《硫和氮的氧化物》示范教案第1课时2.docx

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《硫和氮的氧化物》示范教案第1课时2

第三节　硫和氮的氧化物

本节以S、SO2、SO3的性质，硫酸型酸雨的形成为核心，重点介绍了酸雨的形成和防治原理及SO2的性质。

本节从探讨硫酸型酸雨的形成和防治入手，向学生介绍二氧化硫、三氧化硫的有关知识，帮助学生了解硫酸型酸雨的形成、危害和防治酸雨的原理，进一步培养学生的环境保护意识，使学生形成与自然友好相处、促进可持续发展的正确认识。

建议从以下几个线索上来理解和把握本节教材：

（1）从社会性主题的目标（情感态度和价值观）上来看，本节围绕的主题是“空气资源的利用和空气污染的问题”，其侧重点在硫酸型酸雨的危害和防治，按照新课程标准，要适时地进行环境教育，宣扬科学发展观的理念，渗透人与环境和谐共处的环境伦理教育。

（2）从化学学科知识体系的角度来看，本单元在学习了典型的非金属元素（卤素）和一系列金属元素（钠、铝、铁）以后，进一步研究硫元素及其氧化物以及氮元素及其氧化物，无论在元素化学的感性认识上还是在理论学习的积累上都具备了一定的基础，可以说这个时候来研究难度较大的硫元素和氮元素正是恰到好处，这是人教版化学教材的匠心独运之处，要好好体会，充分利用该版本设计的系统优势。

本单元的化学学科知识体系遵循着硫——二氧化硫——二氧化硫对大气的污染——三氧化硫，氮——一氧化氮——二氧化氮——二氧化氮对大气的污染这样的线索，为比较全面地进行硫元素的学科知识的教学选择预留了较大的空间，可供教师自由发挥，也为下一节学习硫、氮的其他化合物——氨、硫酸、硝酸做好铺垫。

针对以上内容，对教材进行以下处理：

二氧化硫和三氧化硫、二氧化硫对大气的污染作为第一课时，在这一课时中应该把二氧化硫性质的教学作为重点，着力突破，设计从二氧化硫中硫的化合价着手，让学生从氧化还原反应的角度分析二氧化硫所具有的性质，组织学生分组讨论，动手参与，从中培养学生设计实验、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；二氧化氮和一氧化氮、二氧化氮对大气的污染作为第二课时，在这一课时中应该把一氧化氮、二氧化氮的性质以及一氧化氮和二氧化氮之间的相互转化作为重点。

课时分配

二氧化硫和三氧化硫、二氧化硫对大气的污染　　　　　1课时

二氧化氮和一氧化氮、二氧化氮对大气的污染　　　　　1课时

第一课时　二氧化硫和三氧化硫、二氧化硫对大气的污染

三维目标

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；

（5）使学生了解二氧化硫对空气的污染和污染的防治。

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（可逆反应概念）；

（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）领略实验学习乐趣，培养学生实事求是的科学态度，体验个人及学科价值；

（2）增强学生的环境保护意识和健康意识；

（3）培养学生辩证认识事物两面性的哲学观点。

教学重点

二氧化硫的化学性质、三氧化硫的化学性质。

教学难点

二氧化硫在不同环境下表现出性质的多重性。

课前准备

实验用品：

酒精灯、试管夹、玻璃棒、试管、水槽、二氧化硫、紫色石蕊试液、酚酞、稀NaOH溶液、亚硫酸、澄清的石灰水、品红溶液、酸性KMnO4溶液、溴水。

所用课件：

①空气质量日报图

②有关学生小组实验的步骤

③氯水与二氧化硫漂白性的比较

④二氧化硫与二氧化碳的性质比较

导入新课

[投影]①空气质量日报图

[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。

推进新课

硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界。

硫在自然界中既存在游离态，又存在化合态。

硫俗称硫黄，是一种黄色晶体，下面我们先来认识一下硫单质。

[描述]由于硫单质中的硫元素显示0价，处于中间价态，硫单质应该既具有氧化性又具有还原性。

一、二氧化硫

1．硫单质的性质

（1）硫单质的物理性质

俗称硫黄，淡黄色粉末，不溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳；熔、沸点较低。

（2）硫单质的化学性质——既具有氧化性又具有还原性

Ⅰ．氧化性

Fe＋SFeS　2Cu＋SCu2S

Hg＋S===HgS（除汞）

注：

硫单质具有氧化性，但这种氧化性较弱，在与具有可变化合价的金属单质反应时，只能把金属单质氧化到低价态。

Ⅱ．还原性,S＋O2SO2

[分析]SO2是一种大气污染物，是空气质量监测的重要气体之一。

它是形成硫酸型酸雨的“罪魁祸首”，那么硫酸型酸雨是如何形成的？

请同学们阅读教材有关酸雨的内容。

[学生归纳、教师板书]

2．二氧化硫对大气的污染

（1）酸雨：

pH小于5.6的雨水称为酸雨

（2）硫酸型酸雨的形成过程

①形成原因：

含硫燃料（化石燃料）的大量燃烧

②形成过程：

2SO2＋O22SO3　SO3＋H2O===H2SO4

SO2＋H2OH2SO3　2H2SO3＋O2===2H2SO4

[过渡]酸雨已经成为目前世界上非常严重的环境问题之一。

酸雨的形成与SO2的化学性质密切相关，我们有必要来更加详细地学习SO2的化学性质。

3．二氧化硫的性质

[展示]一瓶盛满二氧化硫的集气瓶。

[提问]二氧化硫是什么颜色？

什么状态？

有什么气味？

[总结]二氧化硫是无色、有刺激性气味的气体。

[设问]二氧化硫在水中的溶解性怎样呢？

[学生小组实验]实验步骤：

将装满二氧化硫气体的试管倒立在水槽中，在水面下打开胶塞，观察试管内水面的上升。

现象：

试管内水面上升。

分析：

二氧化硫易溶于水。

（1）二氧化硫的物理性质

无色，刺激性气味的气体，有毒，易液化（－10℃），易溶于水（1∶40），密度比空气大。

[过渡]我们了解了SO2的物理性质，下面重点来研究SO2的化学性质，看看它到底有什么秘密。

（2）二氧化硫的化学性质

[引导]请大家从理论上及已有的知识推测。

如前面我们学习过物质的分类，SO2属于什么氧化物？

分析SO2的化合价，结合氧化还原反应知识进行思考。

[回答]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。

具有氧化性、还原性，因为二氧化硫中S的化合价为＋4，属于中间价态。

[探究实验]实验步骤：

在水下用胶塞塞紧试管口，取出试管，滴加紫色石蕊试液测定溶液的酸碱度。

现象：

试管内液体变红色。

分析：

SO2溶于水呈酸性，二氧化硫是一种二元中强酸。

①酸性氧化物,a.与水反应,SO2＋H2OH2SO3（二元中强酸）

[分析]亚硫酸是一种二元中强酸，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。

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。

[引导]二氧化硫与碱的反应怎么样呢？

（为操作方便，是加进亚硫酸）

[学生小组实验]实验步骤：

（1）向滴进1～2滴酚酞的少量稀NaOH溶液中加入亚硫酸。

（2）向澄清的石灰水中加入几滴亚硫酸，再继续滴加亚硫酸。

现象：

（1）试管内液体由红色变无色；

（2）溶液先变浑浊，后又变澄清。

b.与碱反应

分析：

二氧化硫是一种酸性氧化物，能够与氢氧化钠反应，所以溶液由红色变成无色，化学反应方程式为：

SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O或SO2＋NaOH===NaHSO3；二氧化硫与氢氧化钙反应生成白色沉淀亚硫酸钙，继续通二氧化硫，二氧化硫与亚硫酸钙可以继续反应生成可溶于水的亚硫酸氢钙，化学反应方程式为：

SO2＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋H2O；CaSO3＋H2O＋SO2===Ca（HSO3）2。

[设问]能不能用澄清的石灰水来鉴别SO2与CO2？

如果不能，我们可以通过什么方法来鉴别它们呢？

[回答]不能用澄清石灰水来鉴别SO2和CO2。

可利用二氧化硫的还原性和漂白性。

②二氧化硫的漂白性——使品红溶液褪色

[学生实验]实验步骤：

向装有少量亚硫酸溶液的试管中加入1～2滴品红溶液，振荡，观察溶液颜色变化。

然后加热试管，再观察颜色。

现象：

品红溶液褪色，加热后又恢复原来的颜色。

分析：

二氧化硫具有漂白性，它能与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质，加热时，这些无色物质又会分解，恢复原来的颜色，是暂时漂白。

[思考]二氧化硫能使品红溶液褪色，但不持久，时间长或受热颜色能复原，它与以前所学的物质的漂白一样吗？

[分析]HClO的漂白具有永久性，是利用它的强氧化性进行漂白，而SO2是与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。

[投影]③氯水与二氧化硫漂白性的比较

氯水

二氧化硫

原理

氯水中HClO，将有色物质氧化成无色物质

SO2直接与有色物质结合生成不稳定的无色物质

实质

氧化还原反应

非氧化还原反应

效果

永久性

暂时性

范围

漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊褪色

漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊褪色（变红）

[思考]我们还可以通过什么方法来鉴别SO2与CO2呢？

从化合价角度来分析。

[回答]它们都具有氧化性，二氧化硫还有还原性，可以利用二氧化硫的还原性进行两者的鉴别。

[实验]实验步骤：

向装有少量酸性KMnO4溶液的试管中加入亚硫酸溶液，观察现象。

向装有少量溴水的试管中加入亚硫酸溶液，观察现象。

现象：

酸性KMnO4溶液褪色；溴水褪色。

分析：

二氧化硫具有还原性，与酸性KMnO4、溴水发生氧化还原反应，化学反应方程式为：

SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。

③二氧化硫具有还原性（强），可与过氧化氢、氧气、卤素单质（Cl2、Br2、I2）、高锰酸钾等反应。

2SO2＋O22SO3

使酸性KMnO4溶液褪色

SO2＋H2O2===H2SO4或H2SO3＋H2O2===H2SO4＋H2O

SO2＋X2＋2H2O===2HX＋H2SO4（X2：

Cl2、Br2、I2）

[思考]若将等物质的量的Cl2和SO2气体相混合后，同时通入品红试液中，其漂白效果是否会更好一些？

若将SO2通入溴水中，可见溴水褪色，这是否能说明SO2具有漂白性？

[分析]将等物质的量的Cl2和SO2气体相混合后，同时通入品红试液中，品红试液不褪色；SO2通入溴水中，溴水褪色，是由于二氧化硫具有还原性，与溴水发生氧化还原反应。

[结论]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，漂白是对于有机色质来说，酸性KMnO4不是有机色质。

[过渡]二氧化硫除还原性外，还有氧化性。

④二氧化硫的氧化性（弱）

SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O

[分析]以上我们学习了有关二氧化硫的化学性质，二氧化硫与二氧化碳都是酸性氧化物，我们来把它们的性质进行一下比较。

[投影]④二氧化硫与二氧化碳的性质比较

SO2

CO2

色、味、态

无色、有刺激性气味的气体

无色、无味的气体

酸　性

SO2＋H2OH2SO3

H2SO3H＋＋HSO（石蕊变红）

SO2＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋H2O

H2O＋CO2H2CO3

H2CO3H＋＋HCO（石蕊变红）CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O

酸性：

H2SO3＞H2CO3（NaHCO3＋SO2===NaHSO3＋CO2）

还原性：

*氧化性：

漂白性：

*制　法：

SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4

SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O

品红褪色