2019-2020年高中化學(xué)《硫和氮的氧化物》教案17 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學(xué)硫和氮的氧化物教案17 新人教版必修1【閱讀提示】教學(xué)目標(biāo) 1、了解SO2和NO2的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，理解酸雨的形成及了解防止酸雨產(chǎn)生的途徑以及環(huán)境保護(hù)方面的知識。2、觀察能力及實(shí)驗(yàn)動手能力、形成規(guī)律性認(rèn)識和總結(jié)歸納的能力。3、培養(yǎng)對化學(xué)現(xiàn)象與化學(xué)本質(zhì)的辯證認(rèn)識，以及熱愛科學(xué)，提倡環(huán)境保護(hù)的思想。4、實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)處理，通過實(shí)驗(yàn)來研究物質(zhì)及其變化的科學(xué)方法。重點(diǎn)難點(diǎn)：二氧化硫與水的反應(yīng)，二氧化氮與水的反應(yīng)，二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染?！局R精講】一、二氧化硫1.硫（1）硫的物理性質(zhì)： 硫是淡黃色晶體，脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2 。（2）硫的來源：重要的硫化物是黃鐵礦，其次是有色金屬元素（Cu、Pb、Zn等）的硫化物礦。天然的硫酸鹽中以石膏CaSO42H2O和芒硝Na2SO410H2O為最豐富。可從它的天然礦石或化合物中制取。火山口處存在大量硫磺。（3）硫的用途：大部分用于制造硫酸。橡膠制品工業(yè)、火柴、煙火、硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物等產(chǎn)品中也需要很多硫磺。部分用于制造藥物、殺蟲劑以及漂染劑等。2.二氧化硫硫或含硫物質(zhì)在空氣中燃燒時(shí)首先生成二氧化硫S +O2 = SO2 （硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色的火焰：在純氧中燃燒發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰。）SO2的物理性質(zhì)：無色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大（2.551g/L），易液化，易溶于水（1：40）演示實(shí)驗(yàn)：【實(shí)驗(yàn)4-7】注意點(diǎn)：1.收集二氧化硫的試管要干燥，氣體要收集滿，否則液面上升不多，液體變色不明顯。2.可用亞硫酸鈉與酸反應(yīng)來制備二氧化硫。3.品紅溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不能太大，以0.01%左右為宜，并使溶液顯酸性。4.二氧化硫并不能漂白所有的有色物質(zhì),它只能漂白某些有色物質(zhì)。歸納小結(jié)：現(xiàn)象及結(jié)論：（1）水充滿試管，說明二氧化硫易溶于水 （2）PH試紙變紅，說明水溶液顯酸性 （3）品紅褪色，說明二氧化硫有漂白性 （4）加熱褪色后的溶液變化，并有刺激性氣體產(chǎn)生，說明二氧化硫漂白并非像HclO氧化漂白，而是與有色物質(zhì)化合生成無色物質(zhì)，且無色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱可分解。SO2+H2OH2SO3是可逆反應(yīng)，即在相同的條件下，二氧化硫溶于水生成亞硫酸（H2SO3），同時(shí)亞硫酸不穩(wěn)定分解為SO2和H2O。可逆反應(yīng):在相同的條件下,既能向正向進(jìn)行,又能向逆向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)。 SO2+CaO = CaSO3SO2+Ca(OH)2 = CaSO3+H2OSO2過量時(shí)CaSO3溶解生成無色溶液:CaSO3H2O+SO2= Ca(HSO3)2【閱讀材料】 硫硫在自然界中存在有單質(zhì)狀態(tài)，每一次火山爆發(fā)都會把大量地下的硫帶到地面。硫還和多種金屬形成硫化物和各種硫酸鹽，廣泛存在于自然界中。單質(zhì)硫具有鮮明的橙黃色，燃燒時(shí)形成強(qiáng)烈有刺激性的氣味。金屬硫化物在燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣味可以斷言，硫在遠(yuǎn)古時(shí)代就被人們發(fā)現(xiàn)并使用了。在西方，古代人們認(rèn)為硫燃燒時(shí)所形成的濃煙和強(qiáng)烈的氣味能驅(qū)除魔鬼。在古羅馬博物學(xué)家普林尼的著作中寫到：硫用來清掃住屋，因?yàn)楹芏嗳苏J(rèn)為，硫燃燒所形成的氣味能夠消除一切妖魔和所有邪惡的勢力，大約4000年前，埃及人已經(jīng)用硫燃燒所形成的二氧化硫漂白布匹。在古羅馬著名詩人荷馬的著作里也講到硫燃燒有消毒和漂白作用。中西方煉金術(shù)士都很重視硫，他們把硫看作是可燃性的化身，認(rèn)為它是組成一切物體的要素之一。我國煉丹家們用硫、硝石的混合物制成黑色火藥。不論在西方還是我國，古醫(yī)藥學(xué)家都把硫用于醫(yī)藥中，我國著名醫(yī)生李時(shí)珍編著的本草綱目中，將到硫在醫(yī)藥中的運(yùn)用：治腰腎久冷，除冷風(fēng)頑痹寒熱，生用治疥廯。硫磺的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了硫磺的提取和精煉，隨著工業(yè)的發(fā)展，硫在制取硫酸中起著關(guān)鍵作用，而硫酸就是工業(yè)之母，無處不需要它。1894年出生在德國的美國工業(yè)化學(xué)家弗拉施創(chuàng)造用過熱水的方法，將硫從地下深處直接提取出來。 世界上每年消耗大量的硫，其中一部分用于制造硫酸，另一部分用于橡膠制品、紙張、硫酸鹽、硫化物等的生產(chǎn)，還有一部分硫用于農(nóng)業(yè)和漂染、醫(yī)藥等。1789年法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)表近代第一張?jiān)乇?，把硫列入表中，確定硫的不可分割性。18世紀(jì)后半頁，德國化學(xué)家米切里希和法國化學(xué)家波美等人發(fā)現(xiàn)硫具有不同的晶形，提出硫的同素異形體。 硫在地殼中的含量為0.048%【應(yīng)用舉例】例1、下列實(shí)驗(yàn)最終可看到白色沉淀的是（ ）ACO2或SO2通入CaCl2溶液B過量CO2通入澄清石灰水C過量SO2通入Ba(OH)2溶液D過量SO3加入Ba(OH)2溶液解析：當(dāng)CO2、SO2通入CaCl2溶液中時(shí)不發(fā)生反應(yīng)，因不能用弱酸制強(qiáng)酸。而CO2、SO2、SO3與堿反應(yīng)生成鹽和水，但當(dāng)CO2、SO2過量時(shí)，分別生成可溶于水的酸式鹽Ca(HCO3)2和Ca(HSO3)2，但當(dāng)SO3與Ba(OH)2反應(yīng)時(shí)生成難溶于水的BaSO4，SO3過量時(shí)生成的H2SO4、BaSO4不溶于H2SO4。所以D中會有白色沉淀BaSO4產(chǎn)生。答：D例2、煤中含有硫，如果在煤中混入適量的氧化鈣，則在煤的燃燒過程中可以減少逸入空氣中的二氧化硫，其原因是_。用碳酸鈣代替氧化鈣能否達(dá)到類似的效果？解析：煤中含硫在燃燒過程中產(chǎn)生SO2，SO2是大氣污染物，不能排放到大氣中，利用SO2是酸性氧化物能與堿性氧化物CaO反應(yīng)來吸收SO2，從而防止污染。答：CaO與S燃燒產(chǎn)生的SO2反應(yīng)生成CaSO3方程式為CaO+SO2 = CaSO3，防止了SO2逸入空氣中造成環(huán)境污染。若用碳酸鈣代替生石灰也可以達(dá)到類似的效果，因?yàn)樘妓徕}受熱時(shí)可以分解生成生石灰(CaCO3CaO+CO2)，生石灰再與SO2作用形成CaSO3。例3、某學(xué)生課外活動小組利用圖44所示裝置分別做如下實(shí)驗(yàn)：（1）在試管中注入某紅色溶液，加熱試管，溶液顏色逐漸變淺，冷卻后恢復(fù)紅色，則原溶液可能是_溶液；加熱時(shí)溶液由紅色逐漸變淺的原因是_。（2）在試管中注入某無色溶液，加熱試管，溶液變?yōu)榧t色，冷卻后恢復(fù)無色，則此溶液可能是_溶液；加熱時(shí)溶液由無色變?yōu)榧t色的原因是_。答案：（1）稀氨水和酚酞；稀氨水中的NH3逸出，所以溶液的顏色變淺；（2）溶有SO2的品紅；SO2氣體逸出，品紅溶液恢復(fù)紅色。解析：（1）原溶液是紅色溶液，受熱顏色變淺，是因那種物質(zhì)以氣態(tài)揮發(fā)所引起，常見的具有堿性的氣體是氨氣，氨氣在水中呈堿性，可使酚酞變紅，氨氣減少，顏色變淺；（2）原溶液是無色溶液，受熱反而顯紅色，同上小題分析，這里揮發(fā)的是SO2氣體，指示劑是品紅。例4、我國農(nóng)業(yè)因遭受酸雨而造成每年損失高達(dá)15億多元。為了有效控制酸雨，目前國務(wù)院已批準(zhǔn)了酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案等法規(guī)。（1）現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時(shí)間測定該雨水樣品的pH，所得數(shù)據(jù)如下表：測試時(shí)間/h01234雨水的pH4.734.624.564.554.55分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：（已知Cl2SO22H2OH2SO42HCl）雨水樣品的pH變化的原因是（用化學(xué)反應(yīng)方程式表示）_。如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠硭嗷旌希琾H將變_（填“大”或“小”）。（2）你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采用的措施是_。少用煤作燃料把工廠煙囪造高燃料脫硫在已酸化的土壤中加石灰開發(fā)新能源AB CD（3）在英國進(jìn)行的一個(gè)研究結(jié)果表明：高煙囪可以有效地降低地表面SO2濃度。在20世紀(jì)的60年代70年代的10年間，由發(fā)電廠排放出的SO2增加了35，但由于建筑高煙囪的結(jié)果，地面SO2濃度降低了30之多。請你從全球環(huán)境保護(hù)的角度，分析這種方法是否可取?簡述其理由。答案：（1）2H2SO3O22H2SO4?。?）C（3）不可取。因SO2的排放總量沒有減少，所以進(jìn)一步形成的酸雨仍會造成對全球的危害。解析：酸雨放置時(shí)pH變化，其原因是雨水中的H2SO3被空氣中氧氣氧化所致。雨水和自來水混合，應(yīng)考慮H2SO3與Cl2（或HClO）的反應(yīng)。點(diǎn)評：接觸和認(rèn)識化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系，強(qiáng)化環(huán)保意識，是化學(xué)學(xué)習(xí)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。因而有關(guān)環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容，如環(huán)境污染、環(huán)境監(jiān)測、污染物的處理及防治污染的措施等，都應(yīng)引起重視。