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j.Co M
教 案
課題：第四章 第三節 硫和氮的氧化物(一)授課班級
課 時
教

學

目

的知識
與
技能1、了解二氧化硫的物理性質和用途，掌握二氧化硫的化學性質
2、了解可逆反應的概念，知道SO2的漂白原理
過程
與
方法1、培養學生用新概念重新理解舊知識的能力(可逆反應概念)
2、組織學生分組討論，動手參與，培養學生設計實驗、動手實驗、觀察現象的能力，并根據實驗現象得出物質的化學性質。
情感
態度
價值觀1、結合二氧化硫的組成、結構和性質關系的過程，通過學生動手做實驗，使他們獲得新知，從而培養學生對科學研究的態度
2、激發學生透過觀察探究本質的興趣，尊重科學以發展的眼光看待科學
重 點二氧化硫與水反應
難 點可逆反應
知
識
結
構
與
板
書
設
計第三節 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫
(一)、硫(sulphur)俗稱硫磺。
1、硫的物理性質：淡黃色固體，難溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2 ，熔沸點都很低。
2、 硫的化學性質
① 氧化性：與絕大多數金屬反應
與非金屬反應：H2+S H2S
② 還原性：與氧氣發生反應
③ 自身氧化還原反應 3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O
(二) 二氧化硫
1、物理性質：二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味、有毒、比空氣重、容易液化、易溶于水的氣體。
2、化學性質
可逆反應：在同一條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應，叫可逆反應。
(1) 酸性氧化物------亞硫酐
① 二氧化硫與水反應 ：SO2 + H2O H2SO3 (亞硫酸)
② 二氧化硫與堿的反應
SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O ；SO2 + NaOH == NaHSO3
[SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3 ]
③ 與堿性氧化物反應 SO2+CaO==CaSO3
(2) 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S === 3S↓ + 2H2O
(3) 二氧化硫的還原性
① 與鹵素單質反應：
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
② 與某些強氧化劑的反應：
2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 === K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4
③ SO2的催化氧化 2SO2+O2 2SO3
(4) 漂白性
(5) 用途：制H2SO4 ；作漂白劑；殺菌，消毒
(6) SO2的實驗室制法
① 反應原理：Na2SO3 + H2SO4=== Na2SO4 +SO2↑+H2O
② 制備裝置：固體和液體不加熱制備氣體的裝置
○3 凈化干燥裝置：盛放濃硫酸的洗氣瓶
○4 收集方法：向上排空氣法或排飽和NaHSO3溶液
○5 檢驗：濕潤的藍色石蕊試紙---變紅 濕潤的品紅試紙---褪色
○6 尾氣處理：用NaOH溶液和倒扣漏斗裝置防倒吸
(7) SO2的污染
酸雨：空氣中SOX和NOX隨雨水下降成為酸雨，pH<5.6
(三) 三氧化硫
1、物理性質：又名硫酸酐，是一種無色易揮發的晶體，溶沸點都很低。
2、化學性質：具有酸的氧化物的通性，與水反應放出大量的熱，具有較強的氧化性。
(四) 硫化氫
1、H2S的物理性質：
無色、有臭雞蛋氣味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，有劇毒。
2、實驗室制法：
由強酸制弱酸的原理
FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S ↑
FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S ↑
FeS + 2H＋ == Fe2＋ + H2S ↑
用濕潤的Pb(CH3COO)2試紙
Pb(CH3COO)2 + H2S == PbS↓ + 2CH3COOH 試紙變黑
3、化學性質
(1) 可燃性
2H2S + 3O2 2H2O ＋ 2SO2
2H2S + O2 2H2O ＋S
(2) 還原性：H2S + X2 ==2HX +S↓(X=Cl、Br、I)
(4) H2S氣體的水溶液----氫硫酸
(3) 不穩定性：H2S H2↑+S
過程
教學步驟、內容教學方法、手段、師生活動
［投］當天的空氣質量日報
［講］請看當天空氣質量日報的污染指數及首要污染物、空氣質量級別、空氣質量狀
(首要污染物有二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒)
［講］今天我們來共同討論關于硫、氮及其化合物的問題
［板書］第三節 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫
［投影視頻］硫磺的存在形式和硫單質的物理性質
［講解并投影小結］
存在形式：游離態：火山口附近或地殼的巖石
化合態：硫化物和硫酸鹽，如硫鐵礦FeS2、黃銅CuFeS2、石膏（CaSO4?2H2O）、芒硝（Na2SO4?10H2O）
［板書］(一)、硫(sulphur)俗稱硫磺。
1、硫的物理性質：淡黃色固體，難溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2 ，熔沸點都很低。
［思考］用何種方法除去沾在試管上的硫單質？
(用CS2 洗滌，加熱升華法)
［問］比較活潑的非金屬單質，常見化合價為－2，0，＋4，＋6，你能說出其代表物嗎？寫出你所知道的硫化物
［投影］
化合價-20+4+6
物質
類別FeS、Na2S、HgS、H2S SSO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、
NaHSO4、Na2SO4
［問］硫單質的處于硫元素的中間價態，那么硫會有哪些化學性質呢？
［講］硫既有氧化性又有還原性
［板書］2、 硫的化學性質
① 氧化性：與絕大多數金屬反應
［投影］Fe+S FeS Cu+S Cu2S (與變價金屬生成低價金屬)
2Na+S==Na2S (研磨并輕微爆炸)
Hg+S==HgS (除去有毒的Hg的方法)
［板書］與非金屬反應：H2+S H2S
［講］制得的H2S是一種臭雞蛋氣味的有毒氣體，有強還原性。
［板書］② 還原性：與氧氣發生反應
［投影］硫在空氣和氧氣中燃燒的視頻
實驗現象：硫在空氣中燃燒發出淡藍色的火焰，在氧氣中燃燒發出藍紫色的火焰。
化學方程式：S+O2 SO2
［板書］③ 自身氧化還原反應
3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O
[設問]在空氣質量報告的各項指標中，有二氧化硫和二氧化氮的指數。二氧化硫和二氧化氮是什么？空氣中有多種物質，為什么要選擇這兩種污染物的指數來報告？它們有什么危害？這就是我們這節書所介紹的內容，今天我們首先來共同討論關于二氧化硫的問題。
[板書](二) 二氧化硫
[展示]一瓶盛滿的二氧化硫集氣瓶
[問] 二氧化硫什么顏色？什么狀態？有什么氣味？
二氧化硫是無色，有刺激性氣味的氣體。
[問]二氧化硫在水中的溶解性怎樣呢？
二氧化硫易溶于水。
[板書]1、物理性質：二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味、有毒、比空氣重、容易液化、易溶于水的氣體。
[過渡]剛了解SO2的物理性質，下面重點研究SO2的化學性質，看看他到底有什么秘密？
[板書]2、化學性質
[引導]請大家從理論上及已有的知識推測。如前面第一章學習過物質的分類，SO2屬于什么氧化物？分析SO2的化合價，結合第二章的氧化還原知識進行思考。
酸性氧化物，與水反應生成酸；可以跟堿或堿性氧化物直接反應；
具有氧化性、還原性，因S的化合價為+4價。
[引導]非常好，那讓我們一起通過實驗進行驗證。
［投影］二氧化硫可溶性的視頻
實驗現象: 試管中的水面上升，滴入紫色石蕊試液后，溶液變紅。
實驗結論: SO2 溶于水后形成的溶液顯酸性。
[板書](1) 酸性氧化物------亞硫酐
① 二氧化硫與水反應 ：SO2 + H2O H2SO3 (亞硫酸)
［講］H2SO3是一種不穩定的二元弱酸，有強還原性，弱氧化性。
[引導]通過現象，可以得出二氧化硫的水溶液呈酸性。但H2SO3不穩定，容易分解成水和二氧化硫，對于這樣的反應，在同一條件下，能同時向兩個方向進行的反應，我們稱它為可逆反應。
[板書]可逆反應：在同一條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應，叫可逆反應。
[問]水電解產生氫氣和氧氣與氫氣和氧氣燃燒生成水，這二個反應是可逆反應嗎？
不是，條件不同
[引導]二氧化硫與堿的反應怎么樣呢？（為操作方便，是加進亞硫酸。）
[板書]② 二氧化硫與堿的反應
SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O ；SO2 + NaOH == NaHSO3
[SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3 ]
［思考與交流］能否與石灰水反應？有什么現象？方程式如何
向澄清石灰水中通入SO2，起初會看到沉淀，繼續通入，沉淀消失
SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3↓+ H2O；
SO2 + Ca(OH)2 + H2O ==Ca（HSO3 ）2
[SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3↓+ H2O；CaSO3 + H2O + SO2 == Ca（HSO3 ）2]
[問]能不能用澄清的石灰水來鑒別SO2 與CO2 ？
不能
[板書] ③ 與堿性氧化物反應 SO2+CaO==CaSO3
［講］利用這點性質，我們可以解決含硫礦物燃料燃燒排放SO2的問題，可以把生成的SO2 最終轉化為石膏，稱之為鈣基固硫
［過］二氧化硫中的硫處于中間價態，既有氧化性，又有還原性
[板書] (2) 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S === 3S↓ + 2H2O
［講］將SO2與H2S氣體混合后可看到混濁
［講］SO2具有很強的還原性
[板書] (3) 二氧化硫的還原性
① 與鹵素單質反應：
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
［講］SO2不僅能與鹵素單質發生反應，而且能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
[板書] ② 與某些強氧化劑的反應：
2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 === K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4
［講］紫色的酸性KMnO4溶液褪色或變淺。但這并不是SO2 的漂白性所起的作用，是它們之間發生氧化還原反應，漂白是對于有機色質來說，鹵水與酸性KMnO4不是有機色質。
［過］SO2除了可以被溴水、酸性KMnO4溶液氧化外，還可被HNO3、氯氣、氧氣等強氧化劑氧化。如工業上生產H2SO4就可以用到以下反應。
[板書]③ SO2的催化氧化
2SO2+O2 2SO3
［講］SO3 是無色固體，熔沸點都很低。與水反應生成硫酸，是硫酸的酸酐，典型的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性和強氧化性。
［投影］實驗視頻：SO2的漂白性。
實驗現象：品紅溶液褪色，再加熱，顏色又復原。
(品紅溶液是一種有機紅色染料)
［講］SO2有漂白作用，但漂白后的新物質不穩定，易恢復。
[板書](4) 漂白性
［投影］SO2 能跟某些有色物質化合而生成不穩定的物質，該物質易分解恢復為原有色物質
［講］在這里大家需要注意的是SO2的漂白性與氯氣和活性炭不同，SO2不能漂白酸堿指示劑。
［投影小結］常見漂白劑及其原理比較

漂白劑HClO、Na2O2、O3、H2O2SO2活性炭
原理具有強氧化性，將有色物質氧化成無色與某些有色物質化合成不穩定的無色物質吸附有色物質
特點不可逆，褪色后顏色不再復原可逆，受熱或放置一段時間可復原-----
變化化學化學物理
［過］我們研究物質的性質的目的是為了能更好地應用它，SO2的這些性質決定有哪些用途呢？請大家總結并回答。
［講］SO2在日常生活中有一定用處，工業上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等，此外，二氧化硫還用于殺菌消毒。但它的危害性也非同小可，二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法廠商非法用來加工食品，以使食品增白等。食用這類食品，對人的肝、腎臟等有嚴重損害，并有致癌作用。
[板書](5) 用途：制H2SO4 ；作漂白劑；殺菌，消毒
［問］關于酸性氧化物，我們最熟悉的莫過于CO2，那么SO2與CO2有哪些異同呢？
［投影小結］
相同點：都是無色氣體且密度大于空氣；均為非電解質；都是酸性氧化物
不同點：SO2 有刺激性氣味，有毒；SO2 能使品紅退色
［思考與交流］如何鑒別SO2和CO2 呢？
鑒別SO2用品紅溶液，看是否褪色，
鑒別CO2用澄清石灰水，看是否有沉淀生成
但需要注意的是，當SO2中混有CO2，不影響對SO2的鑒別
但當CO2中混有SO2時，則需要除去SO2
［思考與交流］如何除去CO2中的SO2呢？
可通過足量溴水(氯水)或酸性KMnO4溶液或飽和NaHCO3溶液(目的是吸收SO2 )，再通過品紅(目的是驗證SO2是否被除盡)
［過］根據SO2的性質以及以前學習過的氣體制備知識，設計一下SO2在實驗室取的裝置。
[板書] (6) SO2的實驗室制法
① 反應原理：Na2SO3 + H2SO4=== Na2SO4 +SO2↑+H2O
② 制備裝置：固體和液體不加熱制備氣體的裝置
○3 凈化干燥裝置：盛放濃硫酸的洗氣瓶
○4 收集方法：向上排空氣法或排飽和NaHSO3溶液
○5 檢驗：濕潤的藍色石蕊試紙---變紅
濕潤的品紅試紙---褪色
○6 尾氣處理：用NaOH溶液和倒扣漏斗裝置防倒吸
［過］雖然SO2在實際中有一定的應用，但因SO2是有毒氣體，是主要大氣污染物之一，當空氣中含大量SO2，對環境危害極大，請大家觀看有關視頻。
[板書](7) SO2的污染
［講］SO2的主要危害是直接危害人體健康而且是酸雨的主要成分
[板書]酸雨：空氣中SOX和NOX隨雨水下降成為酸雨，pH<5.6
［講］由于溶解了二氧化碳的緣故，正常雨水的pH 值在5.6左右，然而，當空氣中大量N和S的氧化物隨雨水降落下來就會使得雨水的pH 值小于5.6而形成酸雨。
［講］SO2的主要來源是化石燃料燃燒，含S礦石冶煉等工業廢氣
［思考與交流］如何控制酸雨呢？大家有什么好辦法
1、改善燃料種類，積極開發新能源；
2、對煤（其中含硫為0.3%-5%)進行處理,如選洗加工、綜合開發、在煤中加入適量的生石灰、對排放的煙進行處理以回收SO2 .
3、種植能夠吸收SO2 的有關樹木(如臭椿、垂柳、柳杉）等；
［過］酸雨放置一段時間后，pH會降低，這是因為H2SO3被空氣緩慢氧化成H2SO4而造成的，由此我們可知道，SO32?會被空氣緩慢氧化成SO42?，但是SO2被氧化成SO3卻需要很高的條件，生成的SO3是硫酸的酸酐，是一種無色易揮發的固體
[板書](三) 三氧化硫
1、物理性質：又名硫酸酐，是一種無色易揮發的晶體，溶沸點都很低。
2、化學性質：具有酸的氧化物的通性，與水反應放出大量的熱，具有較強的氧化性。
［問］那么SO3的通性表現在哪幾方面呢？
［投影小結］
(1) 與水反應： SO3 + H2O==H2SO4 (放出大量的熱)
(2) 與堿性氧化物反應： SO3 + CaO==CaSO4
(3) 與堿反應： SO3 +Ca(OH)2 == CaSO4 +H2O
［過］最后，請大家閱讀資料卡片，讓我們拓展視野，一同來了解一下硫化氫的知識。
［講］給大家讀一段資料：敦煌石窟是我國也是世界著名的藝術寶庫。敦煌壁畫是藝術珍品，但令人奇怪的是，美麗的飛天的臉為什么都是黑的呢？經調查研究，這是自然界中H2S搞的鬼。原來壁畫是用堿式碳酸鉛做白色顏料，用PbO做黃色顏料。本來飛天的臉都是白的，但日久天長，空氣中的H2S跟Pb反應，生成黑色的PbS，所以飛天的臉都是黑的。
在日常生活中也常�？吹竭@樣一種現象：家具涂上白漆后，顯得明亮潔白。但一兩年后變得棕黃了，時間再長又變得棕黑了，原因是有些白漆是用PbCO3 做顏料，空氣中H2S跟油漆中的PbCO3 反應生成棕黑色的PbS。
［講］以上資料中提到的H2S究竟是一種什么氣體？下面的時間我們來研究H2S的知識。
[板書](四) 硫化氫
1、H2S的物理性質：無色、有臭雞蛋氣味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，有劇毒。
2、實驗室制法：
由強酸制弱酸的原理
FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S ↑
FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S ↑
FeS + 2H＋ == Fe2＋ + H2S ↑
［問］由實驗原理，我們可知，制取H2S應采取什么樣的裝置呢？
固、液混合，不加熱，可選用和H2、CO2相同的裝置
也可用啟普發生器。
［講］但在制備氣體之前要檢查裝置的氣密性。
［問］那么收集裝置是什么樣的呢？
用向上排空氣法收集H2S，理由是密度比空氣大，且能溶于水
［問］H2S氣體有劇毒，造成大氣污染，那么尾氣吸收試劑應用什么呢？能用H2O嗎？
H2S是酸性氣體，應用堿液吸收，不用H2O是因為H2S在H2O中的溶解度小。
［投影］資料卡片------常用干燥劑
酸性：濃硫酸、硅膠、P2O5
堿性：NaOH、堿石灰(CaO、NaOH)
中性：CaCl2 、Na2SO4
但CuSO4 只能證明有水存在，卻不能大量吸收水
［問］要制得干燥的H2S應怎么辦？
H2S是酸性、有強還原性的氣體，可選用P2O5和中性干燥劑。
［問］如何驗滿呢？
[板書] 用濕潤的Pb(CH3COO)2試紙
Pb(CH3COO)2 + H2S == PbS↓ + 2CH3COOH 試紙變黑
［問］下面我們可利用課前制備的H2S氣體，研究一下H2S氣體的化學性質
[板書] 3、化學性質
［思考與交流］請大家分析H2S中S元素的化合價，并從氧化還原反應的角度來推測其化學性質。
H2S中S顯-2價，是S的最低價，故在發生氧化還原作用時只顯還原性。
［視頻實驗］在導管口用火點燃H2S氣體，觀察完全燃燒時發出淡藍色火焰，然后用一個蒸發皿靠近火焰現象，皿底部附有淡黃色粉末。
［問］由此現象可得出什么結論？
[板書] (1) 可燃性
［講］H2S燃燒的產物與O2用量有關，當O2充足時，H2S能完全燃燒而以出淡藍色火焰，并生成H2O與SO2。
[板書] 2H2S + 3O2 2H2O ＋ 2SO2
［講］當火焰罩上蒸發皿時，有淡黃色粉末出現時，是由于H2S不完全燃燒生成S之故。
[板書] 2H2S + O2 2H2O ＋S
［思考與交流］請大家分析上述兩反應，討論出H2S與O2按不同比例混合時的氧化產物

［過］由剛才的學習我們知道，H2S具有還原性，可被O2氧化為SO2或S，那么能否被具有氧化性的鹵素單質所氧化呢？
［問］碘水、溴水、氯水能將H2S氧化嗎？氯、溴、碘、硫的氧化性順序如何呢？
[板書](2) 還原性：H2S + X2 ==2HX +S↓(X=Cl、Br、I)
［投影小結］單質氧化性：Cl2>Br2 >I2>S
離子還原性：Cl?［小結］事實證明，H2S是一種較強的還原劑，可被O2、鹵素單質、SO2、酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑氧化。
［講］H2S除了有強還原性外，還有不穩定性，即在較高溫度時易分解為H2和S，其穩定性弱于S的同族元素O所形成的氫化物H2O
[板書](3) 不穩定性：H2S H2↑+S
［過］H2S氣體溶于水時，可得氫硫酸，下面我們就來一起討論它的性質。
[板書] (4) H2S氣體的水溶液----氫硫酸
［講］氫硫酸是一種易揮發的二元弱酸，其酸性比碳酸還要弱，具有酸的通性。
［思考與交流］現有氫硫酸(H2S)、亞硫酸(H2SO3)、亞硫酸鈉(Na2SO3)三瓶溶液，它們在空氣中易變質。
(1) 分析變質的原因
均有強還原性，能被空氣中的氧氣氧化。
2H2S+O2==2S↓+2H2O 2H2SO3+ O2==2H2SO4
2Na2SO3 +O2==2Na2SO4
(2) 設計實驗證明是否發生變質
H2S ：觀察是否有渾濁
H2SO3：加BaCl2溶液，是否有白色沉淀
Na2SO3：先加鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，看是否有白色沉淀生成
(3) 設計實驗證明溶液已完全發生變質
H2S ：加入硫酸銅溶液，看是否有黑色沉淀
H2SO3：加入品紅溶液，看是否褪色
Na2SO3 ：加入酸性高錳酸鉀溶液，看溶液是否褪色
［總結］本節從硫單質的性質講起，從S的-2、0、+4、+6價的價態對它的氫化物、氧化物及其對應的水化物和鹽的氧化還原性進行了分析，重點學習了SO2的性質，使我們對酸雨的形成與防治有了一定的認識。
［自我評價］
1.在BaCl2 溶液中通入SO2 氣體，溶液仍澄清。若將BaCl2溶液分別盛在兩支試管，一支加HNO3 ，另一支加NaOH溶液，再通入SO2 氣體，結果兩支試管均有白色沉淀。由此，下列結論合理的是（　　�。�
A.BaCl2有兩性 B.兩試管沉淀均是BaSO3
C.SO2 有還原性，酸性 D.升高PH，使SO2 水溶液中SO32? 濃度增大
2.下列實驗能證明某無色氣體為SO2 的是（　�。�
A.能使澄清石灰水變渾濁B.能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅
C.能使品紅試液褪色，加熱后又顯紅色
D.能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀產生
3.用1L1.0mol/L的NaOH溶液吸收0.8molSO2， 所得溶液中SO32? ，HSO3?
物質的量濃度之比約為（　　）
A.2：1　　B.1：3 C.3：2　　D.2：3
4.檢驗SO2 氣體中是否混有CO2 氣體，可采用的方法是（　　�。�
A.通過品紅溶液 B.通過澄清石灰水
C.先通過氫氧化鈉溶液，再通過澄清石灰水
D.先通過酸性高錳酸鉀溶液，再通過澄清石灰水
5.能證明SO2 具有漂白性的是（　�。�
A.SO2 氣體通入紫色的酸性高錳酸鉀溶液中，發現溶液紫色褪去
B.SO2氣體通入品紅溶液中，紅色褪去
C.顯紅色的酚酞通入SO2后，紅色褪去 D.SO2氣體通入溴水中，橙色褪去



學生舉例練習并總結

學生自己查閱資料完成物理性質的學習

教學回顧：


教 案
課題：第四章 第三節 硫和氮的氧化物(二)授課班級
課 時
教

學

目

的知識
與
技能1、了解一氧化氮和二氧化氮的部分物理性質
2、酸雨的形成與防治，自主探究分析空氣污染的原因，自主探究雨水pH的測定。
過程
與
方法1、通過設計和評價二氧化氮與水反應的裝置簡圖，及參與觀察實驗，提高獲取知識、分析知識、評價知識的能力
情感
態度
價值觀1、通過參與探究過程，培養自身嚴謹的科學態度和辯證分析能力。
重 點二氧化氮與水的反應，二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染
難 點二氧化氮與水的反應
知
識
結
構
與
板
書
設
計1、NO和NO2的生成
N2 + O2 2NO
2NO + O2== 2NO2
實驗室制法：Cu+4HNO3(濃)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
　　　　　3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O　
2、物理性質：
NO是一種無色、無味、難溶于水的有毒氣體。
NO2是一種紅棕色、有剌激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水
3、化學性質
（1）NO與氧氣反應：2NO＋O2＝＝2NO2　
(2) NO2 的聚合反應：2NO2 N2O4
(3) NO2 的氧化性：
4NO2 +2KI ==2NO + 2KNO3 + I2
NO2 + SO2 + H2O == H2SO4 + NO
(4) 與堿反應：
NO＋NO2 ＋2NaOH==2NaNO2 +H2O
2NO2 +2NaOH==NaNO3 +NaNO2+H2O
(5) NO2與水反應：3NO2+H2O==2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
4NO + 3O2+2H2O==4HNO3
三、NO2、NO和O2的混合氣體跟H2O反應的相關計算
1、NO2溶于水的問題
2、NO和O2的混合氣體通入H2O　
3、NO2和O2的混合氣體通入H2O　
教學過程
教學步驟、內容教學方法、手段、師生活動
［投影］資料卡片：信使分子------NO
三們美國藥理學家Robert F. Furch gott , Louis J.I gnarro 和 Ferid Murad獲取了1998年諾貝爾生理學或醫學獎，他們發現“NO”是心血管系統的信號分子，NO卻在哺乳類動物及人類機體起著廣泛的重要的生物學作用
三位科學家發現NO在人體血管內具有傳遞信號的功能，使血管處于持續的舒張狀態，血壓降低，NO可抑制VSMC和心肌細胞增殖，維持其正常的有絲分裂；少量NO有正性心肌及心輸出量的作用，并抑制白細胞黏附、浸潤而減輕炎癥介導的心肌細胞壞死，進而在心肌缺血再灌注操作中發揮細胞保護作用
［思考］NO被視為大氣污染物，沒想到它會在生命過程中有如此重要的作用，這會給我們什么樣啟示？>
［板書］二、二氧化氮(nitrogen dioxide)和一氧化氮
［問］欲認識兩種氮氧化物，我們還要從大家最熟悉的氮氣入手，空氣中氮氣的體積分數為多少？
78%
［講］自然界中的氮主要以游離態存在于大氣中，生物體中蛋白質含有化合態氮，土壤中有硝酸鹽，如KNO3、Ca(NO3)2 等。所以有人說“氮是生命元素”
［問］工業上用分離液態空氣法制氮氣的原理和操作。請大家預測氮氣的性質活潑與否
通常情況下，氮氣不活潑，不與氧氣反應，但氮氣在一定條件下還可以與氧氣反應。
［板書］1、NO和NO2的生成
［視頻實驗］N2和O2在放電條件下的反應
［板書］N2 + O2 2NO
2NO + O2== 2NO2
實驗室制法：
Cu+4HNO3(濃)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O　
［問］通過實驗觀察，NO和NO2可能具有什么樣的物理性質呢？大家推測一下。
［板書］2、物理性質：
NO是一種無色、無味、難溶于水的有毒氣體。
NO2是一種紅棕色、有剌激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水
［思考與交流］可用什么樣的方法收集NO和NO2呢
NO與空氣密度相近且與空氣中的氧氣反應，但NO不溶于水，因此可用排水法收集
NO2溶于水，密度比空氣大，故用向上排空氣法收集。
［講］氮除了-3、0外，其正價從+1到+5，NO和NO2是氮較為典型的氧化物，除此之外，還有N2O，俗稱笑氣。N2O3，是亞硝酸的酸酐。N2O5，是硝酸的酸酐。
［過］那么NO和NO2究竟有哪些化學性質呢？下面讓我們一起來探究一下。
［板書］3、化學性質
［講］NO不與水反應，在常溫下易與O2化合生成NO2 。
［板書］（1）NO與氧氣反應：2NO＋O2＝＝2NO2　
［講］NO2在通常狀況下，能自身相互結合生成無色的N2O4 氣體，且在加熱時氣體顏色加深
［板書］(2) NO2 的聚合反應：2NO2 N2O4
［講］NO僅能與氧氣反應，但NO2 的N處于中間價態，有弱還原性和強氧化性。NO2 具有較強的氧化性，可使濕潤的KI淀粉試紙變藍
［板書］(3) NO2 的氧化性：
4NO2 +2KI ==2NO + 2KNO3 + I2
NO2 + SO2 + H2O == H2SO4 + NO
［講］NO和NO2有毒，污染環境，不能直接排放，但可以用堿液進行尾氣吸收。
［板書］(4) 與堿反應：
NO＋NO2 ＋2NaOH==2NaNO2 +H2O
2NO2 +2NaOH==NaNO3 +NaNO2+H2O
［講］NO2溶于水，且能與水反應，NO2難被氧氣氧化，易與水反應生成HNO3
［板書］(5) NO2與水反應
［視頻實驗］NO2溶于水實驗
［板書］3NO2+H2O==2HNO3+NO
［思考與交流］NO2是否是硝酸的酸酐呢？
不是，因為N的化合價不是+5價
［思考與交流］俗話說“雷雨發莊稼”，請思考這其中的原理及涉及的可能反應。
空氣中氮氣和氧氣在放電下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧氣反應，生成二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸，硝酸與土壤中礦物質作用形成可溶性硝酸鹽，成為氮肥被植物吸收。
［思考與交流］在新疆與青海交界處有一山谷，人稱“魔鬼谷”，經常電閃雷鳴，狂風暴雨，把人畜擊斃。然而谷內卻是牧草茂盛，四季常青，這是為什么？試寫出相關反應的化學方程式。
N2 + O2 ===2NO
2NO＋O2＝＝2NO2　
3NO2+H2O==2HNO3+NO
［科學探究］現給你一試管預先制好的NO2，其他藥品和儀器自選。請你設計實驗，要求盡可能多地使NO2被水吸收。并填寫教材上的表格
［投影］填寫表格并請同學總結
實驗步驟現象解釋(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2H2O2 ==2H2O +O2↑
(3)將氧氣慢慢地通入步驟(1)的試管中無色氣體變為紅棕色氣體，又變為無色氣體，但氣體體積逐漸減小，液面不斷上升2NO+O2==2NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
［思考與交流］你的實驗設計對工業上生產HNO3有什么啟示？(從原料的充分利用，減少污染物的排放等方面考慮)
NO2與水的反應可知，只有2/3的NO2轉化為HNO3，而1/3的NO2轉化為NO。因此，硝酸工業常在吸收反應進行過程中補充一些空氣，使生成的NO再氧化為NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO。經地這樣多次的氧化和吸收，NO2可以比較完全地被水吸收，盡可能地轉化為HNO3
［講］工業上循環利用NO制HNO3 ，那么將NO做為中間產物對方程式疊加，可得到NO2和O2的混合氣體共同與水反應的方程式
［板書］4NO2+O2+2H2O==4HNO3
［講］那么，若是把NO2看到NO和O2反應的產物，再次將兩個反應疊加，又會得到什么呢？對，可以得到NO和O2的混合氣體共同與水反應的方程式
［板書］4NO + 3O2+2H2O==4HNO3
［講］氮氧化物溶于水的計算是常見的考點，有時需要討論，并且需要講究技巧。
［板書］三、NO2、NO和O2的混合氣體跟H2O反應的相關計算
1、NO2溶于水的問題
［講］依據原理：3NO2+H2O==2HNO3+NO，若有氣體剩余，應為NO。
［投影］例1、將20mL NO和NO2 的混合氣體的試管倒立于盛有H2O水槽中，充分反應后，余于氣體體積變為10mL，求原混合氣體中NO和NO2 各占多少？
解法一：設NO體積為x mL，NO2體積為y mL
x+y==20
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
3 1
y y/3
x+y/3==10 解之得，x==5 y==15
［講］利用差量法可幫助快速解題，可在題中尋找體積差
解法二：設NO2體積為x mL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO 　△V
3 1　　　2
x 20-10==10
x = 15
［講］若將NO和O2的混合氣體通入水中，會發生反應4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
［板書］2、NO和O2的混合氣體通入H2O　
［講］通過方程式分析可知，若NO過量則余下氣體為NO，若O2過量則余下氣體為O2，解這類題的關鍵是分析過量并判斷余下氣體成份。
［投影］例2、一支試管中充有20mLNO氣體，倒置于水槽中，現向其中通入一定量的O2，試管內最終有4mL氣體，則通入O2的體積可能是多少？
解：若最終余下氣體的成份為NO，則與水反應的NO為20-4＝16mL　
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
4 3
16 X X=12 mL
若最終余下氣體的成份為O2，則20mLNO均與水反應　
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
4 3
20 　X 　　X=15mL
此時，通入O2的體積為15+4＝19mL　
∴通入O2的體積可能是12 mL 或19 mL

［點擊試題］一定條件下，將等體積的NO和O2混合于一試管中，然后將試管倒立于盛有H2O 的水槽中，充分反應后剩余氣體的體積與原混合氣體的體積之比是多少？

［講］若將NO2和O2的混合氣體通入水中，會發生反應4NO2＋O2＋2H2O＝＝4HNO3
［板書］3、NO2和O2的混合氣體通入H2O　
［講］通過這個反應可知，若O2過量則剩余氣體為O2，但是若NO2過量，則過量的NO2還會和H2O繼續反應，則余下氣體為NO�！�
［投影］例3、在一支容積為30mL的試管內充滿NO2 和O2的混合氣體，把試管倒置于水中，充分反應后余5mL，則原混合氣體中NO2 和O2的體積各是多少？
解：設原混合氣體中NO2的體積為x mL ，O2的體積為y mL
則 x + y == 30
若O2過量，則余下5 mL 氣體為O2 ,則所有的NO2全部參加反應，而參加反應的O2的體積為(y ? 5) mL
4 NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3
4 1
x y-5 x == 4(y-5)
解之得，x = 20 mL y = 10 mL
若NO2過量，則O2全部參加反應，而過量的NO2還會和H2O繼續反應，余下的5 mL氣體為NO，
4 NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3
4 1
4y y
則過量的NO2體積為 (x-4y) mL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
3 1
(x-4y) 5 則 x-4y == 15
解之得，x = 27 mL y = 3 mL
∴NO2和O2的體積是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL

［點擊試題］將充滿NO2 和O2混合氣體的量筒倒置于H2O 中，充分反應后保持氣體壓強不變，水進入至量筒體積的一半處停止了，則原混合氣體中NO2 和O2的體積比是多少？

［小結］本節學習了氮的氧化物，重點是NO和NO2的性質，尤其是NO與氧氣和NO2與H2O的反應。

［自我評價］
1、對于氮的氧化物的下列敘述中，正確的是( D )
A、氮的氧化物都是無色氣體
B、氮的氧化物都不溶于水
C、氮的氧化物都是酸性氧化物
D、氮的氧化物都是大氣污染物
2、將5 mLNO和15 mL NO2混合氣體通入倒置水槽中充滿水的試管里，最后在試管中能收集到的氣體體積為( C )
A、20 mL B、15 mL C、10 mL D、5 mL
3、在一定條件下，將m體積NO和n體積O2同時通入倒立于H2O中且盛滿H2O的容器內，充分反應后，容器內殘留m/2體積的氣體，該氣體與空氣接觸后變為紅棕色氣體，則m/n=______(8：3)

4、有一容積為50 mL 帶活塞的密閉容器，在常溫下往此容器中充入30 mL NO和10 mL O2，待活塞停止后，容器體積為( D )
A、40 mL B、30 mL < V < 40 mL
C、30 mL D、20 mL < V < 30 mL
5．在標準狀況下，將NO2、NO、O2混合，充分充滿容器倒置于水中，完全溶解且無氣體剩余，若產物也不擴散，則所得溶液的物質的量濃度的數值范圍為（ ）
A．0C．1/39.26、常溫下盛有10mL NO2 和10mL NO組成的混合氣體的大試管倒立于水中，當向其中緩緩通入O2一段時間后，試管內殘留2 mL氣體，則通入O2的體積可能是多少？

7、將3L NO2的氣體依次通過三個裝有足量的NaHCO3溶液、濃H2SO4、Na2O2裝置后，用排水法收集殘余氣體，得到氣體是______，體積為_____


教學回顧：

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