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2019-2020年高中化學《硫和氮的氧化物》教案18 新人教版必修1 一、教學設計 環(huán)境保護問題已越來越為世界各國所重視，環(huán)境意識已成為當代人類文化素質的重要組成部分，并成為衡量一個國家，一個民族乃至一個人的文明程度的重要標準。環(huán)境問題的產(chǎn)生主要是由于人類對自然資源和生態(tài)環(huán)境的不合理利用和破壞造成的，而這種損害環(huán)境的行為又是同人類對環(huán)境缺乏正確的認識聯(lián)系在一起的。因此，根據(jù)課程標準“關注人類面臨的與化學相關的社會問題，培養(yǎng)學生的社會責任感、參與意識和決策能力”的要求，加強環(huán)境教育，提高學生的環(huán)境意識，幫助學生正確認識環(huán)境和環(huán)境問題。 二氧化硫和二氧化氮是造成大氣污染的主要氣體，大氣質量與二氧化硫、二氧化氮的含量有關。因此，在本章中，把這二者單獨作為一節(jié)來學習。 本節(jié)從人們熟悉的空氣質量日報提出相關的4個問題，然后教科書安排了三部分內容，第一部分是二氧化硫的性質，第二部分是二氧化氮、一氧化氮的性質，第三部分是二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染。 本節(jié)內容編排有以下特點： 1.主題明確本節(jié)的主題是了解環(huán)境污染的原因和樹立環(huán)境保護意識，教科書從空氣質量日報引出環(huán)境問題，最后教學內容落實到二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染，給自然環(huán)境、人類的正常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的危害，以及防治環(huán)境污染的方法等。總體的思路是先弄清楚有關污染物的性質，然后讓學生了解引起大氣污染的原因，從而引導學生形成參與解決環(huán)境問題的意識。 2.內容新穎本節(jié)中空氣質量日報、信使分子──NO、火箭為什么能飛上天、防治酸雨的措施、雨水pH的測定等都是比較新的內容，而且是與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切的化學問題。在教學中要充分利用這些知識，或進行適當?shù)臄U充，以達到拓寬學生視野的目的。 3.呈現(xiàn)方式靈活本節(jié)除文字敘述外，還安排了“實驗”“學與問”“科學探究”“實踐活動”等，提供了“資料卡片”“科學視野”等閱讀材料，體現(xiàn)了課程標準提出的“精心創(chuàng)設學生自主活動和積極探究的情境，引導學生積極參與探究過程，獲取知識，獲得親身體驗，學會合作與分享，提高探究欲望”的要求，努力達到有計劃、有步驟地培養(yǎng)學生的科學探究能力的目的。 本節(jié)教學重點：二氧化硫與水的反應，二氧化氮與水的反應，二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染。 本節(jié)教學難點：可逆反應，二氧化氮與水的反應。 教學建議如下： 1.努力體現(xiàn)以學生為主體的教學思想。教科書一開始利用空氣質量日報提出4個問題，激發(fā)學生思索，使學生較快的投身于學習的情景中。在教學中一方面要開好頭，另外在“實驗”“科學探究”“實踐活動”中要注意激發(fā)學生求知的欲望，多讓學生參與，把教學活動開展得有聲有色。例如，在學習二氧化硫時，可以提出二氧化硫中硫元素的化合價為多少及其所屬氧化物的類型是什么等問題，預測二氧化硫的化學性質并以實驗驗證。建議安排下列活動：（1）根據(jù)二氧化硫中硫為+4價，居于中間價態(tài)，推出二氧化硫既有氧化性又有還原性；二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。（2）聯(lián)系酸、堿、鹽、氧化物間的相互轉化關系和氧化還原反應的有關知識設計驗證方案。（3）師生共同討論驗證方案的可行性。（4）學生分組實驗：二氧化硫與水（滴加紫色石蕊溶液）、二氧化硫與氫氧化鈉溶液（滴加酚酞溶液）、二氧化硫與品紅溶液。（5）記錄現(xiàn)象，教師引導學生分析得出結論等。 2.準確把握教學要求。對于二氧化硫，教科書簡要介紹了硫與氧氣反應生成二氧化硫；二氧化硫有難聞的氣味，能溶于水，水溶液顯酸性，以及二氧化硫的漂白性等。教學中不要提高要求，避免增加學生的負擔。至于二氧化硫漂白作用的機理、反應的生成物，考慮到學生的接受能力，教科書沒有介紹。要提醒學生注意SO2+H2OH2SO3是可逆反應，這是學生第一次接觸可逆反應的概念，建議說明這一概念的涵義，為學生今后接觸更多的可逆反應，以及學習化學平衡等奠定基礎。對于學生基礎比較好的學校，建議在討論SO2的漂白性時，從反應原理上和次氯酸的漂白作用進行比較，使學生注意它們的區(qū)別。 3.采用輔助教學手段，體現(xiàn)新教科書的特色。例如，對于NO與O2的反應，建議利用錄像來展示，使學生不但能看到氣體顏色的變化，而且能看到氣體體積的變化。然后從體積變化的定量數(shù)據(jù)中討論原因，學習有關的知識。對于NO2與水的反應，建議有條件的學校采用邊講邊實驗；若不采用邊講邊實驗，可以利用實物投影等教學手段，以彌補演示實驗的不足，提高直觀教學效果。 4.要培養(yǎng)學生的環(huán)境保護意識。對于SO2和NO2對大氣污染的教學，可以指導學生閱讀課文，引導學生了解SO2和NO2的產(chǎn)生、危害以及防治的措施等。然后根據(jù)SO2、NO2的利用和對大氣的污染，開展如何評價SO2、NO2的討論。這樣既鞏固了SO2和NO2的有關知識，又培養(yǎng)了學生利用化學知識化害為利的科學思想。 二、活動建議 【實驗4-7】演示該實驗時，應注意： 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來制備二氧化硫。 3.品紅溶液的質量分數(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,它只能漂白某些有色物質。因此,應預先試驗它的漂白效果。 【科學探究】 采用課堂實驗教學法，寫出實驗報告。 實驗現(xiàn)象與結論： 1.提示：實驗所需的氧氣可以當時制取，也可以課前制好，裝在塑料袋中供學生選用。 實驗步驟 現(xiàn)象 解釋（可用化學方程式表示） (1) 將一支充滿NO2的試管倒放在盛有水的水槽中 紅棕色氣體逐漸消失，水位上升，最后水充滿整個試管的2/3，無色氣體充滿試管的1/3（上部） 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO2為紅棕色氣體，易溶于水，NO為無色氣體，難溶于水 (2) 制取少量氧氣 2KClO3=2KCl+3O2↑ 或2H2O22H2O+O2↑ (3) (3)將氧氣慢慢地通入步驟（1）的試管中 無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體，又變?yōu)闊o色氣體，但氣體體積逐漸縮小，液面不斷上升 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2.提示：從上述實驗結果可知，只有2/3的二氧化氮轉化為硝酸，而1/3的二氧化氮轉化為一氧化氮。因此，硝酸工業(yè)常在吸收反應進行過程中補充一些空氣，使生成的一氧化氮再氧化為二氧化氮，二氧化氮溶于水又生成硝酸和一氧化氮。經(jīng)過這樣多次的氧化和吸收，二氧化氮可以比較完全地被水吸收，能夠盡可能多地轉化為硝酸。 【實踐活動1】由于本節(jié)實踐活動的形式比較新，特提出如下建議： 1.活動的宗旨是使每個學生都動起來，因此在教學中要設法調動學生的積極性，使他們主動參與，在活動中受到教育和啟發(fā)，環(huán)保意識也得到提高。 2.活動的教學要求并不高，難度也不大，教師可以根據(jù)具體情況，選用其中的一部分活動，也可以自行設計其他活動。 3.在活動前應做好充分的準備，如要求學生做好課前調查、查閱資料、發(fā)言準備等。教師應準備好活動必備的用品，如污染物樣品、報刊資料、復印材料、圖片、投影片或錄像片等。 4.教學時可以采取靈活多樣的方式，如某些活動可以采取收集資料──調查──閱讀──討論的方式進行。 5.教學時應注意盡量結合當?shù)氐膶嶋H情況，使學生感到環(huán)境問題就發(fā)生在自己身邊，保護環(huán)境人人有責。 6.應該注意的是，其中有些活動并沒有固定的答案，活動中也不要強求統(tǒng)一?；顒拥哪康闹饕谟趯W生的參與，在參與過程中培養(yǎng)學生的環(huán)境意識。 7.在上述實踐活動中，學生學到的不僅僅是一些環(huán)境知識，更重要的是引起他們對環(huán)境問題的關注，同時培養(yǎng)他們的探究能力、思維能力、表達能力、組織活動能力、與人交流的能力等，同時也可以培養(yǎng)他們的科學方法、科學態(tài)度和科學精神等，而這些正是未來人才所應具備的品質和能力。 大氣污染物的來源十分廣泛，各地情況也有很大差別，以下舉出一些例子。 （1）工業(yè)排出的廢氣； （2）工廠、家庭燃燒含硫的燃料； （3）火山爆發(fā)產(chǎn)生的氣體； （4）焚燒農(nóng)作物的秸桿、森林火災中的濃煙； （5）焚燒生活垃圾、廢舊塑料、工業(yè)廢棄物產(chǎn)生的煙氣； （6）吸煙； （7）做飯時廚房里的煙氣； （8）垃圾腐爛釋放出來的有害氣體； （9）工廠有毒氣體的泄漏； （10）居室裝修材料（如油漆等）緩慢釋放出來的有毒氣體； （11）風沙、揚塵； （12）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的有毒農(nóng)藥； （13）使用涂改液等化學試劑； （14）復印機、打印機等電器產(chǎn)生的有害氣體等。 【實踐活動2】該活動涉及較多的技能，如收集雨水、使用pH試紙（或pH計）、列表或制圖等。如果本地區(qū)的雨水顯酸性，活動后應調查分析雨水變酸的原因，并提出減輕酸雨危害的建議?；顒涌煞纸M合作進行。 三、問題交流 【學與問】 通過分析H2SO3的熱不穩(wěn)定性和二氧化硫的溶解性得出結論。 四、習題參考 1.刺激性、有、氣體，變紅。無，紅棕 2.A 3.C 4.C 5.D 6.（1）2SO2+O2=2SO3 (2)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (3)3NO2+H2O=2HNO3+NO