2022年高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物教案 新人教版必修1

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1、2022年高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物教案 新人教版必修1 三維目標(biāo) 1．知識(shí)與技能 (1)了解硅及其重要化合物的主要性質(zhì)； (2)了解氯氣的主要性質(zhì)； (3)了解氮、硫單質(zhì)及其重要化合物的主要物理性質(zhì)； (4)了解二氧化硫、硫酸、氨氣、銨鹽、硝酸的有關(guān)化學(xué)性質(zhì)； (5)認(rèn)識(shí)酸雨的形成過(guò)程，工業(yè)上以及實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)原理。 2．過(guò)程與方法 (1)從電子得失、氧化還原反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)硫及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系； (2)從電子得失、氧化還原反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)氮及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系； (3)運(yùn)用歸納、演繹的科學(xué)方法總結(jié)硫及氮的有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)； (4)運(yùn)用比較的

2、科學(xué)方法理解二氧化硫與二氧化碳性質(zhì)的區(qū)別、二氧化硫與氯氣漂白原理的不同點(diǎn)、硝酸與硫酸性質(zhì)的相同點(diǎn)； (5)設(shè)計(jì)變式問(wèn)題，優(yōu)化學(xué)生思維品質(zhì)，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀 (1)通過(guò)綜合性習(xí)題的訓(xùn)練，學(xué)生體驗(yàn)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決問(wèn)題的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的勇于探索、不畏困難的精神； (2)通過(guò)將知識(shí)融會(huì)貫通，學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上加強(qiáng)知識(shí)的記憶與運(yùn)用，學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲取自豪感和成就感，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 教學(xué)重點(diǎn) 硅及其化合物的性質(zhì)、氯氣的性質(zhì)、氮的化合物與硫的化合物的性質(zhì)、制備與用途。 教學(xué)難點(diǎn) 氯氣的性質(zhì)、氮的化合物與硫的化合物的性質(zhì)、制備與用途。 課前準(zhǔn)備

3、 相應(yīng)的ppt文稿和有關(guān)習(xí)題的學(xué)案。 導(dǎo)入新課 在這一章的學(xué)習(xí)中，我們認(rèn)識(shí)了四種重要的非金屬元素——硅、氯、硫、氮，學(xué)習(xí)了這些元素及其化合物的有關(guān)知識(shí)。這節(jié)課我們對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行一下回顧。 推進(jìn)新課 [提問(wèn)]硅是怎么樣的一種物質(zhì)？ [回答]硅是一種灰黑色、有金屬光澤，硬而脆的固體，熔、沸點(diǎn)高，是良好的半導(dǎo)體。常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外，硅不跟其他物質(zhì)起反應(yīng)。 [設(shè)問(wèn)]硅的氧化物二氧化硅是光導(dǎo)纖維的主要成分，它具有什么性質(zhì)呢？ [總結(jié)]純凈的SiO2晶體是無(wú)色透明的，熔、沸點(diǎn)很高，硬度很大，不溶于水。二氧化硅是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性；二

4、氧化硅還能與氫氟酸反應(yīng)，用于雕刻玻璃。 1．硅：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ Si＋2F2===SiF4↑ Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ 2．二氧化硅 ①具有酸性氧化物的通性 SiO2＋CaO===CaSiO3 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ②SiO2＋4HF(氫氟酸)===SiF4↑＋2H2O [練習(xí)]二氧化硅是一種酸性氧化物，能否直接與水反應(yīng)制得它所對(duì)應(yīng)的酸——硅酸？如不行，該如何操作？寫(xiě)出化學(xué)方程式。 答案：不行，因?yàn)槎趸璨蝗苡谒? SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O Na2SiO3＋2HC

5、l===2NaCl＋H2SiO3或Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3 [過(guò)渡]氯是一種重要的非金屬元素，氯氣具有很強(qiáng)的氧化性。那么氯氣是怎樣一種氣體？它的強(qiáng)氧化性體現(xiàn)在哪些方面？ [分析]通常狀況下，氯氣是一種黃綠色，有強(qiáng)烈刺激性氣味的有毒氣體。能溶于水，易液化(稱為“液氯”)，密度比空氣大。它的強(qiáng)氧化性體現(xiàn)在：①氯氣能和大多數(shù)金屬直接化合(Au、Pt外)，且與具有可變價(jià)金屬化合時(shí)能得到最高價(jià)化合物；②氯氣能與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，如氯氣與氫氣反應(yīng)。 [提問(wèn)]氯氣中氯呈0價(jià)，從氧化還原反應(yīng)的角度分析，氯氣應(yīng)具有一定的還原性，那它的還原性體現(xiàn)在哪呢？ [回答]氯氣與

6、水、堿的反應(yīng)中，氯氣既顯示氧化性又顯示還原性。 Cl2 [投影]展示下表，要求學(xué)生填寫(xiě)表格，并回答問(wèn)題： 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 有無(wú)漂白性 [練習(xí)]1．下列物質(zhì)能使干燥的藍(lán)色石蕊試紙先變紅色再褪色的是(　　) ①氯氣?、谝郝取、坌轮坡人、艹诜胖玫木弥寐人、蓰}酸?、抻名}酸酸化的漂白粉溶液 A．①②③　　 B．①②③④ C．③⑥ D．③④⑥ 答案：C [小結(jié)]具有漂白性的是次氯酸。 2．在氯水中加入AgNO3溶液，產(chǎn)生________，這說(shuō)明氯水中含有________(填化學(xué)符號(hào))，離子方程式為_(kāi)_______

7、______________________________；把染有紅墨水的布條放入氯水中，可以看見(jiàn)______________________________，這說(shuō)明氯水中含有________(填化學(xué)符號(hào))，寫(xiě)出產(chǎn)生該物質(zhì)的離子方程式__________________________________； 氯水還能和碳酸鈉反應(yīng)，產(chǎn)生________，這說(shuō)明氯水中含有________(填化學(xué)符號(hào))。氯水光照后，淺黃綠色會(huì)逐漸消失，并放出氣體，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________。 答案：白色沉淀　Cl－　Ag＋＋Cl－===AgCl↓　

8、布條褪色　HClO　Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO　CO2　HCl　2HClO2HCl＋O2↑ [過(guò)渡]在這一章中我們還學(xué)習(xí)了有關(guān)硫及其化合物、氮及其化合物的知識(shí)，我們先來(lái)回顧一下有關(guān)硫及其化合物。 －2————0————————＋4——————————＋6 H2S　　　　S　　　　SO2、亞硫酸、亞硫酸鹽　　　　SO3、硫酸、硫酸鹽 1．二氧化硫 [投影]展示下表，要求學(xué)生填寫(xiě)表格，并回答問(wèn)題： 二氧化硫的性質(zhì) 物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 顏色無(wú)色 酸性氧化 物的性質(zhì) 與水反應(yīng)SO2＋H2OH2SO3 狀態(tài)氣體 與堿反應(yīng)如與NaOH溶液反應(yīng)SO2＋2NaO

9、H===Na2SO3＋H2O 與Ca(OH)2溶液反應(yīng)SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O 毒性有毒 與堿性氧化物如CaO反應(yīng)SO2＋CaO===CaSO3 強(qiáng)還原性　　　如與O2反應(yīng)2SO2＋O22SO3 漂白性　舉例說(shuō)明 能使品紅溶液褪色(加熱后又恢復(fù)原色) [練習(xí)]下列物質(zhì)均有漂白作用，其漂白原理相同的是(　　) ①雙氧水?、诖温人帷、鄱趸颉、芑钚蕴俊、莩粞? A．①②⑤ B．①③⑤ C．②③④ D．①②③ 答案：A [總結(jié)]SO2的漂白原理是跟某些有色物質(zhì)(如品紅等)化合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，見(jiàn)光、遇熱或長(zhǎng)久放置又容易恢復(fù)原

10、色。SO2不能漂白酸堿指示劑，如SO2只能使紫色石蕊溶液變紅，不能使它褪色。 HClO、過(guò)氧化氫、臭氧的漂白原理是因?yàn)樗鼈兙哂袕?qiáng)氧化性而使有色物質(zhì)褪色。 活性炭具有較強(qiáng)的吸附性，能夠吸附有色物質(zhì)而使之褪色。 [討論]①將CO2持續(xù)通入澄清石灰水中，現(xiàn)象如何？ ②將SO2持續(xù)通入澄清石灰水中，現(xiàn)象如何？ [結(jié)論]澄清石灰水先變渾濁后又變澄清。 [練習(xí)]能證明SO2中混有CO2的方法是(　　) A．通過(guò)品紅溶液 B．通過(guò)澄清石灰水 C．先通過(guò)高錳酸鉀溶液，再通過(guò)澄清石灰水 D．先通過(guò)澄清石灰水，再通過(guò)高錳酸鉀溶液 答案：C [總結(jié)]檢驗(yàn)SO2的常見(jiàn)的方法是通入品紅溶液，溶液

11、褪色，加熱，溶液又恢復(fù)原色。 [設(shè)問(wèn)]形成酸雨的主要原因是向大氣中排放大量的SO2，請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)硫酸型酸雨形成的原因和危害？ (學(xué)生討論，教師總結(jié)歸納) [分析]酸雨的形成途徑： SO2 [提問(wèn)]三氧化硫具有哪些性質(zhì)？ [回答]三氧化硫是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，如與水反應(yīng)、與堿反應(yīng)、與堿性氧化物反應(yīng)。 [提問(wèn)]濃硫酸具有哪些性質(zhì)？ [回答]具有酸的通性，此外還有三大特性：吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。 [投影]根據(jù)硫酸的性質(zhì)，回答下列問(wèn)題 (1)一瓶濃鹽酸和一瓶濃硫酸長(zhǎng)期敞口放置，質(zhì)量如何變化？濃度如何變化？ (2)如何鑒別濃硫酸和稀硫酸？ (3)下列氣體能否

12、用濃硫酸干燥：HCl、HBr、NH3、CO、H2、SO2? (4)把濃硫酸滴在藍(lán)色石蕊試紙上會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？ (5)硫酸在下列用途或反應(yīng)中各表現(xiàn)的性質(zhì)是： A．強(qiáng)酸性　B．難揮發(fā)性　C．吸水性　D．脫水性　E．強(qiáng)氧化性　F．高沸點(diǎn)性 ①干燥H2、SO2等氣體________； ②用鋁槽車裝運(yùn)濃硫酸________； ③清洗鍍件表面氧化物________； ④濃硫酸使?jié)駶?rùn)石蕊試紙變紅， 后來(lái)又變黑________； ⑤膽礬中加入濃硫酸，久置變?yōu)榘咨勰_______； ⑥蔗糖中加入濃硫酸，形成“黑色發(fā)糕”________。 [思考]硫酸根離子的檢驗(yàn)方法？ [結(jié)論]取樣，加

13、入稀鹽酸，再加入氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則樣品中含有硫酸根離子。 [投影]請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出下列轉(zhuǎn)化關(guān)系的化學(xué)方程式： －3——0——＋2——————＋3——————＋4——————＋5 NH3　　N2　　NO　　　HNO2、亞硝酸鹽　　　 NO2　　　HNO3、硝酸鹽 1．一氧化氮和二氧化氮 [投影]請(qǐng)同學(xué)們填寫(xiě)下列表格： NO和NO2性質(zhì)的比較 性質(zhì) NO NO2 物理性質(zhì) 色、態(tài) 無(wú)色氣體 紅棕色氣體 溶解性 難溶于水 易溶于水 毒性 有毒(與血紅蛋白結(jié)合，與CO中毒機(jī)理類似) 有毒 化學(xué)性質(zhì) 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O

14、===2HNO3＋NO [討論]①俗語(yǔ)“雷雨發(fā)莊稼”蘊(yùn)涵的科學(xué)依據(jù)是什么？寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式。 ②兩瓶紅棕色的氣體NO2和溴蒸氣，如何用化學(xué)方法鑒別這兩瓶氣體？ [結(jié)論]①在放電的條件下氮?dú)馀c氧氣先化合生成一氧化氮， N2＋O22NO　2NO＋O2===2NO2　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②常用的簡(jiǎn)單方法是將水加入兩瓶中，若瓶?jī)?nèi)氣體顏色完全褪去，得到無(wú)色溶液的是NO；若瓶?jī)?nèi)氣體顏色略變淺，得到橙色溶液的是溴蒸氣。 2．氮的氫化物——氨氣 (1)物理性質(zhì) 無(wú)色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，易液化(工業(yè)上可使用液氨作制冷劑)。 (2)制備 [思考]①工業(yè)上是如

15、何制備氨氣的，從而為植物的生長(zhǎng)提供了足夠的氮肥？ ②實(shí)驗(yàn)室又是如何制備氨氣的？請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)并畫(huà)出制備裝置圖。 思考：實(shí)驗(yàn)室如何收集氨氣？如何檢驗(yàn)氨氣已經(jīng)收集滿？ [結(jié)論]德國(guó)化學(xué)家哈伯開(kāi)發(fā)了合成氨的工藝：N2＋3H22NH3，應(yīng)用于工業(yè)制備氨氣。 實(shí)驗(yàn)室制法：固＋固―→氣體 Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O 用向下排氣法收集。 用使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的方法來(lái)檢驗(yàn)氨氣的存在。 (3)化學(xué)性質(zhì) 氨氣與水反應(yīng)：可做噴泉實(shí)驗(yàn) NH3＋H2O===NH3·H2ONH＋OH－ 氨氣的催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O 氨氣與酸反應(yīng)：可用于

16、制備銨態(tài)氮肥 NH3＋HCl===NH4Cl 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 NH4ClNH3＋HCl(NH4Cl等銨鹽受熱不穩(wěn)定，容易分解) [設(shè)問(wèn)]①舉例說(shuō)明常見(jiàn)的氮肥有哪些。 ②敘說(shuō)銨鹽的性質(zhì)。 [投影] 常見(jiàn)的銨鹽 硫酸銨 氯化銨 碳酸氫銨 硝酸銨 俗稱 硫銨、肥田粉 氯銨 碳銨 硝銨 銨鹽的性質(zhì) 都易溶于水，銨鹽受熱易分解，都能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成氨氣 常見(jiàn)的氮肥 銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥、尿素等 [分析]3．硝酸 (1)物理性質(zhì) (2)化學(xué)性質(zhì) ①?gòu)?qiáng)酸性：稀硝酸具有酸的通性，但與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生氣體氫氣。 ②不穩(wěn)定性：不穩(wěn)定，常溫下

17、見(jiàn)光或受熱會(huì)分解，其反應(yīng)方程式為4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑，因此硝酸應(yīng)該保存在棕色瓶中，久置的硝酸呈黃色。 ③強(qiáng)氧化性：Cu與濃硝酸的反應(yīng)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O Cu與稀硝酸的反應(yīng)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O C與濃硝酸的反應(yīng)C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 常溫下，使Al、Fe鈍化，除此之外濃硫酸也能發(fā)生此現(xiàn)象。 [練習(xí)]寫(xiě)出下列轉(zhuǎn)化關(guān)系的反應(yīng)方程式： NH4Cl 　 NH3←N2→NO→NO2→HNO3 　 NH3·H2O 課堂小結(jié) 這節(jié)課我們對(duì)本章學(xué)

18、習(xí)的四種重要的非金屬元素進(jìn)行了回顧復(fù)習(xí)，對(duì)于各種元素及其化合物間的轉(zhuǎn)化同學(xué)們要熟練掌握，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。 第四章　復(fù)習(xí)課 一、硅及其化合物 1．硅 2．二氧化硅 ①具有酸性氧化物的通性 ②SiO2＋4HF(氫氟酸)===SiF4↑＋2H2O 二、氯氣 Cl2 三、硫及其化合物 －2————0————————＋4——————————＋6 H2S　　　　S　　　　　SO2、亞硫酸、亞硫酸鹽　　　　SO3、硫酸、硫酸鹽 1．二氧化硫 2．三氧化硫 三氧化硫是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。 3．硫酸 具有酸的通性，此外濃硫酸還有三大特性：吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化

19、性。 4．硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化 四、氮及其化合物 1．一氧化氮和二氧化氮 2．氮的氫化物——氨氣 (1)物理性質(zhì) 無(wú)色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，易液化(工業(yè)上可使用液氨作制冷劑) (2)制備 工業(yè)制法：N2＋3H22NH3 實(shí)驗(yàn)室制法：固＋固―→氣體 (3)化學(xué)性質(zhì) 氨氣與水反應(yīng)：可做噴泉實(shí)驗(yàn) NH3＋H2O===NH3·H2ONH＋OH－ 3．硝酸 (1)物理性質(zhì) (2)化學(xué)性質(zhì) ①?gòu)?qiáng)酸性 ②不穩(wěn)定性 ③強(qiáng)氧化性 1．下列五種有色溶液與SO2作用均能褪色，其實(shí)質(zhì)相同的是(　　) ①品紅溶液?、贙MnO4酸性溶液?、垆逅、艿斡蟹犹腘aO

20、H溶液?、莺琁2的淀粉溶液 A．①④　　　B．①②③　　　C．②③⑤　　　D．③⑤ 2．通常情況下能共存且能用濃硫酸干燥的氣體組是(　　) A．SO2、Cl2、H2S B．O2、H2、SO2 C．CH4、H2、Cl2 D．CO、SO3、O2 3．硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液褪色變成丙。在丙里加入Na2S生成氣體丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，則它們正確的順序是(　　) A．SO3　H2SO4　H2SO3　H2S　S B．SO2　H2SO3　H2SO4　SO2　SO3 C．SO3　H2

21、SO4　H2SO3　SO2　Na2S2O3 D．SO2　H2SO3　H2SO4　H2S　S 4．Inorganic Syntheses一書(shū)中，有一如下圖所示的裝置，用以制備某種干燥的純凈氣體。該裝置中所裝的藥品正確的是(　　) A．A中裝濃硫酸，B中裝濃鹽酸 B．A中裝濃鹽酸，B中裝濃硫酸 C．A中裝氫氧化鈉濃溶液，B中裝濃氨水 D．A中裝濃氨水，B中裝氫氧化鈉濃溶液 5．按圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。試管里盛有10 mL NO，然后緩慢地通入6 mL O2(氣體體積均在相同條件下測(cè)定)。下面關(guān)于該實(shí)驗(yàn)最終狀態(tài)的描述正確的是(　　) A．試管內(nèi)氣體呈紅棕色 B．試管內(nèi)氣體為無(wú)色，是N

22、O C．試管內(nèi)氣體為無(wú)色，是O2 D．試管內(nèi)液面不改變 [答案]1．C　2．B　3．D　4．B　5．B 本課時(shí)為第四章復(fù)習(xí)課，復(fù)習(xí)四種重要非金屬——硅、氯、硫、氮及其化合物，含硫的物質(zhì)和含氮的物質(zhì)的性質(zhì)、用途和制備是本章的重點(diǎn)，課時(shí)內(nèi)容容量很大，涉及豐富的元素化合物知識(shí)，是必修1整本教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在，學(xué)生在學(xué)習(xí)這一章知識(shí)時(shí)，由于含硫的物質(zhì)和含氮的物質(zhì)種類較多，有關(guān)這些物質(zhì)的識(shí)記性知識(shí)較多，學(xué)生普遍反映記不住，即使記住了，遇到問(wèn)題又不會(huì)運(yùn)用，為了幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)上的這些困難，在設(shè)計(jì)本課時(shí)時(shí)，主要通過(guò)以下幾點(diǎn)做法，試圖幫助學(xué)生將零碎的知識(shí)系統(tǒng)化，將膚淺的理解深刻化。 1．從硫原子和氮原子的結(jié)構(gòu)的角度，幫助學(xué)生理解硫元素和氮元素具有多種可變價(jià)態(tài)的原因。 2．從氧化還原反應(yīng)的角度，幫助學(xué)生理解含硫物質(zhì)和含氮物質(zhì)的多樣性，以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。 3．盡可能幫助學(xué)生借助圖表將零碎的知識(shí)系統(tǒng)化，使看似復(fù)雜的知識(shí)變得條理清晰，便于理解。