A.是无色无味的气体B.能使品红溶液褪色C.一定条件下能与O2反应D.具有氧化性和还原性E.水溶液具有强酸性4.下列叙述中,正确的是()A.SO2在空气中易被氧化为SO3；B.在标准状况下,SO3的气体摩尔体积是22.4升；C.SO2与SO3都能与水剧烈反应；D.SO2可用于漂白纸浆,SO3不能5.关于SO2的叙述中不正确的()A.它可使石蕊试液褪色；B.它与水作用生成H2SO4C.它能使溴水褪色D.它为无色、有刺激性气味的有毒气体（答案：1、D、2、AB、3、AE、4、D5、AB）【课堂小结】本节从硫单质的性质讲起，从S的-2、0、+4、+6价的价态对它的氢化物、氧化物及其对应的水化物和盐的氧化还原性进行了分析，重点学习了SO2的性质和SO3的性质，使我们对酸雨的形成与防治有了一定的认识。【作业】：P951、5、6四、板书设计：第三节硫和氮的氧化物一、二氧化硫和三氧化硫(一)、硫1、物理性质：淡黄色固体，俗称硫磺，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，熔、沸点都很低。2、化学性质：（1）氧化性：与绝大多数金属反应（2）还原性：与氧气发生反应S+O2点燃SO2(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：(1)SO2具有酸性氧化物的通性。①二氧化硫与水反应：SO2+H2OH2SO3(亚硫酸)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。②二氧化硫与碱性氧化物反应：SO2+Na2O=Na2SO3（亚硫酸钠）SO2+CaO==CaSO3（亚硫酸钙）③二氧化硫与碱的反应：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O；2SO2+Ca(OH)2==Ca(HSO3)2SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O；SO2+NaOH==NaHSO3(2)SO2的漂白性：(3)SO2既有还原性又有氧化性①SO2的还原性：a.与卤素单质反应；如：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+HClb.与强氧化剂反应；如：5SO2+2KMnO4+2H2O=2H2SO4+K2SO4+2MnSO4、C、催化氧化；2SO2+O2催化剂加热2SO3②SO2的氧化性：SO2+2H2S===3S↓+2H2O（4）SO2的用途：⑴制造硫酸；⑵可以漂白白纸浆、毛、丝、草编制品等；⑶杀灭霉菌和细菌；⑷作食物和干果的防腐剂。(5)SO2的污染（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：(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