高中化学 第五章 第一节 硫及化合物 第一课时 第1课时　S、SO2、SO3 教案1

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第五章　化工生产中的重要非金属元素教材分析本章作为系统学习非金属元素的典型章节,主要目的是通过对硫和氮等非金属元素的学习,帮助学生掌握认识非金属元素及其化合物的基本思路和方法,了解物质间的相互转化规律,促进化学学科核心素养的形成。在内容组织上考虑到学生已对化学概念有了一定的理解和应用,包括原子结构与元素周期律、物质分类、离子反应、氧化还原反应等,将这些核心概念的应用与具体知识的学习紧密结合,加强已有理论知识对元素化合物知识学习的指导作用。教材编写的基本思路是从硫、氮等非金属元素在元素周期表中的位置和原子结构入手,分析和预测非金属元素的主要性质,然后按照单质、氧化物(氢化物)、酸、盐的顺序依次认识和学习。在此基础上设计探究活动,并以硫酸和硝酸的工业制取原理为背景,运用所学知识实现含不同价态同种元素的物质的相互转化。这一编写思路既体现了“结构决定性质、性质决定用途”的化学观念,也符合“整体—部分—整体”的认识世界的基本思路。另外,为全面落实化学学科核心素养,本章教材内容的选择贴近学生生活和社会实际,突出典型性,以硫酸、硝酸和氨的工业生产原理为背景去认识含不同价态同种元素的物质间的相互转化,而不涉及生产设备和流程等技术细节。教材内容突出物质转化主线,引导学生从物质类别和价态变化的角度实现不同价态含硫物质的转化,从氮气的不同转化条件认识环境和条件对化学变化的影响,从物质转化的角度认识自然界中物质的循环,了解大气污染的产生及防治。教材编写突出环境保护意识和绿色化学理念,在化学实验的设计上注重安全和环保,通过实际的操作使学生体验环境保护与资源利用的和谐统一。学情分析1.学生通过钠、铁、氯等元素及其化合物的学习,初步掌握认识元素及其化合物的一般思路和方法。2.学生已经掌握氧化还原思维模型、离子反应思维模型以及元素化合物的相关知识,为硫、氮及其化合物的学习准备了理论分析模型。教学目标及重、难点教学目标:1.能依据物质类别和元素价态分别列举含硫元素、氮元素的典型代表物质。2.能从物质类别和元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测硫及其化合物、氮及其化合物的化学性质和变化。3.能从物质类别和元素价态变化的角度,设计含硫物质、含氮物质的转化路径。4.能根据实验目的和假设设计实验方案,选择适当的实验试剂,探究不同价态含硫物质的转化;能观察并如实记录实验现象和数据,进行分析和推理,得出合理的结论。5.能利用二氧化硫、氨、硫酸根和铵根的性质和有关反应,选择适当的实验试剂,设计检验二氧化硫、检验溶液中硫酸根和铵根等离子及实验室制取氨的实验方案。6.能根据硫酸、硝酸和氨的性质,分析实验室、工业生产及环境保护中的某些常见问题。7.能说明硫、氮及其化合物(如二氧化硫、氨等)的应用对社会发展的价值和对环境的影响,能有意识地运用所学的知识或寻求相关证据参与社会性议题(如酸雨及防治)的讨论。8.能从材料组成的角度对生活中常见的无机非金属材料进行分析,能根据使用需求选择适当的材料,解释其使用注意事项,并能科学合理地使用。重点:1.硫及其化合物的性质与相互转化、浓硫酸的特性、硫酸根离子的检验、可逆反应。2.氮及其化合物的性质与相互转化、硝酸的不稳定性和强氧化性、酸雨的形成。3.玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途,普通玻璃的主要成分。难点:1.浓硫酸的特性。2.二氧化氮的化学性质、硝酸的强氧化性。课时安排第一节　硫及其化合物第1课时　S、SO2、SO3教学分析教学目标评价目标1.通过CO2和SO2性质的比较,诊断学生对SO2化学性质的认识情况。2.通过对S、SO2、SO3的学习,发展学生认识物质由结构—性质—应用的思维模型。重点、难点1.理解物质的微观结构与宏观性质之间的关系。2.理解可逆反应的定义。教法、学法问题引领、小组合作。课时安排1课时。教学准备多媒体投影、实物投影。 教学设计教学反思1.本节课首先构建了研究物质性质的视角。物质类别:氢化物——单质——氧化物——含氧酸——盐。研究方法:组成、结构——性质——应用(检验、鉴别、除杂、用途、制备、保存)这样的思维模型。2.运用了类比的方法分析二氧化硫的化学性质。板书设计第五章　化工生产中的重要非金属元素第一节　硫及其化合物第1课时　S、SO2、SO3一、硫元素在自然界中的存在状态物质类别:氢化物——单质——氧化物——含氧酸——盐二、硫1.物理性质2.化学性质(1)共性:与变价金属反应得低价态硫化物。(2)既有氧化性,又有还原性。三、二氧化硫的性质1.物理性质2.化学性质(1)物质类别——酸性氧化物的通性。(2)元素价态:氧化性、还原性。(3)特性:漂白性。四、二氧化硫性质的应用1.物质检验——物质的特性。2.物质鉴别——物质性质的差别,出现明显不同的现象。3.除杂4.用途五、三氧化硫的性质1.物理性质2.化学性质备课资源硫元素在自然界中的存在形式硫有许多同素异形体,最常见的是晶状的正交硫和单斜硫。正交硫又叫α-硫,单斜硫又叫β-硫。正交硫在369 K以下稳定,单斜硫在369 K以上稳定。369 K是这两种变体的转变温度,也只有在这个温度时这两种变体是处于平衡状态。正交硫和单斜硫都易溶于CS2中,都是由S8环状分子组成的,每个硫原子以sp3杂化轨道与另外两个硫原子形成共价单键相联结。若迅速加热正交硫,由于没有足够的时间让它转化为单斜硫,而在386 K时熔化。若缓慢地加热正交硫,超过369 K时它便转变为单斜硫。单斜硫在392 K时熔化。把硫加热超过它的熔点就变成黄色流动性的液体,加热到433 K以上,S8环状结构断裂变成无限长的链状的分子互相绞在一起,液态硫的颜色变深,黏度增加,接近473 K时它的黏度最大。继续加热时(523 K以上),长链硫断裂为小分子,所以黏度下降。到717.6 K时,硫就变成蒸气,蒸气中有S8、S6、S4、S2等分子存在,在1273 K左右时硫蒸气的密度相当于S2分子的密度。若把熔融的硫急速倾入冷水中,长链状的硫被固定下来,成为能拉伸的弹性硫,但经放置会发硬变为α-硫。在自然界中硫的存在形式有游离态和化合态两种。单质硫主要存在于火山周围的地域中。以化合态存在的硫多为矿物,可分为硫化物矿和硫酸盐矿。硫在自然界中分布较广,在地壳中含量为0.048%(按质量计)。通常单质硫是黄色的晶体,又称作硫黄。硫单质难溶于水,微溶于乙醇,易溶于二硫化碳。硫是人体内蛋白质的重要组成元素,对人的生命活动具有重要意义。硫在工农业上主要用于肥料、火药、润滑剂、杀虫剂和抗真菌剂生产。二氧化硫常见的作用我们经常看到监督抽检报告中显示二氧化硫在食品中含量超标。二氧化硫在食品中起什么作用?为什么会超标呢?1.二氧化硫是食品添加剂。2.二氧化硫的作用:漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等。3.使用范围:很广,常用于干果、腌制食品等。4.二氧化硫的来源:食品中的二氧化硫来源于两方面。一是外源性,即采用硫黄熏制食品或用能产生二氧化硫的盐类作食品添加剂(如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠和焦亚硫酸钠等);二是内源性,如葡萄酒或其他果酒在自然发酵的过程中,酵母菌就会产生一定量的二氧化硫,但因为其产生的量比较少,达不到防腐、保鲜、抗氧化的作用,因此还要额外添加一些二氧化硫或其盐类。5.原理:二氧化硫首先会变成亚硫酸,亚硫酸再与有色物质结合生成无色物质,即对品相不好的食品漂成漂亮的白色。另外二氧化硫还具有防腐和保鲜作用,是因为亚硫酸对氧化酶有强抑制作用,并与糖发生反应,反应形成的物质能阻断含羰基化合物与氨基酸发生缩合反应,所以既可防止酶促褐变,又可防止非酶褐变的发生。作为抗氧化剂的二氧化硫具有强还原性,可以阻断微生物的生理氧化作用,防止微生物对食品造成危害。6.二氧化硫的危害:二氧化硫如果超标,短时期内会导致眼、鼻、黏膜的刺激症状;严重时,还会产生喉头痉挛、水肿、支气管痉挛等。慢性的,还能导致嗅觉迟钝、鼻炎、支气管炎、哮喘等,同时,还可影响机体对钙的吸收。第一节　硫及其化合物3课时第二节　氮及其化合物3课时第三节　无机非金属材料1课时实验活动4　用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子1课时实验活动5　不同价态含硫物质的转化1课时章末复习1课时课标要求素养要求1.通过分析硫的原子结构,推断硫元素可能的化学性质并进行证实,理解物质的微观结构与宏观性质之间的关系。2.结合实验探究,了解二氧化硫的物理性质和化学性质,能说出二氧化硫的主要用途。3.通过二氧化硫与水、氧气反应的学习,初步理解可逆反应的定义。宏观辨识与微观探析。教学环节教学过程设计意图评价维度一、硫元素在自然界中的存在状态　　【教师】请同学们阅读教材并回答下列问题:【问题1-1】硫元素在自然界中的存在形式有哪些?【问题1-2】常见的含硫物质中硫元素的化合价有哪些?为什么?【学生】小组讨论并展示答案。【教师】点评,总结。　　体现结构决定性质的化学观念。　　构建模型认知。二、硫　　【教师】思考下列问题,并分析硫的物理性质和化学性质。【问题2-1】试管内壁上有硫附着时应如何洗涤?【学生】小组讨论并展示答案。【教师】点评,总结硫的性质,接着引出下一个问题。【问题2-2】对比硫和氯气与变价金属的反应,可得出什么结论?【学生】小组讨论并展示答案。【教师】点评,总结。　　提升学生分析问题、归纳总结的能力。　　掌握研究物质的一般方法:组成、结构——性质——应用(检验、鉴别、除杂、用途、制备、保存)。三、二氧化硫的性质　　【教师】引导学生通过回答问题总结二氧化硫的物理性质和化学性质。【问题3-1】能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2?为什么?【学生】小组讨论并展示答案。【教师】点评,总结归纳SO2的性质,并引导学生思考以下问题。【问题3-2】什么是可逆反应?有何特点?【问题3-3】二氧化硫漂白的特点是什么?【学生】讨论,展示结果。【教师】总结归纳。【学生】完成练习题。　　建立研究物质性质的思维模型。　　思维模型:同类别物质找共性,利用元素化合价分析氧化或还原性,掌握特性。四、二氧化硫性质的应用　　【教师】分层次让学生分析总结二氧化硫的性质的应用。1.物质检验——物质的特性。【问题4-1】如何检验一瓶褪了色的品红溶液是否通入了SO2气体?2.物质鉴别——物质性质的差别,出现明显不同的现象。【问题4-2】如何鉴别CO2与SO2?简述方法原理。3.除杂。【问题4-3】如何除去CO2中的SO2?4.生产、生活中的用途。(1)漂白纸浆、毛、丝等。(2)用于杀菌消毒(如葡萄酒中)。(3)作食品添加剂(有使用范围、最大使用量)。【学生】通过练习题夯实知识。　　提升分析问题的能力。　　构建利用特性来鉴别物质的思维模型,区别除杂的思维模型。五、三氧化硫的性质　　【教师】引导学生总结三氧化硫的性质。【学生】类比二氧化硫,总结三氧化硫作为酸性氧化物的通性。　　学会运用类比法总结物质的性质。　　熟练运用类比思想。归纳总结　　本节课以问题引领构建模型认知。研究物质性质的视角:物质类别:氢化物——单质——氧化物——含氧酸——盐。研究方法:组成、结构——性质——应用(检验、鉴别、除杂、用途、制备、保存)。学生建立这样的模型认知后对后续元素的学习有很强的指导意义。　　归纳本节内容,提升学生对本节内容的整体把握程度。