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高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化教学设计及反思
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化教学设计及反思，共9页。教案主要包含了教学内容分析，学生学习情况分析，酸雨的形成，酸雨的防治等内容，欢迎下载使用。
一、教学内容分析
本课时是化学必修1教材（鲁科版）第三章的第三节《硫的转化》的教学内容。在了解含硫物质在自然界中转化的基础上,引导学生探究在实验室如何实现不同价态硫元素之间的转化,运用氧化还原的理论来了解二氧化硫等含有硫元素物质的性质。
二、学生学习情况分析
学生初步了解在实验室中开展探究活动的一般方法和步骤，对实验探究充满兴趣。但在探究过程中会遇到一些问题，如实验设计太泛、操作不规范、现象不明显、时间控制不当等
教学目标
【知识与能力目标】
1、认识硫单质，了解硫磺的主要性质；
2、应用氧化还原反应的知识，在实验室探究不同价态硫元素之间的相互转化，从而了解不同价态硫元素的氧化性和还原性，归纳二氧化硫和浓硫酸的主要性质。
3、通过硫元素在生产、生活中的转化实例，了解硫及其化合物在生产中的应用，体会在应用过程中的环境问题，了解酸雨的危害，能够提出减少向大气中排放二氧化硫的措施。
【过程与方法目标】
通过探究不同价态硫元素之间的相互转化，培养学生运用所学知识设计实验方案的能力；动手实验的能力；观察实验的能力；合作交流的能力；归纳实验结果的能力。
【情感态度价值观目标】
1、通过实验探究，让学生体会研究化学的过程，激发学生学习化学的兴趣；
2、通过了解硫及其化合物的“功”与“过”，知道“功”与“过”的关键取决于人类对化学知识所掌握的程度，进一步增强学生学好化学的责任感。
教学重难点
【教学重点】
硫、二氧化硫的主要性质。
【教学难点】
探究不同价态硫元素之间的相互转化。
课前准备
多媒体课件等。
教学过程
一、硫酸的物理性质
纯净的硫酸是一种无色黏稠、油状的液体，溶于水时放出大量的热，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌。
二、浓H2SO4的特性
1．吸水性：浓H2SO4有强烈的吸水性，常用作干燥剂。
2．脱水性：浓硫酸能将物质中的氢、氧原子按 2∶1的比例脱出生成H2O。
3．强氧化性：
三、酸雨的形成
1．酸雨：排入空气中的硫的氧化物和氮的氧化物在氧气和水蒸气的共同作用下，形成酸雾，随雨水降落。
2．SO2的来源：化石燃料的燃烧。
3．H2SO4型酸雨形成的主要反应：
四、酸雨的防治
1．实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制。
2．改变能源结构，开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源，从根本上解决问题。
[重点剖析]
1．浓H2SO4的强氧化性
(1)Fe、Al的钝化：
常温下，Fe、Al遇到浓硫酸会反应生成一层致密的氧化膜而出现“钝化”现象。
(2)与氢之前的活泼金属反应：
Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。
规律：①浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；②浓硫酸一旦变稀，就发生：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
(3)与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应：
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
规律：①反应需加热，否则不反应；②氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为SO2；③浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；④随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就会停止。
(4)与非金属反应：
C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
规律：①反应要加热，否则不反应；②氧化产物是含氧酸或非金属氧化物，还原产物为SO2；③浓硫酸只表现氧化性；④随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止；⑤不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。
[特别提醒]
(1)浓硫酸具有强的氧化性，主要是硫酸根中的eq \(S,\s\up6(＋6))原子易获得电子，而稀H2SO4是电离出的H＋得电子，只具有较弱的氧化性，可氧化较活泼的金属Zn、Fe等。
(2)“钝化”不是不反应，而是生成的致密氧化膜阻止金属与浓硫酸继续反应。在加热条件下，Fe、Al与浓硫酸反应不会“钝化”。
[典例印证]
[例题1] 50 mL物质的量浓度为18 ml·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列有关说法中正确的是( )
A．有0.9 ml的硫酸被还原
B．有0.45 ml的硫酸被还原
C．充分反应后体系中无硫酸剩余
D．消耗的铜的质量一定少于28.8 g
[解析] 强氧化性是浓硫酸的特性。随反应的进行，硫酸变稀，氧化性变弱，与Cu的反应将停止。因此参与反应的硫酸的物质的量一定少于0.9 ml，被还原的硫酸一定少于0.45 ml，参与反应的铜的质量也一定少于28.8 g。
[答案] D
Cu与浓H2SO4加热时发生反应，而稀H2SO4与Cu加热时不反应；Zn与浓H2SO4反应生成SO2气体，而与稀H2SO4反应生成H2，即足量Zn与浓H2SO4反应得到的为SO2与H2的混合气体。
1．[双选]下列反应中浓硫酸既表现出氧化性又表现出酸性的是( )
A．Cu＋2H2SO4CuSO4＋SO2,＋2H2O
B．C＋2H2SO4CO2＋2SO2,＋2H2O
C．2FeO＋4H2SO4===Fe2(SO4)3＋SO2＋4H2O
D．Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
解析：选A、C 浓流酸在反应中若＋6价硫化合价降低，体现氧化性，若＋6价硫的化合价不变，则体现酸性。分析四个反应的化合价变化可知，A、C反应中浓硫酸既体现氧化性又体现酸性，B反应中浓硫酸只体现氧化性，D反应中浓硫酸只体现酸性。
[重点剖析]
(1)酸雨——形成原因主要是由SO2和氮氧化物溶于水造成的，能使土壤酸化，腐蚀建筑物等。
(2)光化学烟雾——主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的，危害人体健康，影响植物生长。
(3)臭氧空洞——主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的，使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。
(4)温室效应——主要是由大气中CO2含量的不断增加造成的，会使全球气候变暖。
(5)白色污染——形成原因是塑料制品的大量使用，随意丢弃，会破坏土壤结构和生态环境。
(6)赤潮和水华——形成原因是含氮、磷工业废水、农业废水和生活污水的任意排放，会使藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化。若发生在淡水中称为“水华”，发生在海水中称为“赤潮”。
(7)水俣病——含汞的工业废水引起的水体污染，可使鱼类中毒，人食用中毒后的鱼会造成人体汞中毒。
(8)PM2.5—空气中直径小于等于2.5微米的颗粒物，其表面积大，活性强，易吸附有毒有害物质，且在大气中停留时间长，因而严重影响人体健康和大气的环境质量。
[特别提醒]
(1)pH<5.6的降雨为酸雨。
(2)酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞的形成都和氮氧化合物的排放有关。
[典例印证]
[例题2] 下列有关环境问题的说法正确的是( )
①煤燃烧时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
②臭氧的体积分数越大的空气越有利于人体健康
③pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
④汽车尾气中含有氮氧化物、碳氧化物、含铅化合物等，严重污染大气
A．①③ B．②④ C．③④ D．①④
[解析] 煤燃烧时加入适量石灰石，将发生反应CaCO3eq \(=====,\s\up7(△))CaO＋CO2↑，CaO＋SO2eq \(=====,\s\up7(△))CaSO3，减少了废气中SO2的量，①正确；因为O3具有强氧化性，空气中含量超过一定数值时会对人体造成损害，②错误；pH小于5.6时的降水为酸雨，③错误；汽车尾气中除含NOx、COx外，含铅的抗爆剂在燃烧时会产生含铅化合物，都会严重污染大气，④正确。
[答案] D
(1)燃煤中加入适量的石灰石或生石灰都可防止SO2的产生，起到“固硫”作用。
(2)CO2溶于水也会使pH＜7，但不会导致酸雨的形成。
2．导致下列现象的主要原因和SO2有关的是( )
A．酸雨 B．光化学烟雾
C．臭氧空洞 D．温室效应
解析：选A 造成光化学烟雾的主要是氮氧化物，造成臭氧空洞的主要是氟利昂和氟氯烃，造成温室效应的主要是CO2。
[重点剖析]
1．正确操作：
eq \x(被检液)eq \(――→,\s\up7(加足量),\s\d5(盐酸酸化))eq \x(无现象)eq \(――→,\s\up7(滴加BaCl2),\s\d5(溶液))eq \x(\a\al(有白色,沉淀))―→eq \x(有SO\\al(2－,4))
2．杂质离子的干扰
(1)Ag＋干扰：
盐酸酸化能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl
方案乙：试液无沉淀白色沉淀
方案丙：试液无沉淀白色沉淀
试评价上述各种方案是否严密，并分别说明理由。
方案甲____________。
方案乙__________。
方案丙________。
[解析] 掌握好SOeq \\al(2－,4)检验过程中药品加入顺序及排除Ag＋、SOeq \\al(2－,3)的干扰是解题关键。三个方案可作如下分析：(1)方案甲先向试液中加氯化钡溶液，生成的白色沉淀有两种可能：一种可能是与氯离子结合而生成的氯化银，另一种可能是与钡离子结合而成的硫酸钡、亚硫酸钡、碳酸钡、磷酸钡(即试液中可能含有SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)、COeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4))。上述沉淀中只有亚硫酸钡、碳酸钡、磷酸钡能溶于盐酸，因而此方案不能确定试液中含SOeq \\al(2－,4)。(2)方案乙先向试液中加入盐酸不产生沉淀，这排除了试液中含有Ag＋的可能。然后再向此酸性溶液中加入氯化钡溶液，只有硫酸钡不溶于盐酸而呈白色沉淀，排除了其他离子的干扰，因而此方案是正确的。(3)方案丙与方案乙相似，不同之处是用硝酸代替了盐酸，用硝酸钡溶液代替了氯化钡溶液。由于硝酸有强氧化性，可将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)，因此不能排除SOeq \\al(2－,3)的干扰。
[答案] 方案甲：不严密。因为含有Ag＋而不含SOeq \\al(2－,4)的无色透明溶液，也会出现此方案的现象
方案乙：严密。因为先加稀盐酸无沉淀可排除Ag＋干扰，且酸性环境可排除SOeq \\al(2－,3)等干扰
方案丙：不严密。因为含有SOeq \\al(2－,3)而不含SOeq \\al(2－,4)的无色透明溶液，也会出现此方案的现象
教学反思
略。
一、教学内容分析
本课时是化学必修1教材（鲁科版）第三章的第三节《硫的转化》的教学内容。在了解含硫物质在自然界中转化的基础上,引导学生探究在实验室如何实现不同价态硫元素之间的转化,运用氧化还原的理论来了解二氧化硫等含有硫元素物质的性质。
二、学生学习情况分析
学生初步了解在实验室中开展探究活动的一般方法和步骤，对实验探究充满兴趣。但在探究过程中会遇到一些问题，如实验设计太泛、操作不规范、现象不明显、时间控制不当等
教学目标
【知识与能力目标】
1、认识硫单质，了解硫磺的主要性质；
2、应用氧化还原反应的知识，在实验室探究不同价态硫元素之间的相互转化，从而了解不同价态硫元素的氧化性和还原性，归纳二氧化硫和浓硫酸的主要性质。
3、通过硫元素在生产、生活中的转化实例，了解硫及其化合物在生产中的应用，体会在应用过程中的环境问题，了解酸雨的危害，能够提出减少向大气中排放二氧化硫的措施。
【过程与方法目标】
通过探究不同价态硫元素之间的相互转化，培养学生运用所学知识设计实验方案的能力；动手实验的能力；观察实验的能力；合作交流的能力；归纳实验结果的能力。
【情感态度价值观目标】
1、通过实验探究，让学生体会研究化学的过程，激发学生学习化学的兴趣；
2、通过了解硫及其化合物的“功”与“过”，知道“功”与“过”的关键取决于人类对化学知识所掌握的程度，进一步增强学生学好化学的责任感。
教学重难点
【教学重点】
硫、二氧化硫的主要性质。
【教学难点】
探究不同价态硫元素之间的相互转化。
课前准备
多媒体课件等。
教学过程
一、硫酸的物理性质
纯净的硫酸是一种无色黏稠、油状的液体，溶于水时放出大量的热，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌。
二、浓H2SO4的特性
1．吸水性：浓H2SO4有强烈的吸水性，常用作干燥剂。
2．脱水性：浓硫酸能将物质中的氢、氧原子按 2∶1的比例脱出生成H2O。
3．强氧化性：
三、酸雨的形成
1．酸雨：排入空气中的硫的氧化物和氮的氧化物在氧气和水蒸气的共同作用下，形成酸雾，随雨水降落。
2．SO2的来源：化石燃料的燃烧。
3．H2SO4型酸雨形成的主要反应：
四、酸雨的防治
1．实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制。
2．改变能源结构，开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源，从根本上解决问题。
[重点剖析]
1．浓H2SO4的强氧化性
(1)Fe、Al的钝化：
常温下，Fe、Al遇到浓硫酸会反应生成一层致密的氧化膜而出现“钝化”现象。
(2)与氢之前的活泼金属反应：
Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。
规律：①浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；②浓硫酸一旦变稀，就发生：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
(3)与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应：
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
规律：①反应需加热，否则不反应；②氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为SO2；③浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；④随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就会停止。
(4)与非金属反应：
C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
规律：①反应要加热，否则不反应；②氧化产物是含氧酸或非金属氧化物，还原产物为SO2；③浓硫酸只表现氧化性；④随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止；⑤不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。
[特别提醒]
(1)浓硫酸具有强的氧化性，主要是硫酸根中的eq \(S,\s\up6(＋6))原子易获得电子，而稀H2SO4是电离出的H＋得电子，只具有较弱的氧化性，可氧化较活泼的金属Zn、Fe等。
(2)“钝化”不是不反应，而是生成的致密氧化膜阻止金属与浓硫酸继续反应。在加热条件下，Fe、Al与浓硫酸反应不会“钝化”。
[典例印证]
[例题1] 50 mL物质的量浓度为18 ml·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列有关说法中正确的是( )
A．有0.9 ml的硫酸被还原
B．有0.45 ml的硫酸被还原
C．充分反应后体系中无硫酸剩余
D．消耗的铜的质量一定少于28.8 g
[解析] 强氧化性是浓硫酸的特性。随反应的进行，硫酸变稀，氧化性变弱，与Cu的反应将停止。因此参与反应的硫酸的物质的量一定少于0.9 ml，被还原的硫酸一定少于0.45 ml，参与反应的铜的质量也一定少于28.8 g。
[答案] D
Cu与浓H2SO4加热时发生反应，而稀H2SO4与Cu加热时不反应；Zn与浓H2SO4反应生成SO2气体，而与稀H2SO4反应生成H2，即足量Zn与浓H2SO4反应得到的为SO2与H2的混合气体。
1．[双选]下列反应中浓硫酸既表现出氧化性又表现出酸性的是( )
A．Cu＋2H2SO4CuSO4＋SO2,＋2H2O
B．C＋2H2SO4CO2＋2SO2,＋2H2O
C．2FeO＋4H2SO4===Fe2(SO4)3＋SO2＋4H2O
D．Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
解析：选A、C 浓流酸在反应中若＋6价硫化合价降低，体现氧化性，若＋6价硫的化合价不变，则体现酸性。分析四个反应的化合价变化可知，A、C反应中浓硫酸既体现氧化性又体现酸性，B反应中浓硫酸只体现氧化性，D反应中浓硫酸只体现酸性。
[重点剖析]
(1)酸雨——形成原因主要是由SO2和氮氧化物溶于水造成的，能使土壤酸化，腐蚀建筑物等。
(2)光化学烟雾——主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的，危害人体健康，影响植物生长。
(3)臭氧空洞——主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的，使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。
(4)温室效应——主要是由大气中CO2含量的不断增加造成的，会使全球气候变暖。
(5)白色污染——形成原因是塑料制品的大量使用，随意丢弃，会破坏土壤结构和生态环境。
(6)赤潮和水华——形成原因是含氮、磷工业废水、农业废水和生活污水的任意排放，会使藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化。若发生在淡水中称为“水华”，发生在海水中称为“赤潮”。
(7)水俣病——含汞的工业废水引起的水体污染，可使鱼类中毒，人食用中毒后的鱼会造成人体汞中毒。
(8)PM2.5—空气中直径小于等于2.5微米的颗粒物，其表面积大，活性强，易吸附有毒有害物质，且在大气中停留时间长，因而严重影响人体健康和大气的环境质量。
[特别提醒]
(1)pH<5.6的降雨为酸雨。
(2)酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞的形成都和氮氧化合物的排放有关。
[典例印证]
[例题2] 下列有关环境问题的说法正确的是( )
①煤燃烧时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
②臭氧的体积分数越大的空气越有利于人体健康
③pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
④汽车尾气中含有氮氧化物、碳氧化物、含铅化合物等，严重污染大气
A．①③ B．②④ C．③④ D．①④
[解析] 煤燃烧时加入适量石灰石，将发生反应CaCO3eq \(=====,\s\up7(△))CaO＋CO2↑，CaO＋SO2eq \(=====,\s\up7(△))CaSO3，减少了废气中SO2的量，①正确；因为O3具有强氧化性，空气中含量超过一定数值时会对人体造成损害，②错误；pH小于5.6时的降水为酸雨，③错误；汽车尾气中除含NOx、COx外，含铅的抗爆剂在燃烧时会产生含铅化合物，都会严重污染大气，④正确。
[答案] D
(1)燃煤中加入适量的石灰石或生石灰都可防止SO2的产生，起到“固硫”作用。
(2)CO2溶于水也会使pH＜7，但不会导致酸雨的形成。
2．导致下列现象的主要原因和SO2有关的是( )
A．酸雨 B．光化学烟雾
C．臭氧空洞 D．温室效应
解析：选A 造成光化学烟雾的主要是氮氧化物，造成臭氧空洞的主要是氟利昂和氟氯烃，造成温室效应的主要是CO2。
[重点剖析]
1．正确操作：
eq \x(被检液)eq \(――→,\s\up7(加足量),\s\d5(盐酸酸化))eq \x(无现象)eq \(――→,\s\up7(滴加BaCl2),\s\d5(溶液))eq \x(\a\al(有白色,沉淀))―→eq \x(有SO\\al(2－,4))
2．杂质离子的干扰
(1)Ag＋干扰：
盐酸酸化能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl
方案乙：试液无沉淀白色沉淀
方案丙：试液无沉淀白色沉淀
试评价上述各种方案是否严密，并分别说明理由。
方案甲____________。
方案乙__________。
方案丙________。
[解析] 掌握好SOeq \\al(2－,4)检验过程中药品加入顺序及排除Ag＋、SOeq \\al(2－,3)的干扰是解题关键。三个方案可作如下分析：(1)方案甲先向试液中加氯化钡溶液，生成的白色沉淀有两种可能：一种可能是与氯离子结合而生成的氯化银，另一种可能是与钡离子结合而成的硫酸钡、亚硫酸钡、碳酸钡、磷酸钡(即试液中可能含有SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)、COeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4))。上述沉淀中只有亚硫酸钡、碳酸钡、磷酸钡能溶于盐酸，因而此方案不能确定试液中含SOeq \\al(2－,4)。(2)方案乙先向试液中加入盐酸不产生沉淀，这排除了试液中含有Ag＋的可能。然后再向此酸性溶液中加入氯化钡溶液，只有硫酸钡不溶于盐酸而呈白色沉淀，排除了其他离子的干扰，因而此方案是正确的。(3)方案丙与方案乙相似，不同之处是用硝酸代替了盐酸，用硝酸钡溶液代替了氯化钡溶液。由于硝酸有强氧化性，可将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)，因此不能排除SOeq \\al(2－,3)的干扰。
[答案] 方案甲：不严密。因为含有Ag＋而不含SOeq \\al(2－,4)的无色透明溶液，也会出现此方案的现象
方案乙：严密。因为先加稀盐酸无沉淀可排除Ag＋干扰，且酸性环境可排除SOeq \\al(2－,3)等干扰
方案丙：不严密。因为含有SOeq \\al(2－,3)而不含SOeq \\al(2－,4)的无色透明溶液，也会出现此方案的现象
教学反思
略。
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