“硫和氮的氧化物”教学设计
1、教材分析:
新教材中“硫和氮的氧化物”一节教材先从人们熟悉的空气质量日报提出相关的四个问题,然后 安排了三个内容:二氧化硫的性质; 二氧化氮、一氧化氮的性质;二氧化硫和二氧化氮对环境的影响。第一课时主要学习二氧化硫的性质及其对环境的影响, 第二课时主要学习二氧化氮和一氧化氮的性质以及它们对环境的影响, 最后综述酸雨对环境的影响以及有关的预防措施(用化学原理解释)。 下面介绍第一课时的教学过程。
2、教学目标 (l)知识目标:
①掌握硫及其化合物二氧化硫的性质; ②认识可逆反应;
③认识硫及其化合物二氧化硫在生产中的应用和对生态环境的影响。 (2)能力目标:
①培养学生根据物质的组成和结构,推断物质的性质的能力; ②培养学生设计实验、观察实验、分析实验的能力; ③培养学生应用对比方法全面分析事物的逻辑思维能力; ④培养学生自主学习能力和解决实际生产问题的能力;
⑤使学生初步掌握研究性学习的方法:提出问题→理论推测→设计实验→实验验证→观察思考→ 得出结论。 (3)情感目标:
①激发学习兴趣,培养探究创新精神。
②渗透量变引起质变,矛盾的对立统一等辩证唯物主义观点。 ③培养严谨求实,创新进取的精神。 3、教学重点、难点 重点:SO2的化学性质。
难点:SO2的还原性、漂白性 4、教学过程:
4.1关注生活,创设情景,导入新课 用多媒体展示两条资料:
①2007年泰州市工业废气排放量5.48×106万标立方米,其中兴化市废气排放量最大,为2.01×106
万标立方米,占全市总量的36.7%,其次是泰兴市。全市废气主要污染物为二氧化硫、烟尘、粉尘,排放量分别为41500吨、10993吨、6364吨。
②全市降水PH值范围在4.13~7.86之间,最低值出现在靖江,全市降水PH均值为5.13,呈酸性。各市区的降水PH均值范围在4.78~6.12之间。
2007年各市区的酸雨发生率分别为:市区26.2%、靖江40.7%、泰兴4.3%、姜堰31.7%、兴化28.2%。 与2006年相比,兴化酸雨发生率上升幅度比较大,从11.9 %上升到28.2% 播放酸雨的影片,了解酸雨对我们的影响。 SO2的来源
天然:火山爆发、森林火灾、有机体分解、海洋雾沫等。 人为:化石燃料的燃烧、工业尾气等。 4.2 SO2的性质
4.2.1 (1) SO2的物理性质
课前收集好的一试管二氧化硫, 观察颜色, 归纳二氧化硫的物理性质
用两20ml针筒向烧瓶中注入蒸馏水,注入5ml,观察现象,可以观察到注射器余下的水自动流入烧瓶。(如图示)
思考1:观察实验,你得出什么结论? ①二氧化硫易溶于水1:40
思考2:比较课本上的实验,指出二者的区别,优劣。 书中方案不足
①手直接接触SO2水溶液。②打开橡胶塞后有SO2溢出。
归纳SO2的物理性质: 无色、有刺激性气味、有毒的气体, 密度比空气大, 易液化, 易溶于水。
4.2.2(2)SO2的化学性质 4.2.2.1 SO2是酸性氧化物
上面实验中再次用注射器把溶液吸入注射器,把溶液注入试管,滴入1-2滴石蕊试液,观察现象。 思考3:上面实验中,溶液为何变红?②二氧化硫的水溶液呈现酸性SO2+H2O==H2SO3 注意:①该反应为可逆反应
②可逆反应的条件——相同的条件。
[提问]:水电解产生氢气和氧气与氢气和氧气燃烧是否为可逆反应?
由于SO2 与CO2性质相似,它具有酸性氧化物的通性,请你写出1~2个体现SO2作为酸性氧化物的化学反应方程式 。
1)实验室如何吸收SO2 :SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O
2) 钙基固硫的原理:CaCO3=CaO+CO2 CaO+SO2=CaSO3 2 CaSO3+O2==2 CaSO4 3) 西方国家用Na2SO3吸收SO2,又利用NaHSO3 分解产生浓度较高的SO2,生产硫酸。 Na2SO3+ H2O+SO2=2NaHSO3 2NaHSO3 = Na2SO3+ H2O+SO2 4.2.2.2 SO2的氧化性和还原性
通过二氧化硫中硫元素的化合价, 利用氧化还原反应的理论知识①分析SO2可能有的性质, 1)氧化性(读资料卡片P91H2S)请你预测SO2和H2S的反应。 SO2+2H2S=3S+2H2O 2)还原性
实验:将注射器中的剩余溶液注入盛有1mL酸性高锰酸钾溶液的小试管中,振荡。 将注射器中的剩余溶液注入盛有1mL溴水溶液的小试管中,振荡。 观察到酸性高锰酸钾溶液和溴水溶液退色。
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4(了解) SO2+Br2 + 2H2O=H2SO4+2HBr 4.2.2.3 SO2的漂白性
用一注射器向试管中注入品红溶液3 mL,振荡试管,观察现象。
将注射器拔除,加热试管,观察观察试管中品红溶液的颜色和另一注射器中红色花瓣 的颜色变化。移去酒精灯,待试管冷却,观察试管中品红溶液的颜色。
结论:SO2具有漂白性,但是得到的漂泊物质不稳定,条件改变已发生复原。因为SO2的漂白性是SO2和有机色素化合生成了无色物质,当条件发生改变时,无色物质又发生了分解。 对比氯气的漂白性,是次氯酸的强氧化性作用,故不可回复。
思考,如果把氯气和二氧化硫按照体积比1:1混合对某有机色素漂白,会有什么结果? SO2+Cl2 + 2H2O=H2SO4+2HCl 3)SO2的用途
①工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等,如报纸等久置会变黄。 ② 二氧化硫还用于杀菌消毒。 ③制取硫酸
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。 PPT展示
看色形——正常银耳呈乳白或米黄色,雪白的银耳不要买;闻香气——正常银耳散发清香,若有刺激性气味应慎购;尝味道——有辛辣味不要购买
4.3.探究SO2导致酸雨的可能途径(SO3的性质) 从SO2变成H2SO4的可能途径:
液相: SO2 H2SO3 H2SO4 SO2+H2O= H2SO3、2H2SO3+O2= 2H2SO4
[推进] 除此之外, 在空气中, SO2要变成H2SO4 还可能是通过气相的反应过程。
气相: SO2 SO3 H2SO4
2SO2+O2= 2SO3, SO3+H2O= H2SO4 (工业制硫酸的方法)
思考:前面我们提到2007年全市工业废气排放量5.48×106万标立方米,其中兴化市废气排放量最大,为2.01×106万标立方米,占全市总量的36.7%,其次是泰兴市。全市废气主要污染物为二氧化硫、烟尘、粉尘,排放量分别为41500吨、10993吨、6364吨。如果也按照废气排放比例计算我市07年共排放二氧化硫多少吨?假如其中的50%能够被回收,又能制取98%的浓硫酸多少吨?
4.4 SO3的性质
物理性质:SO3 熔点16.8℃,沸点44.8℃ 化学性质:酸性氧化物 CaO+SO3=CaSO4
SO3+Ca(OH)2== CaSO4+H2O 小结:1、二氧化硫的性质
①酸性氧化物 ②氧化性还原性 ③特性----漂白性
拓展:每个小组从下列话题讨论中选取一个( 也可以各小组自己拟定题目, 各组题目尽量不同) 进行讨论, 从不同角色讨论我们应该如何保护环境, 并形成100字左右的文字稿。 ( 1) 假如你是化学实验室的老师?
( 2) 假如你是一个农场主, 如何面对被酸雨侵蚀的农庄? ( 3) 假如你是硫酸生产厂的工程师? ( 4) 假如你是工商管理人员? ( 5) 假如你是环保局局长? ( 6) 假如你是区长、镇长? ( 7) 假如你是城市的居民?
( 8) 作为乡村的学生, 你又如何用你所学的知识去保护环境, 宣传环保?