新课标化学（农林牧渔类）-教学课件-4-1-2-中职《化学（农林牧渔类）》同步教学(高教版)

主题四 常见无机物及其应用 第一节 常见非金属单质及化合物 【新课引入】 根据前面学习的非金属单质的内容，结合实际生活情况，举例说明生活中这些非金属单质对应的非金属化合物都有哪些？ 任务一 非金属气态氢化物 1.氯化氢 【观察与认知】 取一瓶盐酸（如图所示），观察其颜色、状态；打开瓶盖，小心地扇闻盐酸的气味，结合经验，认识氯化氢、盐酸的物理性质和化学性质。 盐酸 二、 常见非金属化合物 任务一 非金属气态氢化物 1.氯化氢 氯化氢是无色、有刺激性气味的气体，密度约为空气的1.2倍，在空气中易与水蒸气结合形成酸雾。氯化氢极易溶于水，其水溶液成为氢氯酸，俗称盐酸。 纯净的盐酸是无色液体，有刺激性气味。盐酸是一种强酸，具有酸的通性。能使酸碱指示剂变色，能与金属、金属氧化物、碱和盐等发生反应。 盐酸是重要的化工原料，工业上可用盐酸制取多种化学试剂，焊接用的“镪水”就是含有锌盐的浓盐酸；可用盐酸除去金属表面的铁锈。 任务一 非金属气态氢化物 2.硫化氢 硫化氢是无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气略大，能溶于水。常温常压下，1体积水能溶解2.6体积的硫化氢。它的水溶液叫做氢硫酸，显弱酸性。硫化氢有毒，是大气的主要污染物之一。水稻田由于通风不良可能产生硫化氢，导致稻苗烂根；动植物体腐败时，也会产生硫化氢气体。腐坏的鸡蛋散发的就是硫化氢气体。 任务一 非金属气态氢化物 2.硫化氢 【交流与讨论】 查阅资料，设计一个实验方案，探究H2S在空气中是否能够燃烧？ 讨论结果如下： 硫化氢是一种可燃性气体，空气充足时，生成二氧化硫和水；空气不足时，生成硫单质和水。 2H2S + 3O2（充足） 2H2O + 2SO2 2H2S + O2（不充足） 2H2O + 2S↓ 任务一 非金属气态氢化物 2.硫化氢 【交流与讨论】 SO2和H2S都是有毒气体，为什么工业上常将排出的含SO2的尾气和含H2S的废气相互作用呢？ 讨论结果如下： 硫化氢具有较强的还原性，与二氧化硫可发生如下反应： 2H2S+SO2=3S↓+2H2O 反应完毕，资源回收利用，0污染排放。（保护环境） 任务一 非金属气态氢化物 3.氨气 氨气是无色、有刺激性气味的气体，密度为0.771 g/L，比空气轻，易液化，在常压下冷却到－33.35℃，会凝结成无色液体，成为液氨，液氨如果汽化需要吸收大量的热，能使周围物质的温度急剧降低，因此，液态氨可作制冷剂。 任务一 非金属气态氢化物 3.氨气 （1）氨与水的反应 氨气极易溶解于水，在常温下，1体积水大约可溶解700体积氨。 任务一 非金属气态氢化物 3.氨气 （1）氨与水的反应 【实验与探究】 将充满氨气的干燥瓶按图连接好，用带玻璃管和滴管（滴管先吸水）的塞子塞紧瓶口，立即倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯（水中预先加入少量酚酞溶液）中，挤压滴管胶头，使少量水进入烧瓶。观察现象。 氨溶于水的喷泉实验 任务一 非金属气态氢化物 3.氨气 （1）氨与水的反应 探究结果： 从实验可以看出，烧杯中的水立即由玻璃管喷入烧瓶形成，红色的喷泉。 氨溶于水时，大部分与水结合形成一水合氨（NH3•H2O），一水合氨很不稳定，受热分解为氨和水。 氨溶于水的喷泉实验 任务一 非金属气态氢化物 3.氨气 （1）氨与水的反应 【交流与讨论】 氨水和液态氨是同一种物质吗？氨水中含有哪些离子和分子？ 氨水是弱电解质，能部分解离，存在着解离平衡： NH3 + H2O NH3•H2O NH4＋＋OH－ 任务一 非金属气态氢化物 3.氨气 （2）氨与酸的反应 【实验与探究】 取2支玻璃棒，分别蘸取浓氨水和浓盐酸，使2支玻璃棒接近，观察现象。 从实验可以看出，氨气与氯化氢化合生成了微小的氯化铵晶体。可用浓氨水来检验氯化氢。 氨遇到盐酸时，会发生反应生成相应的铵盐。 NH3 + HCl=NH4Cl 氨与盐酸的反应 任务一 非金属气态氢化物 3.氨气 （2）氨与酸的反应 铵盐易溶于水，是农业上的速效氮肥，可直接被作物吸收。铵盐不稳定，受热易分解，放出氨气： NH4HCO3 NH3↑+ H2O +CO2↑ NH4Cl NH3↑+HCl↑ 任务一 非金属气态氢化物 3.氨气 氨水是碱性液体氮肥，适用于酸性土壤。施用氨水时，应加水稀释至0.5%以下，并深施盖土，减少损失。氨水易挥发，应密封保存，放在背风阴凉处。 氨气是氮肥工业的基础，是制造硝酸、纯碱、铵盐的重要原料，也是纤维、塑料盒尿素等有机合成工业常用的原料。 任务二 非金属氧化物 1.二氧化硫 二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。20 ℃时，1体积水能溶解40体积的二氧化硫。二氧化硫有毒，它是造成大气污染的主要有害物质之一。二氧化硫在空气中含量过多，易形成酸雨，对作物形成危害，造成减产，甚至使作物完全枯死。二氧化硫对人体有害，若室内浓度偏高，则会刺激鼻、喉黏膜，引起咳嗽、流涕、呼吸道疾病等。工业上规定，空气中二氧化硫含量不得超过0.02 mg/L。 任务二 非金属氧化物 1.二氧化硫 （1）二氧化硫与水反应 二氧化硫是酸性氧化物，溶于水时生成亚硫酸。亚硫酸不稳定，容易分解成水合二氧化硫。二氧化硫与水的反应是一个可逆反应，用“ ”表示。 SO2 + H2O H2SO3 （2）二氧化硫与碱反应 二氧化硫是酸性氧化物，与碱反应生成亚硫酸盐。 SO2 + 2NaOH=Na2SO3 + H2O 任务二 非金属氧化物 1.二氧化硫 （3）二氧化硫与氧气反应 二氧化硫在适当温度并有催化剂存在的条件下，可以被氧化成三氧化硫。 SO2 + O2 2SO3 （4）二氧化硫的漂白作用 SO2能与许多染料或有色物质进行反应，生成不稳定的无色物质，具有漂白作用，其漂白作用是一个可逆过程。用麦草编制的草帽经过二氧化硫漂白后，日久会变黄，就是由于不稳定的无色物质分解导致的。 任务二 非金属氧化物 1.二氧化硫 【交流与讨论】 氯气和二氧化硫都具有漂白作用，它们的漂白原理相同吗？为什么？ 不相同。 二氧化硫与氯气都是和有色物质的发色基团进行反应，但两者的原理不一样。 二氧化硫是还原而漂白，氯气是氧化而漂白。 任务二 非金属氧化物 2.三氧化硫 三氧化硫是一种无色易挥发的晶体，熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，易形成酸雾。 （1）三氧化硫与水反应 三氧化硫遇水立即发生剧烈反应生成硫酸，同时放出大量的热： SO3 +H2O = H2SO4 任务二 非金属氧化物 2.三氧化硫 （2）三氧化硫与碱性氧化物或碱反应 三氧化硫是酸性氧化物，能与碱性氧化物或碱反应生成硫酸盐： SO3+ CaO =CaSO4 SO3+2NaOH=Na2SO4 +H2O 三氧化硫具有氧化性，是一种强氧化剂。 任务二 非金属氧化物 3.一氧化氮和二氧化氮 【交流与讨论】 农谚说：“雷雨能肥田”、“种豆子不上肥，连种几年地更肥”，这是为什么呢？ 雷雨能肥田是闪电时空气中的氮气和氧气化合物生一氧化氮，一氧化氮进一步与氧气化合生成二氧化氮，二氧化氮被水吸收变成硝酸在下雨时降落到地面。 种豆子不上肥，连种几年地更肥是利用植物的根瘤菌，根瘤菌是一种细菌，能使豆科植物的根部形成根瘤，在自然条件下，它能把空气中的氮气转化为含氮的化合物，供植物利用。 任务二 非金属氧化物 3.一氧化氮和二氧化氮 一氧化氮为无色气体，难溶于水，有毒，在常温下很容易被空气中的氧气氧化生成红棕色的、有刺激性气味的二氧化氮气体： N2 + O2 2NO 2NO + O2= 2NO2 二氧化氮有毒，易溶于水，形成硝酸： 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 一氧化氮和二氧化氮都是大气污染的主要物质之一，它们对环境均有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。 任务三 硫酸和硝酸 1.硫酸 【交流与讨论】 浓硫酸是工业上“三大强酸”之一。浓硫酸作干燥剂能干燥哪些气体？为什么？ 浓硫酸不能干燥与它发生氧化还原反应的气体，H2、CO并不会与浓硫酸反应，所以可以用浓硫酸干燥。 浓硫酸可干燥的气体有： 氢气、氧气、氮气、氯气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氯化氢等。 任务三 硫酸和硝酸 1.硫酸 纯硫酸是无色、无臭、难挥发的油状液体。市售浓硫酸的质量分数为98%，密度为1.84%。硫酸是工业上重要的“三酸”之一，除了具有酸的通性以外，还具有以下特性： （1）浓硫酸的吸水性 浓硫酸能与水以任意比例混溶，能和水结合生成硫酸的水合物，并放出大量的热。因此，实验室常用浓硫酸作干燥剂。 配制浓硫酸时，一定要把浓硫酸慢慢注入水中，切勿把水倒入浓硫酸中。（酸入水） 任务三 硫酸和硝酸 1.硫酸 （2）浓硫酸的脱水性 【实验与探究】 取少量的蔗糖放入烧杯中，用适量水调成膏状，然后慢慢注入适量的浓硫酸，用玻璃棒搅动烧杯中的混合物，观察现象。 从实验可以看出，大量疏松多孔状黑色物质不断地从烧杯中涌出，并放出带有焦糊味的气体。反应完毕后，形成状如面包样的黑色物质。 任务三 硫酸和硝酸 1.硫酸 （2）浓硫酸的脱水性 浓硫酸具有很强的腐蚀性，能从含碳、氢、氧元素的有机化合物中，把氢、氧两种元素按照组成水的比例夺取出来，使有机物炭化。 浓硫酸使用时一定要注意安全。 任务三 硫酸和硝酸 1.硫酸 （3）浓硫酸的氧化性 浓硫酸是强氧化剂，几乎能和所有的金属（金、铂除外）起氧化还原反应。 【实验与探究】 在试管中加入2 mL浓硫酸，放入一块洁净的铜片，立即用带导管的胶塞塞紧，加热。把放出的气体通入紫色石蕊溶液中，观察现象。 任务三 硫酸和硝酸 1.硫酸 （3）浓硫酸的氧化性 从实验可以看出，在加热条件下，铜和浓硫酸反应生成的气体能使紫色石蕊溶液变红。 浓硫酸与铜反应，除生成硫酸铜外，还生成了二氧化硫和水： 2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O +SO2↑ 任务三 硫酸和硝酸 1.硫酸 （3）浓硫酸的氧化性 在常温下，浓硫酸能将铁、铝等金属氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，保护金属内部不再继续氧化，即金属的钝化。工业上，利用钝化作用，把浓硫酸装在铁罐中低温储存和运输。 在加热时，浓硫酸还能与非金属反应。例如： 2H2SO4(浓) + C CO2↑ + 2SO2↑+ 2H2O 任务三 硫酸和硝酸 1.硫酸 硫酸是最重要的化工产品之一，使用非常广泛。可用于生产化肥、农药、染料、蓄电池等，在冶金工业、机械制造业以及化纤、石油、制革工业中，也都大量使用硫酸。在实验室，硫酸是一种常用的试剂。 任务三 硫酸和硝酸 2.硝酸 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，易溶于水。一般市售浓硝酸质量分数约为69%，质量分数大于98%的浓硝酸极易挥发，与空气中的水蒸气形成酸雾，故称发烟硝酸。 硝酸是一种强酸，除了具有酸的通性以外，还具有一些特殊性质。 任务三 硫酸和硝酸 2.硝酸 （1）浓硝酸的不稳定性 【观察与认知】 取一瓶浓硝酸，观察其颜色，然后将其置于阳光下一段时间，观察溶液颜色的变化。 在光或热的作用下，浓硝酸不稳定，易发生分解。分解产生了红棕色的NO2，溶于硝酸而使其呈黄色。 4HNO3 4NO2↑+ O2↑+ 2H2O 硝酸的浓度越大，越容易分解。因此，通常将浓硝酸用棕色瓶盛放，保存在阴凉避光处。 任务三 硫酸和硝酸 2.硝酸 （2）硝酸的氧化性 浓、稀硝酸都具有氧化性，几乎能与所有金属（金、铂除外）和非金属发生氧化还原反应。 浓硝酸和稀硝酸都能与铜发生反应，前者反应激烈，有红棕色气体产生；后者反应缓慢，有无色气体产生，试管口变成红棕色。反应方程式： Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O 硝酸还能使许多非金属如碳、硫、磷等氧化。 C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O 任务三 硫酸和硝酸 2.硝酸 冷的浓硝酸也能使铝、铁等金属“钝化”，因此，可用铝槽车储运浓硝酸。 浓硝酸与浓盐酸（体积比为1:3）称为“王水”，它的氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 硝酸是工业上重要的“三酸”之一。硝酸有着广泛的用途，是制造农药、炸药、氮肥、染料、塑料的重要化工原料；硝酸是实验室重要的化学试剂。 任务三 硫酸和硝酸 2.硝酸 【交流与讨论】 实验室里用金属与酸反应制取氢气时，采用的是稀硫酸或盐酸，而不是浓硫酸或硝酸，为什么？ 浓硫酸、硝酸具有强氧化性，与金属反应不生成氢气，而是生成水。 【课堂小结】 【课堂评价】 教学内容 学习内容及核心素养发展重点 学生自 评20% 学生 互评20% 教师 评价 60%   得分   学习任务 学科核心素养发展重点 学习任务 课前学习任务(10分) 自主学习 现象观察   任务一：了解非金属化合物的物理性质(30分) 现象观察与规律认知   任务二： 掌握非金属化合物的化学性质(30分) 树立珍惜自然、爱护环境、合理使用化学物质的观念   任务三：知道非金属化合物的生产生活应用 (30分) 社会责任感和创新意识   总 分   【任务拓展】 1.调查你所在城市的空气质量及主要污染物质，了解净化汽车尾气的方法等，提出防治建议，做成演示文稿，在课堂上交流。 2.科学研究表明，雷雨天气对农作物生产是有利的。据测算，全球每年因雷电落到地面上的氮肥就有四亿吨。用学过的化学知识分析为什么雷雨会产生氮肥，并写出主要反应方程式。 $$