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2019-2020年高中化學(xué)《硫和氮的氧化物》教案18 新人教版必修1 一、教學(xué)設(shè)計(jì) 環(huán)境保護(hù)問(wèn)題已越來(lái)越為世界各國(guó)所重視，環(huán)境意識(shí)已成為當(dāng)代人類文化素質(zhì)的重要組成部分，并成為衡量一個(gè)國(guó)家，一個(gè)民族乃至一個(gè)人的文明程度的重要標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生主要是由于人類對(duì)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(duì)環(huán)境缺乏正確的認(rèn)識(shí)聯(lián)系在一起的。因此，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)“關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、參與意識(shí)和決策能力”的要求，加強(qiáng)環(huán)境教育，提高學(xué)生的環(huán)境意識(shí)，幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)環(huán)境和環(huán)境問(wèn)題。 二氧化硫和二氧化氮是造成大氣污染的主要?dú)怏w，大氣質(zhì)量與二氧化硫、二氧化氮的含量有關(guān)。因此，在本章中，把這二者單獨(dú)作為一節(jié)來(lái)學(xué)習(xí)。 本節(jié)從人們熟悉的空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)提出相關(guān)的4個(gè)問(wèn)題，然后教科書(shū)安排了三部分內(nèi)容，第一部分是二氧化硫的性質(zhì)，第二部分是二氧化氮、一氧化氮的性質(zhì)，第三部分是二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染。 本節(jié)內(nèi)容編排有以下特點(diǎn)： 1.主題明確本節(jié)的主題是了解環(huán)境污染的原因和樹(shù)立環(huán)境保護(hù)意識(shí)，教科書(shū)從空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)引出環(huán)境問(wèn)題，最后教學(xué)內(nèi)容落實(shí)到二氧化硫和二氧化氮對(duì)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(lái)的危害，以及防治環(huán)境污染的方法等?？傮w的思路是先弄清楚有關(guān)污染物的性質(zhì)，然后讓學(xué)生了解引起大氣污染的原因，從而引導(dǎo)學(xué)生形成參與解決環(huán)境問(wèn)題的意識(shí)。 2.內(nèi)容新穎本節(jié)中空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)、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(cè)定等都是比較新的內(nèi)容，而且是與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切的化學(xué)問(wèn)題。在教學(xué)中要充分利用這些知識(shí)，或進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)充，以達(dá)到拓寬學(xué)生視野的目的。 3.呈現(xiàn)方式靈活本節(jié)除文字?jǐn)⑹鐾?，還安排了“實(shí)驗(yàn)”“學(xué)與問(wèn)”“科學(xué)探究”“實(shí)踐活動(dòng)”等，提供了“資料卡片”“科學(xué)視野”等閱讀材料，體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)提出的“精心創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主活動(dòng)和積極探究的情境，引導(dǎo)學(xué)生積極參與探究過(guò)程，獲取知識(shí)，獲得親身體驗(yàn)，學(xué)會(huì)合作與分享，提高探究欲望”的要求，努力達(dá)到有計(jì)劃、有步驟地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力的目的。 本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：二氧化硫與水的反應(yīng)，二氧化氮與水的反應(yīng)，二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染。 本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：可逆反應(yīng)，二氧化氮與水的反應(yīng)。 教學(xué)建議如下： 1.努力體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。教科書(shū)一開(kāi)始利用空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)提出4個(gè)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生思索，使學(xué)生較快的投身于學(xué)習(xí)的情景中。在教學(xué)中一方面要開(kāi)好頭，另外在“實(shí)驗(yàn)”“科學(xué)探究”“實(shí)踐活動(dòng)”中要注意激發(fā)學(xué)生求知的欲望，多讓學(xué)生參與，把教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展得有聲有色。例如，在學(xué)習(xí)二氧化硫時(shí)，可以提出二氧化硫中硫元素的化合價(jià)為多少及其所屬氧化物的類型是什么等問(wèn)題，預(yù)測(cè)二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)并以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。建議安排下列活動(dòng)：（1）根據(jù)二氧化硫中硫?yàn)?4價(jià)，居于中間價(jià)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(zhuǎn)化關(guān)系和氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案。（3）師生共同討論驗(yàn)證方案的可行性。（4）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：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(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論等。 2.準(zhǔn)確把握教學(xué)要求。對(duì)于二氧化硫，教科書(shū)簡(jiǎn)要介紹了硫與氧氣反應(yīng)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(xué)中不要提高要求，避免增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)。至于二氧化硫漂白作用的機(jī)理、反應(yīng)的生成物，考慮到學(xué)生的接受能力，教科書(shū)沒(méi)有介紹。要提醒學(xué)生注意SO2+H2OH2SO3是可逆反應(yīng)，這是學(xué)生第一次接觸可逆反應(yīng)的概念，建議說(shuō)明這一概念的涵義，為學(xué)生今后接觸更多的可逆反應(yīng)，以及學(xué)習(xí)化學(xué)平衡等奠定基礎(chǔ)。對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)比較好的學(xué)校，建議在討論SO2的漂白性時(shí)，從反應(yīng)原理上和次氯酸的漂白作用進(jìn)行比較，使學(xué)生注意它們的區(qū)別。 3.采用輔助教學(xué)手段，體現(xiàn)新教科書(shū)的特色。例如，對(duì)于NO與O2的反應(yīng)，建議利用錄像來(lái)展示，使學(xué)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(xué)習(xí)有關(guān)的知識(shí)。對(duì)于NO2與水的反應(yīng)，建議有條件的學(xué)校采用邊講邊實(shí)驗(yàn)；若不采用邊講邊實(shí)驗(yàn)，可以利用實(shí)物投影等教學(xué)手段，以彌補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)的不足，提高直觀教學(xué)效果。 4.要培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。對(duì)于SO2和NO2對(duì)大氣污染的教學(xué)，可以指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文，引導(dǎo)學(xué)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(duì)大氣的污染，開(kāi)展如何評(píng)價(jià)SO2、NO2的討論。這樣既鞏固了SO2和NO2的有關(guān)知識(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)化害為利的科學(xué)思想。 二、活動(dòng)建議 【實(shí)驗(yàn)4-7】演示該實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)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(yīng)來(lái)制備二氧化硫。 3.品紅溶液的質(zhì)量分?jǐn)?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(zhì),它只能漂白某些有色物質(zhì)。因此,應(yīng)預(yù)先試驗(yàn)它的漂白效果。 【科學(xué)探究】 采用課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論： 1.提示：實(shí)驗(yàn)所需的氧氣可以當(dāng)時(shí)制取，也可以課前制好，裝在塑料袋中供學(xué)生選用。 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象 解釋（可用化學(xué)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(gè)試管的2/3，無(wú)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(wú)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(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色氣體，又變?yōu)闊o(wú)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(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，只有2/3的二氧化氮轉(zhuǎn)化為硝酸，而1/3的二氧化氮轉(zhuǎn)化為一氧化氮。因此，硝酸工業(yè)常在吸收反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中補(bǔ)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(guò)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(zhuǎn)化為硝酸。 【實(shí)踐活動(dòng)1】由于本節(jié)實(shí)踐活動(dòng)的形式比較新，特提出如下建議： 1.活動(dòng)的宗旨是使每個(gè)學(xué)生都動(dòng)起來(lái)，因此在教學(xué)中要設(shè)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使他們主動(dòng)參與，在活動(dòng)中受到教育和啟發(fā)，環(huán)保意識(shí)也得到提高。 2.活動(dòng)的教學(xué)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(dòng)，也可以自行設(shè)計(jì)其他活動(dòng)。 3.在活動(dòng)前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備，如要求學(xué)生做好課前調(diào)查、查閱資料、發(fā)言準(zhǔn)備等。教師應(yīng)準(zhǔn)備好活動(dòng)必備的用品，如污染物樣品、報(bào)刊資料、復(fù)印材料、圖片、投影片或錄像片等。 4.教學(xué)時(shí)可以采取靈活多樣的方式，如某些活動(dòng)可以采取收集資料──調(diào)查──閱讀──討論的方式進(jìn)行。 5.教學(xué)時(shí)應(yīng)注意盡量結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，使學(xué)生感到環(huán)境問(wèn)題就發(fā)生在自己身邊，保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)。 6.應(yīng)該注意的是，其中有些活動(dòng)并沒(méi)有固定的答案，活動(dòng)中也不要強(qiáng)求統(tǒng)一?；顒?dòng)的目的主要在于學(xué)生的參與，在參與過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識(shí)。 7.在上述實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生學(xué)到的不僅僅是一些環(huán)境知識(shí)，更重要的是引起他們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注，同時(shí)培養(yǎng)他們的探究能力、思維能力、表達(dá)能力、組織活動(dòng)能力、與人交流的能力等，同時(shí)也可以培養(yǎng)他們的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等，而這些正是未來(lái)人才所應(yīng)具備的品質(zhì)和能力。 大氣污染物的來(lái)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(zāi)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(shí)廚房里的煙氣； （8）垃圾腐爛釋放出來(lái)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(lái)的有毒氣體； （11）風(fēng)沙、揚(yáng)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(xué)試劑； （14）復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等電器產(chǎn)生的有害氣體等。 【實(shí)踐活動(dòng)2】該活動(dòng)涉及較多的技能，如收集雨水、使用pH試紙（或pH計(jì)）、列表或制圖等。如果本地區(qū)的雨水顯酸性，活動(dòng)后應(yīng)調(diào)查分析雨水變酸的原因，并提出減輕酸雨危害的建議?；顒?dòng)可分組合作進(jìn)行。 三、問(wèn)題交流 【學(xué)與問(wèn)】 通過(guò)分析H2SO3的熱不穩(wěn)定性和二氧化硫的溶解性得出結(jié)論。 四、習(xí)題參考 1.刺激性、有、氣體，變紅。無(wú)，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