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2019-2020年魯科版高中化學必修1第3章自然界中的元素第3節(jié) 硫的轉化第2課時教學設計1 【教學目標】 知識目標： 1不同價態(tài)硫元素的化合物及其轉化 2 SO2的氧化性、還原性和漂白性；硫酸的氧化性 3通過二氧化硫與酸雨的教學，使學生懂得人類與環(huán)境、化學與環(huán)境的關系，增強環(huán)保意識。 能力目標：以二氧化硫為中心從分析硫元素的價態(tài)出發(fā)，推測含硫化合物可能具有的性質，充分運用學過的氧化還原反應的知識，設計實驗，研究硫元素間的轉化。培養(yǎng)學生提出問題、設計實驗、觀察和分析實驗現(xiàn)象、得出結論的能力。 情感目標：通過討論實驗和親手實驗，激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)學生學習化學的興趣和情感。 【教學過程】 一、知識框架 接觸含硫元素的物質以及它們在自然界中的存在 硫元素在自然界中的存在和轉化 了解硫磺的主要性質 認識硫單質 了解不同價態(tài)硫元素的氧化性和還原性，歸納二氧化硫的主要性質 實驗室探究不同價態(tài)硫元素間的轉化 硫酸的工業(yè)生產，酸雨及其防治 生產、生活中不同價態(tài)硫元素間的轉化 二、 問題1：當CO2、SO2、H2、HCl等氣體含水蒸氣而需要干燥的時候，我們自然會想到濃硫酸，這說明濃硫酸有什么特性？ 師生活動：教師提出問題，學生回答。 問題2：實驗室如何制取干燥的氯氣？常用什么物質作干燥劑？為什么？濃硫酸適合干燥什么氣體？ 濃硫酸分子有很強的吸水性，跟水強烈結合生成穩(wěn)定水合物。實驗室制取氯氣或其它氣體，常含有水蒸氣，通常用濃硫酸作干燥劑進行干燥，是利用濃硫酸的吸水性。 師生活動：教師提出問題，學生回答。 問題3：濃硫酸溶解時放出大量的熱，如何稀釋濃硫酸呢？ 將濃硫酸沿著容器內壁緩慢地注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，使產生的熱量迅速擴散。 師生活動：教師提出問題，學生回答。 演示實驗6—3（濃硫酸與紙屑、棉花、木屑的反應）。 現(xiàn)象：三種物質都發(fā)生了變化，生成了黑色的炭。 問題4：黑色物質是什么？這一現(xiàn)象叫什么？可得出什么結論？ 三種物質都變黑了。黑色的物質是碳。這種現(xiàn)象稱為“炭化”，而炭化實質上是脫水，說明濃硫酸具有脫水性。 演示實驗6—4（濃硫酸與蔗糖的反應）請你描述實驗過程中所發(fā)生的現(xiàn)象。 現(xiàn)象：蔗糖變黑；體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀的炭；并有刺激性氣味的氣體產生；反應放出大量的熱，使燒杯溫度升高。 問題5：蔗糖變黑是什么現(xiàn)象？體現(xiàn)了濃硫酸的什么性質？ 蔗糖變黑也是炭化現(xiàn)象，說明濃硫酸具有脫水性。說明：①脫水性是濃硫酸的性質，而非稀硫酸的性質，即濃硫酸有脫水性。②脫水性是濃硫酸的化學特性，物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程。反應時，濃硫酸按水分子中氫、氧原子數(shù)的比為2:1奪取有機物中的氫原子和氧原子。③可被濃硫酸脫水的物質一般為含氫、氧元素的有機物，其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質被子脫水后生成了黑色的炭（炭化）。 師生活動：教師提出問題，學生回答。 培養(yǎng)學生不僅要注意實驗過程，也要注重結果。樹立對化學現(xiàn)象與化學本質的辯證認識。 問題6：濃硫酸的吸水性和脫水性有什么區(qū)別？ 吸水性是吸收本來就有的水分，而脫水性是將化合物分子的H和O按2：1（也就是水的比例）脫去。 師生活動：教師提出問題，學生回答。 問題7：皮膚上不慎沾上濃硫酸應如何處理？ 濃硫酸對皮膚有強烈的腐蝕作用，若皮膚不慎沾上濃硫酸時，不能先用水沖洗，否則放出大量的熱使皮膚產生更大面積的灼傷和炭化脫水，應該先用干布迅速擦去酸液，再用大量水沖洗。 師生活動：教師提出問題，學生回答。 加深濃硫酸具有脫水性的認識，學會處理偶發(fā)事故，消除恐懼心理。 演示改進實驗6-5：濃硫酸與銅反應，要求學生注意反應現(xiàn)象。 現(xiàn)象：不加熱時無明顯現(xiàn)象。加熱時產生的氣體能使品紅，溶液褪色。溶液底部有灰黑色固體析出。冷卻稀釋后溶液呈藍色。 問題8：稀硫酸能否與銅反應？為什么？濃硫酸能不能與銅反應呢？反應的條件是什么？根據(jù)反應現(xiàn)象你認為反應后的生成物是什么？寫出反應方程式。并指出氧化劑、還原劑。反應中的濃硫酸表現(xiàn)出什么性質？稀硫酸與濃硫酸的氧化性有什么不同？ 不能。因為在金屬活動順序表中排在氫后面，不能置換出硫酸中的氫 。 加熱能反應。 能使品紅溶液褪色，具加熱溶液又呈紅色說明生成了二氧化硫；溶液稀釋后呈藍色說明有銅離子生成。且長時間冷卻后有白色晶體析出 證明生成的產物是硫酸銅?；瘜W方程式： Cu＋2H2SO4(濃) === CuSO4＋SO2↑＋2H2O，銅是還原劑，濃硫酸是氧化劑，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性又體現(xiàn)出了酸性。 對比討論出：稀硫酸的弱氧化性表現(xiàn)在它電離的H＋，而濃硫酸的強氧化性表現(xiàn)在硫酸分子中＋6價的硫上。 師生活動：教師提出問題，學生回答。 激發(fā)好奇心。培養(yǎng)觀察能力、敘述能力。培養(yǎng)推理、綜合運用知識的能力。 演示實驗：把鋁片放入盛有濃硫酸的試管中，觀察現(xiàn)象。加熱觀察。 問題9：濃硫酸是否也能氧化金屬活動性順序中氫以前的金屬呢？為什么濃硫酸能與銅反應，而活潑的鋁放入其中無明顯現(xiàn)象呢？濃硫酸與金屬活動性順序氫以前金屬反應是否也生成氫氣呢？為什么？ 對，若加熱就會發(fā)生反應。但是沒加熱，由于濃硫酸具有強氧化性，它可使某些金屬如鐵、鋁等表面“鈍化”。解釋“鈍化”現(xiàn)象。不能。因為濃硫酸與金屬反應是由于+6價硫引起的。 師生活動：教師提出問題，學生回答。 三、酸雨及其防治 左右獅子的對比 煙塵對空氣的危害 酸雨是由大氣污染造成的，而大氣污染是跨越國界的全球性問題，也就是說酸雨是全人類面臨的環(huán)境問題。酸雨的危害影響了我們的生活，對森林、土地、建筑都會造成危害，有防治酸雨的方法嗎？酸雨的防治措施有哪些?如何才能有效的防治酸雨呢？ 酸雨的主要成分是二氧化硫，減少二氧化硫的排放量也是酸雨防治的措施之一。 1.原煤脫硫技術，可以除去燃煤中大約40％一60％的無機硫。 2.優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。 3.改進燃煤技術，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態(tài)化燃煤技術是受到各國歡迎的新技術之一。它主要是利用加進石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應，生成硫酸鈣隨灰渣排出。 4.對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進行煙氣脫硫。目前主要用石灰法，可以除去煙氣中85％一90％的二氧化硫氣體。 5.開發(fā)新能源比如太陽能、風能、核能、可燃冰等，但缺點便是目前技術不成熟，如果使用會造成新的污染，而且消耗費用十分高。 四、【身邊的化學】 濃硫酸 俗稱壞水。壞水指濃度大于或等于70%的硫酸溶液。濃硫酸在濃度高時具有強氧化性，這是它與普通硫酸或普通濃硫酸最大的區(qū)別之一。同時它還具有脫水性，強氧化性，難揮發(fā)性，酸性，穩(wěn)定性，吸水性等。 　濃硫酸具有很強的腐蝕性，若實驗時是不小心濺到皮膚上，應立即用布擦干，再用大量水沖洗，然后涂上3%~5%的碳酸氫鈉溶液。若實驗時滴落在桌面上，則先用布擦干，再用水進行沖洗。 濃硫酸有脫水性且脫水性很強。 (1)脫水性是濃硫酸的化學特性，物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程，反應時，濃硫酸按水分子中氫氧原子數(shù)的比（2∶1）奪取被脫水物中的氫原子和氧原子。 (2)可被濃硫酸脫水的物質一般為含氫、氧元素的有機物，其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質中的有機物，被脫水后生成了黑色的炭（炭化），并會產生二氧化硫。 反應過程分兩步，先是蔗糖C12H22O11在濃硫酸作催化劑作用下脫水，生成碳和水（試驗后蔗糖會變黑，黑的的就是碳顆粒）： 　　第一步：C12H22O11==12C+11H2O； 　 第二步：脫水反應產生的大量熱讓濃硫酸和C發(fā)生反應： C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O。 五、板書。 1、. 強氧化劑 氧化劑 還原劑 氧化劑 還原劑 0 +4 +6 S S S 強還原劑 2.二氧化硫的性質 (1)物理性質：無色，有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水。 (2)化學性質 ①酸性氧化物的通性。 ②與水反應 SO2+H2O H2SO3 催化劑 △ ③氧化性 SO2+H2S===3S↓+2H2O ④還原性 2SO2+O2 2SO3 ⑤能使品紅溶液褪色(該性質用來檢驗SO2)。 <說明>：不要求學生掌握所有轉化反應的化學方程式。 3.濃硫酸的特性 (1)吸水性——干燥劑。 (2)脫水性； (3)強氧化性 Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O 六、檢測題 1. 下列各組氣體中，在實驗室可用硫酸制取，又能用濃H2SO4干燥的一組是( ) A. HCl、HBr、H2 B. H2S、CO2、H2 C. H2、SO2、HCl D. NH3、HF、H2 2. 下列敘述正確的是( ) A. 將SO2通入過量BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀 B. 新制氯水顯酸性，向其中滴加少量紫色石蕊試液，充分振蕩后溶液呈紅色 C. 將稀硫酸滴加到Fe(NO3)2溶液中無明顯現(xiàn)象 D. Li在氧氣中燃燒只生成Li2O 3. 關于生活中的化學問題，下列說法錯誤的是( ) A. 地球上的絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài)形式存在 B. 銅鹽溶液都有毒，這主要是由于銅離子能使蛋白質變性 C. 普通玻璃以純堿、石灰石、石英砂為主要原料制得 D. SO2氣體通入氯水中可以增強氯水溶液的漂白性 4. BaCl2溶液中通入SO2氣體，沒有沉淀生成。再通入或加入某物質后，有沉淀生成，則該物質不可能為( ) A. HCl B. NO2 C. NH3 D. FeC13 5. 下列各組物質中，常溫下Y既能與X反應又能與Z反應的是( ) 選項 X Y Z A SO2 NaClO溶液 CO2 B 鹽酸 濃硫酸 Cu C NH3 O2 Mg D Na2O2 H2O SiO2 A. A B. B C. C D. D 參考答案 1. 【解析】A．可用濃硫酸制取氯化氫、用稀硫酸制取氫氣，但是濃硫酸具有強氧化性，不能用濃硫酸制取、干燥溴化氫，故A錯誤；B．濃硫酸具有強氧化性，不能干燥具有較強還原性的硫化氫氣體，實驗室中一般用稀鹽酸制取二氧化碳，不用稀硫酸，故B錯誤；C．可用稀硫酸制取氫氣和二氧化硫，用濃硫酸制取氯化氫，也可以用濃硫酸干燥H2、SO2、HCl，故C正確；D．不能用硫酸制取氨氣，且濃硫酸能夠與氨氣反應，也不能用濃硫酸干燥氨氣，故D錯誤；故選C。 本題考查了氣體的制取、干燥和凈化，注意掌握常見氣體的性質及制取方法，能夠根據(jù)氣體的性質正確選用干燥劑。注意濃硫酸為酸性干燥劑，不能干燥堿性氣體，如氨氣；濃硫酸具有強氧化性，不能制取 【答案】C 2. 【解析】A．鹽酸的酸性大于亞硫酸，所以二氧化硫和氯化鋇溶液不反應，故A錯誤；B．氯水中含有鹽酸、次氯酸，酸使紫色石蕊試液變紅色，但次氯酸具有漂白性，使紅色溶液褪色，所以看到的現(xiàn)象是：溶液先變紅后褪色，故B錯誤；C．酸性條件下，亞鐵離子被硝酸根離子氧化生成鐵離子，所以溶液顏色由淺綠色變?yōu)辄S色，故C錯誤；D．在堿金屬元素中，鋰的活潑性較弱，和氧氣反應只生成氧化鋰，沒有過氧化物生成，故D正確；故選D。 本題考查了物質間的反應，涉及鋰的性質、強酸制取弱酸、次氯酸的漂白性、亞鐵離子的性質等知識點，明確物質的性質是解本題關鍵。易錯選項是C，注意：酸性條件下，硝酸根離子具有強氧化性。 【答案】D 3. 【解析】A、地球上的絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài)形式存在，選項A正確；B、重金屬鹽可使蛋白質變性，失去生理活性，不能再恢復為原來的蛋白質，選項B正確；C、普通玻璃以純堿、石灰石、石英砂為主要原料制得，選項C正確；D、SO2氣體通入氯水中生成的硫酸和鹽酸，不再具有漂白性，選項D錯誤。答案選D。 【答案】D 4. 【解析】BaSO3在中性或堿性條件下，產生沉淀，故C有沉淀；SO2在氧化劑條件下，氧化成SO42―，產生BaSO4沉淀，B的NO2和DFeCl3能將SO2氧化成SO42―，故B和D有沉淀；A在酸性條件下，BaSO3不能沉淀，故選A。 【答案】A 5. 【解析】A、NaClO能將SO2氧化成SO42―，CO2能與NaClO溶液反應生成HClO，故A正確；B、鹽酸與濃硫酸不反應，故B錯誤；C、O2與NH3在催化劑、加熱條件下反應，與Mg在點燃條件下反應，故C錯誤；D、SiO2與水不反應，故D錯誤；故選A。 10. 【解析】【答案】