新教材必修二丨高中新教材学案导学设计全册

第一节硫及其化合物第1课时S、SO2、SO3学习目标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。重、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。课堂探究学习环节学习过程提升素养一、硫元素在自然界中的存在状态阅读教材并思考下列问题:【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?研究物质性质的视角:。

二、硫【问题2-1】试管内壁上有硫附着时应如何洗涤?1.硫的物理性质有哪些?2.硫的化学性质有哪些?【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?研究物质性质的一般方法:。

三、二氧化硫的性质【问题3-1】能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2?为什么?1.二氧化硫的物理性质有哪些?2.二氧化硫的化学性质(1)物质类别——的通性。

(2)元素价态:既有,又有。

(3)特性:性。

【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?SO2的基本性质及可逆反应的定义和特点。续表学习环节学习过程提升素养三、二氧化硫的性质【练习】1.若将SO2通入紫色石蕊溶液中,会不会出现褪色现象?2.将SO2通入BaCl2溶液中,会有沉淀生成吗?若是Ba(OH)2溶液,有没有沉淀产生呢?3.某化学实验兴趣小组的同学用如图装置通入SO2气体进行实验。(1)请填充表中空格:管中棉花的位置①②③④棉花浸取试剂石蕊溶液品红溶液淀粉和碘水混合液氢硫酸现象褪色浅黄色体现SO2的性质酸性氧化物漂白性氧化性(2)写出③中发生反应的化学方程式:。

四、二氧化硫性质的应用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)。【练习】如何利用下图实验装置证明某混合气体中既有二氧化碳又有二氧化硫?通过问题探究得出SO2的性质的应用及在生产、生活中的用途。续表学习环节学习过程提升素养五、三氧化硫的性质三氧化硫的化学性质:。

课堂总结核心素养专练1.洗涤试管内壁上附着的硫黄,可选用的方法是()A.用CS2洗涤 B.通入H2加热C.加热试管使硫熔化 D.用酒精洗涤2.下列说法不正确的是()①硫是一种黄色的能溶于水的晶体②火山喷出物中含有大量含硫化合物③硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫④硫在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫A.①② B.②③ C.③④ D.①④3.下列说法不正确的是()A.在自然界中有游离态的硫存在B.试管内壁的硫粉可以用热的碱液除去C.硫与金属反应,生成低价态的金属化合物D.硫的氧化性比氯气的强4.下列关于SO2和SO3的叙述正确的是()A.标准状况下,都是无色气体,都易溶于水B.都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸溶液C.都可使品红溶液褪色,加热时红色又能再现D.都能与碱溶液反应5.当我们查看葡萄酒标签上的成分信息时,常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2的说法正确的是()A.SO2属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中B.SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质C.SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥D.SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色,体现了它的漂白性6.下列有关SO2的说法正确的是()A.SO2和SO3均是酸性氧化物B.SO2的漂白原理和氯气的漂白原理相同C.在SO2+2H2S3S+2H2O反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2D.把某气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,该气体一定是SO27.下列实验报告记录的实验现象正确的是()实验A无色无色无现象无色溶液B红色无色白色沉淀白色沉淀C红色无色无色溶液白色沉淀D无色无色无色溶液无色溶液8.将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液,其结果是()A.两种气体都被吸收,并有BaSO4沉淀生成B.只有BaSO4沉淀,SO2通入溶液中无沉淀生成C.生成BaSO4和BaSO3沉淀D.只生成BaSO3沉淀,SO3从溶液中逸出9.已知:Na2SO3固体与硫酸可发生反应:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑。下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图。试回答:(1)①中的实验现象为石蕊溶液,证明SO2是气体。

(2)②中的实验现象为品红溶液,证明SO2有性。

(3)③中的实验现象是,证明SO2有性。

(4)④中的实验现象是,证明SO2有性。

参考答案课堂探究一、硫元素在自然界中的存在状态【问题1-1】硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。【问题1-2】+4、+6价。硫元素是非金属元素中失电子能力相对较强的,所以在富含氧气的地表附近找到的含硫化合物中,硫元素常为+4价或+6价,而氧元素为-2价。【提升素养】物质类别:氢化物——单质——氧化物——含氧酸——盐二、硫【问题2-1】用二硫化碳或热的氢氧化钠溶液洗涤。1.硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2)。2.S+FeFeS硫化亚铁S+2CuCuS+H2H2S+O2SO23S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O【问题2-2】硫和变价金属反应得到低价态硫化物,硫的非金属性比氯气的弱。【提升素养】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【问题3-1】不能,CO2和SO2都是酸性氧化物,和澄清石灰水反应的现象相同。1.SO2的物理性质:无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易溶于水(1体积水可溶解40体积SO2)。2.(1)酸性氧化物(2)氧化性还原性(3)漂白【问题3-2】相同条件下,反应正向、逆向同时进行。【问题3-3】化合漂白不稳定,受热复原。【练习】1.不会,SO2不能漂白紫色石蕊溶液。2.没有;有。3.(1)变红褪色还原性(2)SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI四、二氧化硫性质的应用【问题4-1】加热,若颜色能复原,则是通了二氧化硫。【问题4-2】(1)物理方法:闻气味,有刺激性气味的是SO2。(2)化学方法:①通入H2S溶液后,能使溶液变浑浊的原气体是SO2,无明显现象的是CO2。②通入溴水、氯水或酸性KMnO4溶液后,能使它们褪色的原气体是SO2,无明显现象的是CO2。③通入品红溶液,能使品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,颜色又复原的原气体是SO2,无明显现象的是CO2。【问题4-3】将气体通入盛有饱和碳酸氢钠溶液或酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶中。【练习】①处品红溶液褪色,说明有二氧化硫;③处品红溶液不褪色,且④处澄清石灰水变混浊,说明有二氧化碳。五、三氧化硫的性质SO3+H2OH2SO4(剧烈,工业制硫酸)SO3+CaOCaSO4SO3+Ca(OH)2CaSO4+H2O核心素养专练1.A硫黄易溶于CS2,故可用CS2洗涤试管内壁上附着的硫黄。2.D硫是一种难溶于水的黄色晶体;硫不论在空气中还是纯氧中,燃烧的产物都是SO2。3.D游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里,A正确;S可以与热的碱液反应,B正确;硫的氧化性较弱,与变价金属化合时,只能生成低价态金属硫化物,如S与Fe、Cu反应,生成FeS、Cu2S,氯气的氧化性较强,Cl2与Fe、Cu反应生成高价态金属化合物FeCl3、CuCl2,C正确,D错误。4.D标准状况下,SO3是固体,A错误;SO2溶于水生成H2SO3,其为弱酸,B错误;SO2能使品红溶液褪色,加热时红色再现,SO3则不能,C错误;SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与碱反应,D正确。5.B葡萄酒中的适量二氧化硫可以起到防腐、杀菌、抗氧化的作用,适量的二氧化硫对人体是无害的,可以添加到葡萄酒中,A错误;因为二氧化硫中硫元素为+4价,有还原性,可以抗氧化,B正确;二氧化硫和硫酸中硫元素是相邻价态,不能发生氧化还原反应,能用浓硫酸干燥SO2,C错误;二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,不是漂白性,D错误。6.ASO2和SO3都可以和碱反应生成相应的盐和H2O,都是酸性氧化物,A正确;SO2与有机色素化合生成不稳定的无色物质,而Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性,将有机色素氧化为无色物质,故两者的漂白原理不同,B错误;C项反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1,C错误;能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2,D错误。7.BSO2水溶液显酸性,加入石蕊溶液中,石蕊溶液变红色;加入品红溶液中,品红溶液褪色;加入Ba(NO3)2溶液中,H2SO3被NO3-氧化成SO42−,与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀;加入NaOH和BaCl2混合液中,H2SO3和NaOH生成Na2SO3,Na2SO3与BaCl8.BSO3+H2OH2SO4、H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl;但SO2与BaCl2溶液不反应,故选B。9.答案:(1)变红酸性(2)褪色漂白(3)溶液变浑浊(或生成黄色沉淀)氧化(4)溶液紫色褪去还原解析:二氧化硫具有酸性氧化物的通性和漂白性,其中硫元素的化合价处于中间价态,既具有氧化性,又具有还原性。

第一节硫及其化合物第2课时H2SO4的性质、用途及SO42−学习目标1.掌握浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)。2.硫酸根离子的检验。重、难点浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性。课堂探究学习环节学习过程提升素养一、稀硫酸【思考与交流】稀硫酸具有的酸的通性有哪些?【练习】书写下列离子方程式:(1)稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:。

(2)硫酸氢钠与氢氧化钠溶液反应:。

(3)碳酸氢钠与氢氧化钠溶液反应:。

(4)碳酸氢钠与稀硫酸反应:。

(5)氧化钠与稀硫酸反应:。

(6)氢氧化铜与稀硫酸反应:。

稀硫酸的电离方程式:

。

二、浓硫酸【思考与交流】1.浓硫酸的物理性质有哪些?2.如何稀释浓硫酸?【讨论】现有浓硫酸、浓盐酸各一瓶(无标签,试剂瓶大小一样,酸溶液的体积相同),不用化学方法怎样鉴别?依据是什么?1.吸水性【实验与探究1】在试管中放入少量胆矾,再加入少量浓硫酸。现象:。

结论:。

【思考与交流】浓硫酸吸收,直接与水分子结合。

用途:,如可以干燥H2、O2、Cl2、CO2、CO、CH4、SO2、N2、NO2、NO、HCl。

注意:不能干燥:。

2.脱水性脱水性是指浓硫酸能把有机化合物中的氢、氧原子按2∶1(H2O)的个数比脱去。【实验与探究2】现象:。

化学方程式:。

3.氧化性(1)与不活泼金属反应在铜与浓硫酸的反应中,若铜过量,硫酸能否完全反应?为什么?【思考与交流】铜分别和浓、稀硫酸反应的比较:反应物条件现象结论铜和稀硫酸不加热加热铜和浓硫酸不加热加热1.建立研究物质物理性质的思维模型。2.分析现象,发现本质。3.培养设计实验的能力。4.体会用量不同,可能会导致物质的性质发生变化。续表学习环节学习过程提升素养二、浓硫酸(2)与活泼金属反应①常温下,使铁和铝等发生钝化。②受热时,能与绝大多数金属发生反应。【思考】浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸是否有氧化性?如果有,其氧化性与浓硫酸的氧化性有何不同?(3)与某些非金属反应木炭与浓硫酸反应过程中,气态的CO2、SO2从木炭的空隙中冲出,导致了木炭内形成无数个分布不均的孔洞,使木炭呈多孔蓬松状。如何用实验方法验证木炭与浓硫酸反应的产物?【练习】下列现象反映了硫酸的哪些主要性质?(1)浓硫酸滴在木条上,过一会儿,木条变黑:。

(2)敞口放置浓硫酸时,质量增加:。

(3)锌粒投入稀硫酸中,有气体产生:。

(4)把铜片放入浓硫酸里加热,有气体产生:。

(5)利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体:。

(6)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体:。

(7)利用硫化亚铁与稀硫酸反应可制H2S气体:。

三、硫酸根离子的检验步骤:取少量待测液于试管中,先加酸化,无明显现象,再加入溶液,如有生成,则说明原溶液中有SO4【思考与交流】1.如果先加入BaCl2溶液,再加入盐酸,产生白色沉淀,能不能说明溶液中存在SO42.能不能将盐酸改为硝酸?3.能不能将BaCl2溶液改为Ba(NO3)2溶液?掌握离子检验的一般思路和步骤。四、硫酸的用途硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一,故素有“化学工业之母”之称。【思考与交流】硫酸的用途有哪些?课堂总结核心素养专练1.向盐酸中加入浓硫酸时,会有白雾生成。下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是()A.浓硫酸具有脱水性B.浓硫酸具有吸水性C.盐酸具有挥发性D.气态溶质的溶解度随温度升高而减小2.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列说法不合理的是()A.上下移动①中铜丝可控制生成SO2的量B.②中选用品红溶液验证SO2的生成C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色3.下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是()A.加入稀盐酸产生无色气体,原物质中一定有CaCO3B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SOC.加入稀盐酸后,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,则原溶液一定有Cl-D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,不一定有Ba2+4.有一包白色粉末状混合物,可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、Na2SO4、MgCl2中的某几种,现进行如下实验:①将混合物溶于水,得到无色透明溶液。②取少量上述溶液两份,其中一份加入BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解;向另一份中加入NaOH溶液,也产生白色沉淀。根据上述实验现象回答:(1)原混合物中肯定没有。

(2)原混合物中肯定有。

(3)不能确定是否含有。

参考答案课堂探究一、稀硫酸【思考与交流】(1)与酸碱指示剂反应;(2)与活泼金属反应;(3)与金属氧化物反应生成盐和水;(4)与盐反应生成新盐和新酸;(5)与碱反应,生成盐和水。【练习】(1)2H++2OH-+Ba2++SO42−2H2O+BaSO4(2)H++OH-H2O(3)HCO3-+OH-H2O+C(4)4HCO3-+H+H2O+CO2(5)Na2O+2H+H2O+2Na+(6)Cu(OH)2+2H+2H2O+Cu2+【提升素养】H2SO42H++SO4二、浓硫酸【思考与交流】1.浓硫酸是一种无色、油状液体,难挥发,易溶于水。常用浓硫酸的质量分数为98.3%,沸点为338℃,密度为1.84g·cm-3。2.将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散。将浓硫酸与其他低密度的液体混合时,方法与浓硫酸在水中的溶解方法相同。【讨论】(1)提起试剂瓶掂量,重者为浓硫酸,因为浓硫酸的密度比浓盐酸的大。(2)拿起试剂瓶摇晃、观察,呈黏稠油状者为浓硫酸,因为浓硫酸是一种黏稠油状液体。(3)打开瓶塞观察,瓶口无酸雾者是浓硫酸,因为浓硫酸的沸点高、难挥发。【实验与探究1】固体由蓝色变为白色,溶液仍为无色浓硫酸有吸水性【思考与交流】物质中本来就有的水可以作干燥剂NH3、H2S、HBr、HI【实验与探究2】蔗糖变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的黑色物质,并有刺激性气味的气体产生C12H22O1112C+11H2O、C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O3.(1)不能完全反应,因为随着硫酸的消耗和水的生成,硫酸的浓度逐渐变小,导致无法与铜继续反应。【思考与交流】(倒数第二列)无变化无变化无变化有使品红溶液褪色的气体产生,溶液变蓝(倒数第一列)常温下铜和稀硫酸不反应加热时铜和浓硫酸也不反应常温下铜和浓硫酸不反应加热时,铜和浓硫酸反应,生成SO2和可溶性铜盐(2)【思考】稀硫酸:弱氧化性(由H+体现)——与物质反应生成的气体是H2;浓硫酸:强氧化性(由S体现)——与物质反应生成的气体是SO2。(3)【练习】(1)脱水性(2)吸水性(3)酸性(4)酸性和强氧化性(5)难挥发性(6)强氧化性(7)强酸性三、硫酸根离子的检验稀盐酸BaCl2白色沉淀【思考与交流】1.不能,可能有银离子。2.不能,硝酸能把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,干扰实验。3.不能,因为溶液中存在H+和NO3-,相当于加入硝酸,可将SO32−四、硫酸的用途【思考与交流】①高沸点——制取挥发性酸。②吸水性——作干燥剂。③脱水性——作催化剂。④酸性——除去金属表面的氧化物、制取硫酸盐、制化肥。⑤强氧化性——制炸药。核心素养专练1.A浓硫酸具有吸水性,且溶于水时放出热量,使盐酸挥发,和浓硫酸的脱水性无关。2.D上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸分离与接触,从而控制反应生成SO2的量,A正确;SO2可使品红溶液褪色,B正确;SO2有毒,可用NaOH溶液吸收处理,C正确;反应液中H2SO4的浓度较高,不能向①中加水,应将①中溶液沿器壁慢慢加入水中,D错误。3.DA项,能与稀盐酸反应产生气体的物质有很多,如Na2CO3、KHCO3等,错误;B项,原溶液也可能含Ag+,错误;C项,加入盐酸就引入了Cl-,错误;D项,也可能含Ca2+,正确。4.答案:(1)CuSO4、CaCO3、Na2CO3(2)Na2SO4、MgCl2(3)解析:根据实验①混合物溶于水得无色溶液,可推断原白色粉末中肯定没有CuSO4和CaCO3(因为CuSO4溶液显蓝色,CaCO3难溶于水)。根据实验②,向一份溶液中加入BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解,可推断原白色粉末中肯定有Na2SO4,肯定没有Na2CO3(因为BaSO4和BaCO3都是白色沉淀,但BaCO3溶于稀硝酸)。根据实验②,向另一份溶液中加入NaOH溶液,有白色沉淀产生,可推断原混合物中含有MgCl2[因为Mg(OH)2是白色沉淀]。对于NaCl,题目中没有进一步用实验检验,因此不能确定原混合物中是否含有NaCl。

第一节硫及其化合物第2课时H2SO4的性质、用途及SO42−学习目标1.从物质分类的角度认识稀硫酸的性质。2.通过实验探究了解浓硫酸的特性,分析浓硫酸与稀硫酸氧化性的不同,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。3.通过设计实验检验硫酸根离子来提升学生的实验设计能力。重、难点浓硫酸的性质、硫酸根离子的检验。课堂探究学习环节学习过程提升素养每课一题SO2通入下列溶液中有无沉淀产生?为什么?(1)BaCl2溶液:。

(2)Ba(OH)2溶液:。

(3)Ba(NO3)2溶液:。

归纳1:

。

一、稀硫酸思考下列问题:【问题1-1】稀硫酸有哪些性质?【问题1-2】稀硫酸体现这些性质的本质原因是什么?【问题1-3】硫酸的构成微粒是什么?归纳2:

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二、浓硫酸【问题2-1】浓硫酸的物理性质有哪些?【思考与交流】1.如何稀释浓硫酸?2.现有浓硫酸、浓盐酸各一瓶(无标签,试剂瓶大小一样,酸溶液的体积相同),不用化学方法怎样鉴别?根据是什么?【问题2-2】除去CO2中混有的水蒸气常用的液体试剂是什么?【问题2-3】上述操作体现了该试剂什么性质?有什么用途?思考下列问题:【问题2-4】你看到了什么现象?黑色物质是什么?反应化学方程式如何书写?体现了浓硫酸的什么性质?【问题2-5】浓硫酸的吸水性和脱水性有何不同?【问题2-6】整个过程中热量如何变化?为什么?【问题2-7】为什么体积会膨胀?化学方程式如何书写?体现了浓硫酸的什么性质?稀硫酸有无氧化性?有何不同?【问题2-8】木炭与浓硫酸反应产物的检验有何顺序?【设计实验】设计并组装验证产物的实验装置。结合教材实验【5-3】回答问题。【问题2-9】有什么实验现象?反应的化学方程式如何书写?体现了浓硫酸的什么性质?加入过量的铜,硫酸是否会完全反应?为什么?【总结】阅读教材,总结浓硫酸与Al、Fe等活泼金属的反应。1.研究物质物理性质的思路:。

2.归纳3:。

3.分析现象发现本质。4.体会用量不同,可能会导致物质性质发生变化。续表学习环节学习过程提升素养二、浓硫酸【练习】下列现象反映了硫酸的哪些主要性质?(1)浓硫酸滴在木条上,过一会儿,木条变黑。(2)敞口放置浓硫酸时,质量增加。(3)锌粒投入稀硫酸中,有气体产生。(4)把铜片放入浓硫酸里加热,有气体产生。(5)利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体。(6)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。(7)利用硫化亚铁与稀硫酸反应可制H2S气体。三、硫酸根离子的检验【步骤】取少量待测液于试管中,先加酸化,无明显现象,再加入溶液,如有生成,则说明原溶液中有SO4【问题3-1】如果先加入BaCl2溶液,再加入盐酸,产生白色沉淀,能不能说明溶液中存在SO4【问题3-2】能不能将盐酸改为硝酸?【问题3-3】能不能将BaCl2溶液改为Ba(NO3)2溶液?离子检验的一般思路和步骤:。

四、硫酸的用途硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一,故素有“化学工业之母”之称。核心素养专练1.下列关于硫酸的叙述正确的是()A.稀硫酸具有强氧化性B.浓硫酸敞口放置在空气中浓度会变小C.稀硫酸能使蔗糖脱水D.SO2溶于水,可得到稀硫酸2.下列叙述正确的是()A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了其强氧化性,又表现了其酸性C.把足量铜粉投入含2molH2SO4的浓硫酸中,反应后得到标准状况下气体的体积为22.4LD.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化3.下列反应中,浓硫酸既表现强氧化性,又表现酸性的是()①2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑②C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O③Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O④2FeO+4H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2OA.①② B.③④ C.①③ D.②④4.(1)浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为。

(2)试用下列各装置设计一个实验,验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是→→→(填装置的编号)。

编号①②③④装置(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是,B瓶溶液的作用是,C瓶溶液的作用是。

(4)装置②中所加的固体药品是,可确定的产物是,确定装置②在整套装置中位置的理由是。

(5)装置③中所盛溶液是,可验证的产物是。

参考答案课堂探究【每课一题】(1)无沉淀产生,不反应(2)有沉淀产生,属于酸性氧化物和碱的反应(3)有沉淀产生,SO2被NO3-氧化为SO42−,S【提升素养】分类的思想一、稀硫酸【问题1-1】①与酸碱指示剂反应;②与活泼金属反应;③与碱反应生成盐和水;④与金属氧化物反应生成盐和水;⑤与盐反应生成新盐和新酸。【问题1-2】H2SO42H++SO42−【问题1-3】H2SO4分子。【提升素养】微观粒子的组成决定物质的性质二、浓硫酸【问题2-1】浓硫酸是一种无色、油状液体,难挥发,易溶于水,常用浓硫酸的质量分数为98.3%,沸点为338℃,密度为1.84g·cm-3。【思考与交流】1.将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散。将浓硫酸与其他低密度的液体混合时,方法与浓硫酸在水中的溶解方法相同。2.①提起试剂瓶掂量,重者为浓硫酸,因为浓硫酸的密度比浓盐酸的大。②拿起试剂瓶摇晃、观察,呈黏稠油状者为浓硫酸,因为浓硫酸是一种黏稠油状液体。③打开瓶塞观察,瓶口无酸雾者是浓硫酸,因为浓硫酸的沸点高、难挥发。【问题2-2】浓硫酸。【问题2-3】浓硫酸有吸水性;常用作干燥剂。【问题2-4】蔗糖变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的黑色物质,产生白雾,并有刺激性气味的气体产生;反应的化学方程式为C12H22O1112C+11H2O、C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;体现了浓硫酸的强氧化性。【问题2-5】脱水性是指浓硫酸能把有机化合物中的氢、氧原子按2∶1(H2O)的个数比脱去。吸水性是指浓硫酸吸收物质本来就有的水,直接与水分子结合。【问题2-6】放出热量;浓硫酸遇水放热。【问题2-7】产生了气体;反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2H2O+2SO2↑;体现了浓硫酸的强氧化性;稀硫酸有氧化性,但氧化性较弱。【问题2-8】先检验H2O,再检验SO2,再除去SO2,最后检验CO2。【设计实验】【问题2-9】Cu丝逐渐溶解,溶液变为蓝色并有气泡冒出,品红溶液褪色,石蕊溶液变为红色;反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;体现了浓硫酸的酸性和强氧化性;加入过量的铜,硫酸不会完全反应,稀硫酸与铜不反应。【总结】浓硫酸与Al、Fe等活泼金属的反应:在常温下,浓硫酸与某些金属如铁、铝等接触时,能够使金属表面生成致密的氧化物薄膜,从而阻止内部的金属继续与硫酸发生反应(钝化现象)。因此,冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但受热时,浓硫酸可以与Fe、Al反应。【提升素养】1.从颜色、状态、气味、密度、溶解性、熔点、沸点等方面着手2.物质性质决定用途【练习】(1)脱水性(2)吸水性(3)酸性(4)酸性和强氧化性(5)难挥发性(6)强氧化性(7)强酸性三、硫酸根离子的检验【步骤】稀盐酸BaCl2白色沉淀【问题3-1】不能,可能有银离子。【问题3-2】不能,硝酸能把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,干扰实验。【问题3-3】不能,因为溶液中存在H+和NO3-,相当于加入硝酸,可将SO32−核心素养专练1.BA项,浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸的氧化性较弱,错误;B项,浓硫酸可吸收空气中的水蒸气而使其浓度变小,正确;C项,稀硫酸没有脱水性,不能使蔗糖脱水,错误;D项,SO2溶于水,可得到亚硫酸,错误。2.D不能用浓硫酸干燥NH3,A不正确;浓硫酸与S反应时,只表现其强氧化性,B不正确;C项,Cu与浓硫酸反应时,浓硫酸的浓度逐渐减小,当成为稀硫酸时,反应停止,参加反应的H2SO4的物质的量少于2mol,产生的SO2在标准状况下不足22.4L。3.B金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓硫酸反应时,浓硫酸既表现强氧化性,又表现酸性;非金属与浓硫酸反应时,浓硫酸只表现强氧化性。4.(1)C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O(2)④②①③(3)验证产物中有SO2将SO2全部氧化吸收确定产物中SO2已被B瓶溶液全部吸收(4)无水CuSO4水蒸气由于产物气流通过①③时会带出水蒸气,所以②必须设置在①③之前(5)澄清石灰水CO2解析:木炭与浓硫酸加热反应,生成H2O、CO2和SO2。CO2和SO2都是酸性氧化物,都能使澄清石灰水变浑浊,鉴别时会相互干扰。SO2有漂白性,CO2则没有;SO2有较强的还原性,CO2则没有。对于SO2、CO2的混合气体而言,首先用品红溶液检验SO2的存在,然后将SO2氧化除去,再用澄清石灰水检验CO2的存在。由于对CO2、SO2的检验都是在溶液中进行的,所以应在检验CO2和SO2之前先检验H2O。能与H2O发生反应,并伴有明显现象的物质,中学阶段应该熟知的是无水CuSO4。白色的无水CuSO4粉末与H2O反应生成蓝色的晶体。CuSO4与CO2和SO2都不发生任何反应。

第一节硫及其化合物第3课时自然界中硫的转化、不同价态含硫物质的转化关系学习目标1.通过分析自然界中硫的转化,培养变化观念。2.通过分析含硫物质间的转化,建立物质转化的思维模型。3.通过实验设计,总结实验验证的思维模型和实验评价的思路。重、难点建立物质转化的思维模型。课堂探究学习环节学习过程提升素养一、自然界中硫的转化阅读教材P7资料卡片中的文字和图片,回答下列问题:【问题1-1】自然界中硫的存在形式有哪些?【问题1-2】为什么火山喷发后当地空气质量变得非常糟糕?【问题1-3】硫及其化合物的形式丰富多样,我们应该如何分析含硫物质?【问题1-4】对比硫和氯气分别与铁的反应,能得到什么结论?1.研究物质性质的思路:

。

2.研究物质性质的学法指导:

。

二、不同价态含硫物质的转化关系分析实验室常见的含硫物质,回答下列问题:【问题2-1】实现不同价态含硫物质转化的思路是什么?【问题2-2】实验室中常用的氧化剂、还原剂有哪些?【问题2-3】实现不同价态硫的转化需要考虑哪些问题?物质转化的思路:。

三、实验设计【问题3-1】如何设计实验证明SO2的氧化性、还原性?说出你的思路。【问题3-2】设计验证实验的思路和注意事项有哪些?1.实验验证的思维模型。2.实验的验证思路:。

3.实验评价的思路:。

四、学以致用【针对练习1】如何除去附着在试管内壁上的硫?【针对练习2】如何鉴别CO2与SO2?简述方法、原理。【针对练习3】举例说明“含硫物质的相互转化”在生产、生活中的重要作用。从本质上看人类对硫元素的利用就是。

五、课堂总结探究物质转化的一般思路是什么?核心素养专练1.下列物质在氧化还原反应中,硫元素只表现还原性的是()A.H2S B.SO2 C.H2SO3 D.H2SO42.下列有关硫及其化合物的说法正确的是()A.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3B.可以用澄清石灰水溶液鉴别SO2和CO2C.SO2能使品红溶液、酸性KMnO4溶液褪色,但褪色原理不同D.将铜片放入浓硫酸中无明显现象,是因为发生了钝化3.已知:①2H2S+SO23S+2H2O②S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O③3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O下列说法正确的是()A.①说明SO2能与酸反应,故SO2具有碱性氧化物的通性B.②若改用稀硫酸,则放出H2C.②和③说明硫具有氧化性D.上述反应说明硫既有氧化性,又有还原性4.硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得乙溶液,向乙溶液中滴加溴水,溴水褪色,乙转化为丙。在丙溶液中加入Na2S生成气体丁,把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,则它们分别是()A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3C.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3D.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S5.A~D等4种物质存在如下转化关系(反应条件、部分产物未标出)。若A是正盐,焰色试验火焰为黄色,B是能使品红溶液褪色的气体。按要求回答问题:ABCD(1)根据信息用化学式代替字母完成上述流程图。(2)如何通过实验验证你对B的推断?(3)将红热的炭插入D的浓溶液中,会不会反应?若反应,D表现什么性质?(4)检验某溶液中是否含D中阴离子的方法是什么?(5)若A为单质,如何改变实现上述变化?6.X(盐)和Y(酸)反应,可放出有气味的气体Z,Z与过量NaOH溶液反应又得到X,Z氧化的最终产物为气体W,气体W溶于水又得到Y,则X和Y是()①Na2S和稀硫酸②Na2SO3和盐酸③Na2S和盐酸④Na2SO3和稀硫酸A.① B.①② C.②③ D.①④7.无水亚硫酸钠隔绝空气加热到600℃便开始分解,分解产物是硫化钠和另外一种固体。某学生将无水亚硫酸钠受热后的试样溶于水制成浓溶液,用下图所示的实验装置进行实验,他向试样溶液中缓缓地逐滴加入稀盐酸,根据实验现象判断固体试样含有什么成分。(1)根据氧化还原反应的原理分析,无水亚硫酸钠受热分解的另一种固体是什么?烧杯中NaOH溶液的作用是什么?(2)如果加热温度在600℃以上,再向所得固体的试样溶液中缓缓滴加稀盐酸至足量,观察到CuSO4溶液中出现黑色沉淀(CuS),试分析其他装置中可能出现的现象。(3)若加入了足量的稀盐酸后,品红溶液和CuSO4溶液中仍无明显的现象发生,原因是什么?参考答案课堂探究一、自然界中硫的转化【问题1-1】游离态、化合态(含硫矿物)。【问题1-2】产生SO2。【问题1-3】利用分类的思想。【问题1-4】氯气的氧化性强于硫的。【提升素养】1.从物质分类的角度找物质的共性;从化合价的角度分析氧化性或还原性。2.立足“位”“构”“性”的角度;利用类比、类推法找递变性。二、不同价态含硫物质的转化关系【问题2-1】根据反应物、产物中硫元素的化合价,分析所需的氧化剂或还原剂。【问题2-2】氧化剂:O2、KMnO4、HNO3、H2SO4、氯水、溴水、碘水、Fe3+、MnO2、Na2O2、H2O2、HClO、NaClO。还原剂:Fe2+、I-、Br-、SO2、S2-、Na、Mg、Fe、C、H2、CO。【问题2-3】(1)由价态律分析氧化性或还原性。(2)由强弱律选择氧化剂或还原剂。【提升素养】物质转化的思路:价态分析——明确目标——选择试剂。三、实验设计【问题3-1】(1)证明氧化性加入还原剂,如H2S,反应的化学方程式为SO2+2H2S3S+2H2O。(2)证明还原性加入氧化剂——反应能产生明显的现象。常见的氧化剂:KMnO4(H+)、氯水、Fe3+;氧化性的强弱:KMnO4(H+)>氯水>Fe3+>SO2。【问题3-2】(1)设计验证实验的思路:预测物质性质→设计反应→选择试剂;(2)注意事项:实验现象明显,易于观察;操作简单、安全、环保。【提升素养】2.预测性质——设计反应——验证发生。3.科学性、可行性、安全性、绿色化。四、学以致用【针对练习1】(1)用CS2洗涤——物理方法;(2)用热的氢氧化钠溶液洗涤——化学方法。【针对练习2】可将气体通入品红溶液中,溶液褪色的是SO2,无明显现象的是CO2(合理即可)。【针对练习3】(1)除去不慎洒落的汞。(2)工业接触法制硫酸。(3)燃煤烟气脱硫。(4)亚硫酸盐药品的保存。【提升素养】实验含硫物质的相互转化五、课堂总结探究物质转化的一般思路:(1)预测(分析元素的化合价,预测物质的氧化性、还原性)。(2)设计(根据氧化还原原理选择合适的试剂,并预测产物)。(3)验证(根据反应物和产物的特点设计验证实验,注意遵循科学性、可行性、安全性、绿色化等原则)。(4)结论(结合分析)。核心素养专练1.AS有-2、0、+4、+6价,-2价是S的最低价态,只表现还原性。0、+4价的S既可以表现还原性,也可以表现氧化性,+6价的S仅表现氧化性。故选A。2.C硫粉在过量的纯氧中燃烧只能得到SO2,A错误;SO2和CO2通入澄清石灰水中都会出现白色沉淀,B项错误;C项中前者褪色是由于SO2的漂白性,后者褪色是由于SO2的还原性,C项正确;铜片与浓硫酸在常温下不能反应,D项错误。3.D反应①为氧化还原反应,SO2表现氧化性,A错误;S能与浓硫酸反应,但不能与稀硫酸反应,B错误;单质硫既可以发生氧化反应,使S的化合价升高,也可以发生还原反应,使S的化合价降低,即硫处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,C错误。4.D题目中所述的变化过程可表示为:硫黄甲乙丙丁戊由题意可推出:甲是SO2,乙是H2SO3,丙是H2SO4,丁是H2S,戊是S。5.答案:(1)Na2SO3SO2SO3H2SO4(2)将B气体通入品红溶液中红色褪去,加热又恢复红色,可证明B为SO2。(3)可以反应;浓硫酸表现强氧化性。(4)取少量该溶液于试管中,加足量盐酸酸化,未见白色沉淀产生;再加少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则证明有SO4(5)硫单质与氧气在点燃条件下反应生成SO2,可实现上述变化。解析:(1)根据“B是能使品红溶液褪色的气体”可知B是SO2气体,则C是SO3,D是硫酸。A是正盐,且能与硫酸反应放出SO2,其阴离子必然是亚硫酸根离子,同时A的焰色试验火焰为黄色,由此判断A为Na2SO3。(2)SO2气体通入品红溶液中红色褪去,加热又恢复红色。(3)加热条件下碳与浓硫酸可以发生反应,浓硫酸表现强氧化性。(4)取少量该溶液于试管中,加足量盐酸酸化,未见白色沉淀产生;再加少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则证明有SO42−。(5)硫单质与氧气在点燃条件下反应生成SO26.D①Na2S和稀硫酸反应生成H2S气体,H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S;H2S与O2反应先生成SO2,在催化剂作用下继续被氧化,最终生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,符合题中转化关系。②Na2SO3和盐酸反应生成SO2气体,SO2与过量NaOH溶液反应能生成Na2SO3;SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,不符合题中转化关系。③Na2S和盐酸反应生成H2S气体,H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S;H2S与O2反应先生成SO2,继续被氧化,最终生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,不符合题中转化关系。④Na2SO3和稀硫酸反应生成SO2气体,SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3;SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,符合题中转化关系。7.答案:(1)Na2SO4;吸收H2S或SO2气体。(2)试样溶液中有淡黄色沉淀生成,并有气泡冒出,品红溶液中有气泡生成,但不褪色。(3)加热后固体中所含Na2SO3和Na2S的物质的量之比等于1∶2,在酸性溶液中恰好生成S,不产生H2S和SO2。解析:(1)根据“Na2SO3分解生成Na2S+另一种固体”,可从硫元素的化合价变化进行分析,另一种固体中硫元素的化合价应高于+4,所以这种固体是Na2SO4,化学方程式是4Na2SO3Na2S+3Na2SO4;由此可得出,装置中会产生SO2、H2S等气体,考虑到这些气体都不能直接排放到空气中,所以氢氧化钠溶液的作用是吸收SO2或H2S。(2)温度高于600℃时,Na2SO3开始分解,所得固体可能是Na2SO3、Na2S等的混合物。滴入稀盐酸时,SO32−、S2-可在酸性条件下转化为单质硫。根据“CuSO4溶液中出现黑色沉淀”可得出,从烧瓶中出来的气体为H2S,没有SO2放出。所以试样溶液出现的现象是有黄色沉淀生成,并有气泡冒出(SO32−+2S2-+6H+3S↓+3H2O,S2-+2H+H2S↑(3)品红溶液和硫酸铜溶液中都没有明显现象,说明在烧瓶中没有放出SO2,也没有放出H2S,进而可推出,加热后的固体试样中所含亚硫酸钠和硫化钠的物质的量之比恰好等于1∶2,在酸性溶液中两者恰好完全反应,不产生H2S和SO2。

第二节氮及其化合物第1课时氮气与氮的氧化物学习目标1.通过认识自然界中氮的循环及氮的固定,培养观察能力、归纳总结能力和合作互助意识。2.通过探究氮的氧化物的性质,培养科学探究精神,提高分析解决问题的能力。3.通过学习氮及其氧化物的用途,培养学生用辩证观点看化学与生产、生活的关系,增强环保意识。重、难点含氮物质的性质及相互转化。课堂探究【自主学习】认识重要的含氮物质。任务一:请确定以下含氮物质在坐标系中的位置。N2NONO2HNO3NaNO3NH3NH4ClNH3·H2O【合作学习】了解含氮物质间的转化。任务二:1.认真观察实验,及时记录实验现象。探究实验实验步骤现象Ⅰ将放电装置放置于透明的矿泉水瓶之中,通电Ⅱ①将装有8mLNO的注射器快速吸入20mL空气,封闭管口,观察现象;②再向注射器内吸入5mL水,振荡注射器,观察现象;③再次吸入10mL空气,充分振荡,观察现象;④然后测定溶液的pH2.请根据实验现象和小贴士,写出上述过程中所涉及反应的化学方程式,并从氧化还原角度分析含氮物质的性质。小贴士(1)NO2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。(2)放电时,N2与O2生成NO。NO是无色、难溶于水的有毒气体。(3)经检测,NO2与H2O反应只生成一种酸性物质。(4)常见的酸性含氮物质有HNO3和HNO2(亚硝酸)。【小阅读】请阅读教材P11~12的内容,了解有关固氮的知识。续表任务三:你还知道哪些与含氮物质转化有关的事实或现象吗?含氮物质之间的转化对人类的生产、生活都是有益的吗?【评测反馈】目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。汽车尾气中含有CO和NO等多种污染物。内置贵金属催化剂(1)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是在汽车的排气管上装一个催化转化装置(右图),使NO和CO反应,生成CO2和N2,写出反应的化学方程式。(2)汽车尾气是形成硝酸型酸雨的主要原因之一,请写出有关反应的化学方程式。核心素养专练1.下列气体不会造成空气污染的是()A.NH3 B.N2 C.NO D.NO22.下列气体中,不能用排水法收集的是(),不能用排空气法收集的是()A.NO2 B.NO C.O2 D.H23.不属于氮的固定的变化是()A.根瘤菌把氮气转化为氨B.氮气和氢气在适宜条件下合成氨C.镁在氮气中燃烧D.工业上用氨和二氧化碳合成尿素4.在NO2被水吸收的反应中,还原产物和氧化产物的物质的量比为()A.3∶1 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶15.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2,②NO2和O2,③NO和O2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是()A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V26.烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样方法。回答下列问题:采样系统简图采样步骤:①检验系统气密性;②加热器将烟道气加热至140℃;③打开抽气泵置换系统内空气;④采集无尘、干燥的气样;⑤关闭系统,停止采样。(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用是。

(2)C中填充的干燥剂是(填字母)。

a.碱石灰b.无水CuSO4c.P2O5(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用是与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。(4)采样步骤②加热烟道气的目的是。

参考答案课堂探究【自主学习】任务一:【合作学习】任务二:1.探究实验实验步骤现象Ⅰ将放电装置放置于透明的矿泉水瓶之中,通电矿泉水瓶变瘪Ⅱ①将装有8mLNO的注射器快速吸入20mL空气,封闭管口,观察现象;②再向注射器内吸入5mL水,振荡注射器,观察现象;③再次吸入10mL空气,充分振荡,观察现象;④然后测定溶液的pH①气体变为红棕色,注射器内气体体积减小;②红棕色气体变为无色,且气体体积减小;③气体先变红棕色,然后褪色;④溶液的pH约为22.Ⅰ.N2+O22NO。Ⅱ.2NO+O22NO2;3NO2+H2O2HNO3+NO。任务三:含氮化合物燃烧,汽车尾气中含有氮氧化合物;氮氧化合物的排放污染环境,会形成光化学烟雾、酸雨、破坏臭氧层等。【评测反馈】(1)2NO+2CON2+2CO2。(2)2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO。核心素养专练1.B2.AB3.D4.C5.A6.(1)除尘(2)c(3)(4)防止NOx溶于冷凝水第二节氮及其化合物第1课时氮气与氮的氧化物学习目标1.通过了解自然界中氮的循环,了解自然固氮和人工固氮,掌握N2、NO、NO2的性质。2.通过信息的整理,培养归纳总结的能力;通过实验探究,提高操作、观察、分析、总结的能力。3.通过学习自然固氮,体会大自然的神奇魅力;通过重温人工固氮的发展历程,感受科学技术对人类的巨大贡献。4.通过氮的循环中重要物质的学习,培养学生严谨的态度、不畏艰难的勇气和为科学献身的精神。重、难点氮的固定、氮氧化性的性质。课堂探究主题学习探究过程提升素养自主学习1.结合视频阅读教材,分析自然界中氮的循环有哪些途径?2.自然界中氮的固定方式有哪些?知道氮循环的重要意义。知识回顾试结合氮原子的结构和氮气的分子结构,分析氮气的性质。形成结构决定性质的学科分析思维。一、氮气与氮的固定【合作交流】【问题1】借鉴自然固氮,思考人工固氮的研究方向,你能设计出哪几种方案?【问题2】结合相关资料,讨论你所设计方案在工业生产中的可行性。化学方程式反应条件方案评价【问题3】结合材料,交流合成氨有什么重大意义?【问题4】你认为未来固氮技术应该朝着哪个方向发展?了解科学研究的一般思路。培养科学探索的精神。二、氮的氧化物【实验探究】【探究1】观察盛有NO和NO2的集气瓶,简单归纳其物理性质。【探究2】联系N2与O2放电的实验现象,分析NO有什么性质?如何对NO进行验证?【探究3】认真阅读实验步骤,仔细观察实验现象,对实验现象进行分析。实验步骤实验现象结论或解释1.向瓶1(NO)中缓慢注入O22.向瓶2(NO2)中注入2mL水,振荡3.继续向瓶2中注入少量O2,观察现象,再次振荡总结研究物质性质的基本程序。续表主题学习探究过程提升素养二、氮的氧化物【探究4】从氧化还原的角度分析步骤1、2中的产物,写出化学方程式。【探究5】NO2、O2、H2O能否完全转化为产物?【探究6】以上设计对工业生产硝酸有什么启示?【探究7】结合教材和材料,分析氮的氧化物有哪些应用,又有哪些危害?【评价反馈】【练习1】下列说法不正确的是()A.氮元素在自然界中既以游离态存在,又以化合态存在B.大气、陆地、水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环C.仿生固氮是一种生物固氮D.氮元素是构成生命的基本元素【练习2】在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和发生氧化反应的物质,其质量比为()A.3∶1 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶1培养绿色化学的理念。课堂小结科学思维—科学知识—科学精神模型构建核心素养专练1.下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是()选项气体(杂质)方法ASO2(H2S)通过酸性高锰酸钾溶液BCl2(HCl)通过饱和的食盐水CN2(O2)通过灼热的铜丝网DNO(NO2)通过氢氧化钠溶液2.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为。

(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应如下:NO+NO2+2OH-2NO2-+H22NO2+2OH-NO2-+NO3-①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有(填字母)。

A.加快通入尾气的速率B.采用气、液逆流的方式吸收尾气C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是(填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是(填化学式)。

(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,其离子方程式为②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是。

参考答案课堂探究【自主学习】1.自然固氮和人工固氮,动、植物和微生物间的循环。2.自然固氮主要有放电固氮和豆科植物根瘤菌固氮。【知识回顾】氮原子最外层有5个电子,既不易得电子,也不易失去电子,通常通过共价键形成物质。N2结构稳定,但能与活泼的金属(如Mg)或非金属(如H2、O2)反应。一、氮气与氮的固定【问题1】模拟放电高能固氮或仿生固氮,设计方案。【问题2】化学方程式反应条件方案评价N2+O22NO放电放电条件能耗高,效益低,操控性较差N2+3H22NH3高温、高压、催化剂高温、高压催化合成,条件较低,较易实现【问题3】合成氨为农业生产提供氮肥。【问题4】仿生固氮,寻找更高效的催化剂合成氨。二、氮的氧化物【探究1】NO是无色气体,NO2为红棕色气体。【探究2】无色NO能够被O2氧化成红棕色NO2。将无色气体接触空气,若变为红棕色,则证明气体为NO。【探究3】实验步骤实验现象结论或解释1.向瓶1(NO)中缓慢注入O2气体变为红棕色NO转化为NO22.向瓶2(NO2)中注入2mL水,振荡气体变为无色NO2与水反应3.继续向瓶2中注入少量O2,观察现象,再次振荡气体变为红棕色产生的无色气体为NO【探究4】①2NO+O22NO2,②3NO2+H2O2HNO3+NO。【探究5】能完全转化,②×2+①得:4NO2+O2+2H2O4HNO3。【探究6】循环转化可提高原子利用率,减少污染。【探究7】应用:氮的氧化物可用于制备硝酸、作燃料等。危害:导致光化学烟雾,引起酸雨。【评价反馈】【练习1】C【练习2】C核心素养专练1.A2.(1)2NH3+2O2N2O+3H2O(2)①BC②NaNO3NO(3)①3HClO+2NO+H2O3Cl-+2NO3-+5H+②溶液的pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强

第二节氮及其化合物第2课时氨与铵盐学习目标1.通过分类、观察分析、归纳总结等方法逐步掌握氨与铵盐的相关性质,通过比较和评价来确定实验室制氨气的反应原理。2.通过实验探究、小组讨论、合作交流等培养学生的实验操作技能、合作能力和分析问题的能力。3.感受氨、铵盐与农业生产的密切联系,提高学习化学的兴趣,增强社会责任感。重、难点氨的性质与制备。课堂探究主题学习探究过程提升素养自主学习1.液氨为什么可以用作制冷剂?为什么可以喷水处理泄漏的氨?2.已知化学反应:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,分析该反应的氧化剂和还原剂及其元素体现的性质。【模型构建】性质决定用途。总结元素价态与物质性质的关系。续表主题学习探究过程提升素养知识回顾请写出以下反应的化学方程式,并回答相关问题。①N2与O2②NO与O2③NO2与H2O④N2与H2问题:(1)“雷雨发庄稼”涉及了哪些反应?(2)属于固氮的反应有哪些?(3)人工固氮有什么重要的意义?总结反应中N的化合价变化。一、氨的性质【实验1】探究氨的性质。1.观察氨的颜色、状态。2.用注射器向收集满氨的矿泉水瓶中加入10mL左右的水,观察并记录实验现象。3.演示喷泉实验步骤1:向盛有氨气的矿泉水瓶中注入少量蒸馏水,塞紧塞子,观察实验现象。步骤2:向盛有蒸馏水的烧杯中滴入几滴酚酞溶液,将一瓶收集满氨的圆底烧瓶用带有玻璃管和胶头滴管的塞子塞紧,组装好教材P13图5-11的装置,挤压胶头滴管,观察现象。(1)喷泉实验的原理是什么?(2)加入酚酞溶液的蒸馏水进入烧瓶为什么会变红?(3)从物质分类的角度判断NH3、NH3·H2O所属的物质类别。【实验2】浓氨水与浓盐酸反应。(1)区别什么是烟和雾?(2)分别写出氨与盐酸、硫酸、硝酸反应的化学方程式,并总结规律。【学以致用】如何检验氨管道是否漏气?【分析探究】1.从氧化还原的角度来分析,如何以氨为原料来生产硝酸?写出反应的化学方程式。2.试结合元素化合价分析,如何利用氨消除大气中氮氧化物污染?1.总结氨的物理性质:。

2.总结氨的化学性质:。

3.根据所学内容,总结氨的用途。二、铵盐的性质【实验3】铵盐受热分解、加热NH4Cl和NaOH的混合溶液。书写相关反应的化学方程式,是离子反应的,写出离子方程式。【学以致用】1.检验溶液中是否含有NH4+,2.利用我们所学的知识,小组之间相互讨论,思考我们可以通过哪些原理在实验室得到氨气?并比较、对比,得出实验室制氨的最佳方法。1.总结铵盐的性质。2.总结制氨的方法。续表主题学习探究过程提升素养三、氨的实验室制备【实验4】实验室制氨。【思考】1.如何收集、验满NH3以及进行尾气处理?2.收集氨时,试管口的棉花有什么作用?【评价反馈】【练习1】下列装置能达到实验目的的是()①实验室制取并收集NH3②吸收NH3③检查装置气密性④利用排空气法收集CO2A.①④ B.②④ C.②③ D.①③【练习2】为了检验某固体物质中是否含有NH4+,你认为下列试剂和试纸一定用不到的是(①蒸馏水②NaOH溶液③红色石蕊试纸④蓝色石蕊试纸⑤稀硫酸A.①⑤ B.④⑤ C.①③ D.①④⑤【分析模型】从反应原理、反应装置、收集方法、如何验满、尾气处理、注意事项等方面分析。核心素养专练1.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是()A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl和Na2CO3受热时都易分解C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D.图中所涉及的反应均为氧化还原反应2.为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH4+的废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),下列说法不正确的是()A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B.X可以是空气,且需过量C.捕获剂所捕获的气体主要是COD.处理含NH4+废水时,发生反应的离子方程式为NH4++NO2-N3.NH3及其盐都是重要的化工原料。(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为(填字母)。

(2)按下图装置进行NH3性质的实验。①先打开旋塞1,B瓶中的现象是,原因是,稳定后,关闭旋塞1。

②再打开旋塞2,B瓶中的现象是。

参考答案课堂探究【自主学习】1.液氨汽化时吸收大量的热,使环境温度降低,故可作制冷剂。2.氧化剂是CuO,体现+2价Cu的氧化性;还原剂是NH3,体现-3价N的还原性。【知识回顾】①N2+O22NO②2NO+O22NO2③3NO2+H2O2HNO3+NO④N2+3H22NH3(1)“雷雨发庄稼”涉及①②③。(2)属于固氮的反应有①④。(3)人工固氮为农业生产提供氮肥。一、氨的性质【实验1】(1)瓶内气体迅速溶解,导致压强减小,使烧瓶内外产生了足够大的压强差,从而发生喷泉。(2)氨与水反应生成一水合氨,使溶液呈碱性。(3)NH3是碱性气体,NH3·H2O是弱碱。【实验2】(1)烟和雾的分散质分别是固体小颗粒与液体小液滴(2)NH3+HClNH4Cl、NH3+HNO3NH4NO3、2NH3+H2SO4(NH4)2SO4;NH3与酸发生化合反应生成相应的铵盐。【学以致用】将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管道,若出现白烟,则说明漏气。【分析探究】1.氨中N为-3价,具有还原性,可用O2氧化为氮氧化合物,然后合成硝酸。4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+O22NO2;3NO2+H2O2HNO3+NO。2.利用归中反应将NH3与氮氧化合物转化为无污染的N2。【提升素养】1.氨是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的小,极易溶于水(体积比1∶700)2.(1)碱性气体①NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-。②NH3+酸铵盐。(2)还原性——催化氧化制硝酸二、铵盐的性质【实验3】NH4ClNH3↑+HCl↑;NH4++OH-NH3↑+H2O。【学以致用】1.取少量待测液于试管中,加入浓NaOH溶液加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,说明溶液中含有NH4+2.铵盐与碱的反应、加热氨水、铵盐分解制取氨。【提升素养】1.(1)铵盐不稳定,受热易分解;(2)铵盐与强碱溶液反应,放出氨。2.略三、氨的实验室制备【思考】1.可用向下排空气法收集,利用湿润的红色石蕊试纸(或蘸有浓盐酸的玻璃棒)置于试管口验满,多余的氨可通入水或酸中处理,需要防倒吸。2.试管口的棉花可以防止NH3与空气对流,提高收集氨的纯度。【评价反馈】【练习1】C【练习2】B核心素养专练1.C2.B3.(1)ACG(2)①产生白色的烟氯化氢与氨反应生成了氯化铵小颗粒②烧杯中的石蕊溶液会倒流进入B瓶中,溶液变红色

第二节氮及其化合物第3课时硝酸酸雨及其防治学习目标1.利用氧化还原观点和对比的方法分析反应特点,感悟质疑、崇实、探索和求真的科学精神,激发学习化学的兴趣,培养求真务实的科研精神。2.通过实验探究和问题讨论的过程,使学生初步掌握实验研究的方法,提高探究能力,培养敢于质疑、勤于思考、团结合作的学习习惯。3.通过学习认识酸雨的形成与防治,体会科学价值,培养环保意识和社会责任意识。4.通过分析浓度对硝酸氧化性的影响,认识硝酸的用途,引导学生用辩证的观点认识客观物质,体会化学的科学和应用价值。重、难点硝酸的化学性质。课堂探究主题学习探究过程提升素养自主学习1.硝酸有哪些用途?2.工业上如何制备硝酸?体现了含氮物质的什么化学性质?【价态观】总结元素价态与物质性质的关系。知识回顾【思考】结合学习过的酸,推测硝酸有哪些化学性质?试举例说明,属于离子反应的写出离子方程式。总结酸的通性。续表主题学习探究过程提升素养一、硝酸的性质【观察思考】1.硝酸具有什么物理性质?2.盛放硝酸的试剂瓶是棕色的,这是什么原因呢?如何设计实验来验证呢?【实验Ⅰ】验证硝酸的酸性。实验操作现象结论或解释1向稀硝酸中滴加少量紫色石蕊溶液2向浓硝酸中滴加少量紫色石蕊溶液【实验Ⅱ】探究硝酸的漂白原理。1.加热褪色的滴有紫色石蕊溶液的浓硝酸。2.铜与浓、稀硝酸的反应。实验步骤:(1)把内置一小段铜丝的一次性注射器直接插入小药瓶的胶塞,吸取0.5mL浓硝酸(或稀硝酸),拔出后立即将针尖插入胶塞,以防漏液。观察并记录现象。(2)拿去胶塞,再往针筒里吸蒸馏水至2.5mL(注意与前者反应剧烈程度的比较),插上胶塞,观察并记录现象。(3)把针筒倒立,拿去胶塞,往针筒里吸入适量空气,观察并记录现象。(4)最后,往针筒里吸入2.5mL的氢氧化钠溶液,将针尖插入胶塞。实验铜与浓硝酸反应铜与稀硝酸反应现象反应产物化学方程式氧化性能得到什么结论?【思考】浓硝酸的氧化性很强,为什么运输浓硝酸时还是用铁罐车和铝槽车运输?1.总结硝酸的物理性质。2.总结硝酸的保存方法。【总结】硝酸的化学性质1.不稳定性。2.酸性。3.氧化性。总结研究物质性质的方法。二、酸雨及其防治【思考】1.酸雨是怎么形成的?2.酸雨有哪些危害?3.应该采取哪些措施来防治酸雨?总结酸雨的形成途径、危害及防治措施。续表主题学习探究过程提升素养评价反馈【练习1】下列关于浓硝酸和浓硫酸说法不正确的是()A.浓硝酸和浓硫酸在空气中久置,酸溶液的浓度都会降低B.和铜反应中都表现出强氧化性和酸性C.浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中D.常温下,浓硝酸、浓硫酸不和铁、铝反应【练习2】已知3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,则下列说法不正确的是()A.Cu做还原剂,HNO3做氧化剂B.HNO3在该反应中只有部分表现出了氧化性C.每生成22.4L(标准状况)NO有3mol电子转移D.如果有8molHNO3被还原,则生成了2molNO核心素养专练1.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A.氨水 B.硝酸 C.醋 D.卤水2.关于硝酸的说法中正确的是()A.硝酸电离出的H+,能被Zn还原成H2B.常温下,向浓硝酸中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体C.向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸,可在管口观察到红棕色气体D.过量的Fe粉中加入稀硝酸,充分反应后,滴入KSCN溶液,溶液呈红色3.下列有关铜与浓硝酸反应的说法中错误的是()A.HNO3是氧化剂,NO2是还原产物B.若2molHNO3被还原,则反应中一定生成22.4LNO2气体C.参加反应的硝酸中,被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比是1∶1D.硝酸在反应中既表现了强氧化性,又表现了酸性4.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是()①②③A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应5.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是()选项实验操作现象解释或结论A过量的Fe粉中加入稀硝酸,充分反应后,滴入KSCN溶液溶液呈红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+B常温下,Fe、Al放入浓硝酸或浓硫酸中无明显现象Fe、Al与浓硝酸或浓硫酸发生钝化CAl箔插入稀硝酸中无现象Al箔表面被硝酸氧化,形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取浓硝酸点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓硝酸具有酸性6.在盛有一定量浓硝酸的试管中加入6.4g铜片发生反应。请回答:(1)开始阶段,观察到的现象为,反应的化学方程式是。

(2)反应结束后,铜片有剩余,再加入少量20%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,反应的离子方程式是。

(3)若6.4g铜片消耗完时,共产生气体2.8L(标准状况)。则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量是。

(4)实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中,原因是(用化学方程式表示)。

(5)工业上通常用氨催化氧化法制硝酸,写出氨催化氧化的化学方程式:。

参考答案课堂探究【自主学习】1.①与氨反应制造硝酸铵化肥;②金属清洗剂;③制农药、炸药、染料等。2.体现了N2的氧化性,NH3、NO的还原性,NO2既有还原性,又有氧化性。【知识回顾】(1)使酸碱指示剂变色:硝酸能使紫色石蕊溶液变红;(2)与活泼金属反应放出氢气;(3)与碱发生中和反应:H++OH-H2O;(4)与碱性氧化物反应:2H++CuOCu2++H2O;(5)与某些盐反应:2H++CO32−H2O+CO2↑。一、硝酸的性质【观察思考】1.硝酸是无色液体,易挥发,具有刺激性气味。2.硝酸不稳定,易分解。设计实验:加热硝酸,观察现象。【实验Ⅰ】验证硝酸的