2019-2020年高中化學 第四章 非金屬及其化合物教案 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學 第四章 非金屬及其化合物教案 新人教版必修1 三維目標 1．知識與技能 (1)了解硅及其重要化合物的主要性質(zhì)； (2)了解氯氣的主要性質(zhì)； (3)了解氮、硫單質(zhì)及其重要化合物的主要物理性質(zhì)； (4)了解二氧化硫、硫酸、氨氣、銨鹽、硝酸的有關化學性質(zhì)； (5)認識酸雨的形成過程，工業(yè)上以及實驗室制取氨氣的化學原理。 2．過程與方法 (1)從電子得失、氧化還原反應的角度認識硫及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關系； (2)從電子得失、氧化還原反應的角度認識氮及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關系； (3)運用歸納、演繹的科學方法總結硫及氮的有關物質(zhì)的性質(zhì)； (4)運用比較的科學方法理解二氧化硫與二氧化碳性質(zhì)的區(qū)別、二氧化硫與氯氣漂白原理的不同點、硝酸與硫酸性質(zhì)的相同點； (5)設計變式問題，優(yōu)化學生思維品質(zhì)，提高學生分析問題、解決問題的能力。 3．情感態(tài)度與價值觀 (1)通過綜合性習題的訓練，學生體驗將所學知識應用于解決問題的過程，培養(yǎng)學生的勇于探索、不畏困難的精神； (2)通過將知識融會貫通，學生在理解的基礎上加強知識的記憶與運用，學生在學習中獲取自豪感和成就感，提高學生的學習興趣。 教學重點 硅及其化合物的性質(zhì)、氯氣的性質(zhì)、氮的化合物與硫的化合物的性質(zhì)、制備與用途。 教學難點 氯氣的性質(zhì)、氮的化合物與硫的化合物的性質(zhì)、制備與用途。 課前準備 相應的ppt文稿和有關習題的學案。 導入新課 在這一章的學習中，我們認識了四種重要的非金屬元素——硅、氯、硫、氮，學習了這些元素及其化合物的有關知識。這節(jié)課我們對這些知識進行一下回顧。 推進新課 [提問]硅是怎么樣的一種物質(zhì)？ [回答]硅是一種灰黑色、有金屬光澤，硬而脆的固體，熔、沸點高，是良好的半導體。常溫下，硅的化學性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不跟其他物質(zhì)起反應。 [設問]硅的氧化物二氧化硅是光導纖維的主要成分，它具有什么性質(zhì)呢？ [總結]純凈的SiO2晶體是無色透明的，熔、沸點很高，硬度很大，不溶于水。二氧化硅是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性；二氧化硅還能與氫氟酸反應，用于雕刻玻璃。 1．硅：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ Si＋2F2===SiF4↑ Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ 2．二氧化硅 ①具有酸性氧化物的通性 SiO2＋CaO===CaSiO3 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ②SiO2＋4HF(氫氟酸)===SiF4↑＋2H2O [練習]二氧化硅是一種酸性氧化物，能否直接與水反應制得它所對應的酸——硅酸？如不行，該如何操作？寫出化學方程式。 答案：不行，因為二氧化硅不溶于水。 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3或Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3 [過渡]氯是一種重要的非金屬元素，氯氣具有很強的氧化性。那么氯氣是怎樣一種氣體？它的強氧化性體現(xiàn)在哪些方面？ [分析]通常狀況下，氯氣是一種黃綠色，有強烈刺激性氣味的有毒氣體。能溶于水，易液化(稱為“液氯”)，密度比空氣大。它的強氧化性體現(xiàn)在：①氯氣能和大多數(shù)金屬直接化合(Au、Pt外)，且與具有可變價金屬化合時能得到最高價化合物；②氯氣能與非金屬單質(zhì)反應，如氯氣與氫氣反應。 [提問]氯氣中氯呈0價，從氧化還原反應的角度分析，氯氣應具有一定的還原性，那它的還原性體現(xiàn)在哪呢？ [回答]氯氣與水、堿的反應中，氯氣既顯示氧化性又顯示還原性。 Cl2 [投影]展示下表，要求學生填寫表格，并回答問題： 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 有無漂白性 [練習]1．下列物質(zhì)能使干燥的藍色石蕊試紙先變紅色再褪色的是(　　) ①氯氣?、谝郝取、坌轮坡人、艹诜胖玫木弥寐人、蓰}酸?、抻名}酸酸化的漂白粉溶液 A．①②③　　 B．①②③④ C．③⑥ D．③④⑥ 答案：C [小結]具有漂白性的是次氯酸。 2．在氯水中加入AgNO3溶液，產(chǎn)生________，這說明氯水中含有________(填化學符號)，離子方程式為______________________________________；把染有紅墨水的布條放入氯水中，可以看見______________________________，這說明氯水中含有________(填化學符號)，寫出產(chǎn)生該物質(zhì)的離子方程式__________________________________； 氯水還能和碳酸鈉反應，產(chǎn)生________，這說明氯水中含有________(填化學符號)。氯水光照后，淺黃綠色會逐漸消失，并放出氣體，此反應的化學方程式為_____________________________________。 答案：白色沉淀　Cl－　Ag＋＋Cl－===AgCl↓　布條褪色　HClO　Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO　CO2　HCl　2HClO2HCl＋O2↑ [過渡]在這一章中我們還學習了有關硫及其化合物、氮及其化合物的知識，我們先來回顧一下有關硫及其化合物。 －2————0————————＋4——————————＋6 H2S　　　　S　　　　SO2、亞硫酸、亞硫酸鹽　　　　SO3、硫酸、硫酸鹽 1．二氧化硫 [投影]展示下表，要求學生填寫表格，并回答問題： 二氧化硫的性質(zhì) 物理性質(zhì) 化學性質(zhì) 顏色無色 酸性氧化 物的性質(zhì) 與水反應SO2＋H2OH2SO3 狀態(tài)氣體 與堿反應如與NaOH溶液反應SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O 與Ca(OH)2溶液反應SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O 毒性有毒 與堿性氧化物如CaO反應SO2＋CaO===CaSO3 強還原性　　　如與O2反應2SO2＋O22SO3 漂白性　舉例說明 能使品紅溶液褪色(加熱后又恢復原色) [練習]下列物質(zhì)均有漂白作用，其漂白原理相同的是(　　) ①雙氧水?、诖温人帷、鄱趸颉、芑钚蕴俊、莩粞? A．①②⑤ B．①③⑤ C．②③④ D．①②③ 答案：A [總結]SO2的漂白原理是跟某些有色物質(zhì)(如品紅等)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，見光、遇熱或長久放置又容易恢復原色。SO2不能漂白酸堿指示劑，如SO2只能使紫色石蕊溶液變紅，不能使它褪色。 HClO、過氧化氫、臭氧的漂白原理是因為它們具有強氧化性而使有色物質(zhì)褪色。 活性炭具有較強的吸附性，能夠吸附有色物質(zhì)而使之褪色。 [討論]①將CO2持續(xù)通入澄清石灰水中，現(xiàn)象如何？ ②將SO2持續(xù)通入澄清石灰水中，現(xiàn)象如何？ [結論]澄清石灰水先變渾濁后又變澄清。 [練習]能證明SO2中混有CO2的方法是(　　) A．通過品紅溶液 B．通過澄清石灰水 C．先通過高錳酸鉀溶液，再通過澄清石灰水 D．先通過澄清石灰水，再通過高錳酸鉀溶液 答案：C [總結]檢驗SO2的常見的方法是通入品紅溶液，溶液褪色，加熱，溶液又恢復原色。 [設問]形成酸雨的主要原因是向大氣中排放大量的SO2，請同學們說說硫酸型酸雨形成的原因和危害？ (學生討論，教師總結歸納) [分析]酸雨的形成途徑： SO2 [提問]三氧化硫具有哪些性質(zhì)？ [回答]三氧化硫是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，如與水反應、與堿反應、與堿性氧化物反應。 [提問]濃硫酸具有哪些性質(zhì)？ [回答]具有酸的通性，此外還有三大特性：吸水性、脫水性、強氧化性。 [投影]根據(jù)硫酸的性質(zhì)，回答下列問題 (1)一瓶濃鹽酸和一瓶濃硫酸長期敞口放置，質(zhì)量如何變化？濃度如何變化？ (2)如何鑒別濃硫酸和稀硫酸？ (3)下列氣體能否用濃硫酸干燥：HCl、HBr、NH3、CO、H2、SO2? (4)把濃硫酸滴在藍色石蕊試紙上會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？ (5)硫酸在下列用途或反應中各表現(xiàn)的性質(zhì)是： A．強酸性　B．難揮發(fā)性　C．吸水性　D．脫水性　E．強氧化性　F．高沸點性 ①干燥H2、SO2等氣體________； ②用鋁槽車裝運濃硫酸________； ③清洗鍍件表面氧化物________； ④濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t， 后來又變黑________； ⑤膽礬中加入濃硫酸，久置變?yōu)榘咨勰_______； ⑥蔗糖中加入濃硫酸，形成“黑色發(fā)糕”________。 [思考]硫酸根離子的檢驗方法？ [結論]取樣，加入稀鹽酸，再加入氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則樣品中含有硫酸根離子。 [投影]請同學們寫出下列轉(zhuǎn)化關系的化學方程式： －3——0——＋2——————＋3——————＋4——————＋5 NH3　　N2　　NO　　　HNO2、亞硝酸鹽　　　 NO2　　　HNO3、硝酸鹽 1．一氧化氮和二氧化氮 [投影]請同學們填寫下列表格： NO和NO2性質(zhì)的比較 性質(zhì) NO NO2 物理性質(zhì) 色、態(tài) 無色氣體 紅棕色氣體 溶解性 難溶于水 易溶于水 毒性 有毒(與血紅蛋白結合，與CO中毒機理類似) 有毒 化學性質(zhì) 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO [討論]①俗語“雷雨發(fā)莊稼”蘊涵的科學依據(jù)是什么？寫出相應的化學方程式。 ②兩瓶紅棕色的氣體NO2和溴蒸氣，如何用化學方法鑒別這兩瓶氣體？ [結論]①在放電的條件下氮氣與氧氣先化合生成一氧化氮， N2＋O22NO　2NO＋O2===2NO2　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②常用的簡單方法是將水加入兩瓶中，若瓶內(nèi)氣體顏色完全褪去，得到無色溶液的是NO；若瓶內(nèi)氣體顏色略變淺，得到橙色溶液的是溴蒸氣。 2．氮的氫化物——氨氣 (1)物理性質(zhì) 無色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，易液化(工業(yè)上可使用液氨作制冷劑)。 (2)制備 [思考]①工業(yè)上是如何制備氨氣的，從而為植物的生長提供了足夠的氮肥？ ②實驗室又是如何制備氨氣的？請同學們設計并畫出制備裝置圖。 思考：實驗室如何收集氨氣？如何檢驗氨氣已經(jīng)收集滿？ [結論]德國化學家哈伯開發(fā)了合成氨的工藝：N2＋3H22NH3，應用于工業(yè)制備氨氣。 實驗室制法：固＋固―→氣體 Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O 用向下排氣法收集。 用使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的方法來檢驗氨氣的存在。 (3)化學性質(zhì) 氨氣與水反應：可做噴泉實驗 NH3＋H2O===NH3H2ONH＋OH－ 氨氣的催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O 氨氣與酸反應：可用于制備銨態(tài)氮肥 NH3＋HCl===NH4Cl 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 NH4ClNH3＋HCl(NH4Cl等銨鹽受熱不穩(wěn)定，容易分解) [設問]①舉例說明常見的氮肥有哪些。 ②敘說銨鹽的性質(zhì)。 [投影] 常見的銨鹽 硫酸銨 氯化銨 碳酸氫銨 硝酸銨 俗稱 硫銨、肥田粉 氯銨 碳銨 硝銨 銨鹽的性質(zhì) 都易溶于水，銨鹽受熱易分解，都能與強堿反應生成氨氣 常見的氮肥 銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥、尿素等 [分析]3．硝酸 (1)物理性質(zhì) (2)化學性質(zhì) ①強酸性：稀硝酸具有酸的通性，但與金屬反應不產(chǎn)生氣體氫氣。 ②不穩(wěn)定性：不穩(wěn)定，常溫下見光或受熱會分解，其反應方程式為4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑，因此硝酸應該保存在棕色瓶中，久置的硝酸呈黃色。 ③強氧化性：Cu與濃硝酸的反應Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O Cu與稀硝酸的反應3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O C與濃硝酸的反應C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 常溫下，使Al、Fe鈍化，除此之外濃硫酸也能發(fā)生此現(xiàn)象。 [練習]寫出下列轉(zhuǎn)化關系的反應方程式： NH4Cl 　 NH3←N2→NO→NO2→HNO3 　 NH3H2O 課堂小結 這節(jié)課我們對本章學習的四種重要的非金屬元素進行了回顧復習，對于各種元素及其化合物間的轉(zhuǎn)化同學們要熟練掌握，形成知識網(wǎng)絡。 第四章　復習課 一、硅及其化合物 1．硅 2．二氧化硅 ①具有酸性氧化物的通性 ②SiO2＋4HF(氫氟酸)===SiF4↑＋2H2O 二、氯氣 Cl2 三、硫及其化合物 －2————0————————＋4——————————＋6 H2S　　　　S　　　　　SO2、亞硫酸、亞硫酸鹽　　　　SO3、硫酸、硫酸鹽 1．二氧化硫 2．三氧化硫 三氧化硫是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。 3．硫酸 具有酸的通性，此外濃硫酸還有三大特性：吸水性、脫水性、強氧化性。 4．硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化 四、氮及其化合物 1．一氧化氮和二氧化氮 2．氮的氫化物——氨氣 (1)物理性質(zhì) 無色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，易液化(工業(yè)上可使用液氨作制冷劑) (2)制備 工業(yè)制法：N2＋3H22NH3 實驗室制法：固＋固―→氣體 (3)化學性質(zhì) 氨氣與水反應：可做噴泉實驗 NH3＋H2O===NH3H2ONH＋OH－ 3．硝酸 (1)物理性質(zhì) (2)化學性質(zhì) ①強酸性 ②不穩(wěn)定性 ③強氧化性 1．下列五種有色溶液與SO2作用均能褪色，其實質(zhì)相同的是(　　) ①品紅溶液?、贙MnO4酸性溶液?、垆逅、艿斡蟹犹腘aOH溶液?、莺琁2的淀粉溶液 A．①④　　　B．①②③　　　C．②③⑤　　　D．③⑤ 2．通常情況下能共存且能用濃硫酸干燥的氣體組是(　　) A．SO2、Cl2、H2S B．O2、H2、SO2 C．CH4、H2、Cl2 D．CO、SO3、O2 3．硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液褪色變成丙。在丙里加入Na2S生成氣體丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，則它們正確的順序是(　　) A．SO3　H2SO4　H2SO3　H2S　S B．SO2　H2SO3　H2SO4　SO2　SO3 C．SO3　H2SO4　H2SO3　SO2　Na2S2O3 D．SO2　H2SO3　H2SO4　H2S　S 4．Inorganic Syntheses一書中，有一如下圖所示的裝置，用以制備某種干燥的純凈氣體。該裝置中所裝的藥品正確的是(　　) A．A中裝濃硫酸，B中裝濃鹽酸 B．A中裝濃鹽酸，B中裝濃硫酸 C．A中裝氫氧化鈉濃溶液，B中裝濃氨水 D．A中裝濃氨水，B中裝氫氧化鈉濃溶液 5．按圖進行實驗。試管里盛有10 mL NO，然后緩慢地通入6 mL O2(氣體體積均在相同條件下測定)。下面關于該實驗最終狀態(tài)的描述正確的是(　　) A．試管內(nèi)氣體呈紅棕色 B．試管內(nèi)氣體為無色，是NO C．試管內(nèi)氣體為無色，是O2 D．試管內(nèi)液面不改變 [答案]1．C　2．B　3．D　4．B　5．B 本課時為第四章復習課，復習四種重要非金屬——硅、氯、硫、氮及其化合物，含硫的物質(zhì)和含氮的物質(zhì)的性質(zhì)、用途和制備是本章的重點，課時內(nèi)容容量很大，涉及豐富的元素化合物知識，是必修1整本教材的重點和難點所在，學生在學習這一章知識時，由于含硫的物質(zhì)和含氮的物質(zhì)種類較多，有關這些物質(zhì)的識記性知識較多，學生普遍反映記不住，即使記住了，遇到問題又不會運用，為了幫助學生克服學習上的這些困難，在設計本課時時，主要通過以下幾點做法，試圖幫助學生將零碎的知識系統(tǒng)化，將膚淺的理解深刻化。 1．從硫原子和氮原子的結構的角度，幫助學生理解硫元素和氮元素具有多種可變價態(tài)的原因。 2．從氧化還原反應的角度，幫助學生理解含硫物質(zhì)和含氮物質(zhì)的多樣性，以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化關系。 3．盡可能幫助學生借助圖表將零碎的知識系統(tǒng)化，使看似復雜的知識變得條理清晰，便于理解。