1、非金属及其化合物非金属及其化合物 教材分析教材分析卤族元素碳族元素氧族元素氮族元素四章 Cl Si S N一、知识内容结构一、知识内容结构材料材料资源资源环境环境化工原料化工原料充分考虑情景的创设，考虑知识的应用充分考虑情景的创设，考虑知识的应用(切入点切入点)第三章第三章 探索生活材料探索生活材料 第三节第三节 玻璃、陶瓷和水泥玻璃、陶瓷和水泥第四章第四章 保护生存环境保护生存环境 第一节第一节 改善大气质量改善大气质量二、在模块中地位作用二、在模块中地位作用【知识与技能知识与技能】三、本章教学目标三、本章教学目标【过程与方法过程与方法】【情感态度与价值观情感态度与价值观】 在教学过程中，培
2、养学生的合作学在教学过程中，培养学生的合作学习能力，以及求实、创新的良好品质。习能力，以及求实、创新的良好品质。 体会化学对环境保护的意义，培养体会化学对环境保护的意义，培养学生关注社会的意识和生态责任感。学生关注社会的意识和生态责任感。 四、本章重点和难点分析：四、本章重点和难点分析：教学重点：教学重点： (1)(1)氯气的化学性质；氯气的化学性质； (2)(2)二氧化硫及硫酸的化学性质；二氧化硫及硫酸的化学性质；(3)(3)氮氧化物及硝酸的化学性质。氮氧化物及硝酸的化学性质。教学难点：教学难点： (1)(1)各物质性质的化学方程式的书写；各物质性质的化学方程式的书写； (2)(2)单质及化
3、合物之间的联系。单质及化合物之间的联系。课时建议课时建议本章学生分组实验教学要求（四项）：本章学生分组实验教学要求（四项）：1Cl-、SO42-、NH4+等常见离子的检验等常见离子的检验2氯气的性质氯气的性质3二氧化硫和浓硫酸的性质二氧化硫和浓硫酸的性质4氨及铵盐的性质氨及铵盐的性质 知识体系符合认知规律，有利于学生接受。知识体系符合认知规律，有利于学生接受。 内容安排重点突出。内容安排重点突出。从不同角度认识主干知从不同角度认识主干知识，如：学习识，如：学习SiOSiO2 2的化性，既介绍了酸性氧化物的化性，既介绍了酸性氧化物的共性，又介绍了的共性，又介绍了SiOSiO2 2的特性，扩展了学
4、生对非的特性，扩展了学生对非金属酸性氧化物的认识。金属酸性氧化物的认识。 对非重点知识和拓展性内容，采用多种形式对非重点知识和拓展性内容，采用多种形式来呈现。来呈现。例如，简要介绍了硅酸的制取原理和硅例如，简要介绍了硅酸的制取原理和硅胶的用途，应用广泛的硅酸盐产品以图片的形式胶的用途，应用广泛的硅酸盐产品以图片的形式呈现，一些新型陶瓷以呈现，一些新型陶瓷以“科学视野科学视野”的方式介绍，的方式介绍，硅酸盐的组成以硅酸盐的组成以“资料卡片资料卡片”的形式介绍。的形式介绍。硅元素硅元素单质单质：SiSi氧化物氧化物：SiOSiO2 2盐盐：硅酸盐：硅酸盐酸酸：H H2 2SiOSiO3 3物理性质
5、：物理性质：金属光泽黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性金属光泽黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性化学性质：化学性质：亲氧性（与氧化合）亲氧性（与氧化合）用途：用途：信息技术，光电技术信息技术，光电技术与与HFHF反应反应： SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O 与与NaOHNaOH反应反应： SiO2 + 2NaOH =Na2CO3 +H2O与与CaOCaO反应反应： SiOSiO2 2 + CaO = CaSiO + CaO = CaSiO3 3高温高温NaNa2 2SiOSiO3 3其它复杂硅酸盐其它复杂硅酸盐：陶瓷陶瓷 玻璃玻璃 水泥水泥 金刚砂金刚砂 橡胶硅橡胶硅 分子筛分子筛
6、碱性：与碱性：与HClHCl反应：制备硅胶反应：制备硅胶NaNa2 2SiOSiO3 3 + 2HCl =2NaCl + H + 2HCl =2NaCl + H2 2SiOSiO3 3( (胶胶) )阻燃性：防火剂阻燃性：防火剂 弱酸性弱酸性用途：干燥剂用途：干燥剂重重难难o 本节教学重点：二氧化硅的性质及其研究方法本节教学重点：二氧化硅的性质及其研究方法o 本节教学难点：硅酸盐的丰富性和多样性本节教学难点：硅酸盐的丰富性和多样性 教学中可采用多种形式来呈现，调动教学中可采用多种形式来呈现，调动 学生积极参与学生积极参与 思考题思考题 什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？画什么是硅石、石英、水晶、玛
7、瑙？画出由出由硅石分类硅石分类到玛瑙的树状分类图。到玛瑙的树状分类图。地球上存在的天然二氧化硅称为（统称为）硅石硅石结晶形（石英）结晶形（石英）无定形无定形无色透明无色透明彩色环带或层状彩色环带或层状水晶水晶玛瑙现代通信用光缆现代通信用光缆光学纤维胃镜光学纤维胃镜用光导纤维做用光导纤维做无开刀手术无开刀手术光导纤维手术头灯光导纤维手术头灯二氧化碳二氧化碳 二氧化硅二氧化硅 状态状态物理性质物理性质化化学学性性质质与水反应与水反应与碱反应与碱反应与碱性氧化物与碱性氧化物反应反应与酸反应与酸反应 用用 途途CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2C
8、O3CO2+CaO=CaCO3不反应不反应 = 固固 态态熔点低熔点低气气 态态熔点高、硬度大熔点高、硬度大人工降雨，灭火等人工降雨，灭火等 装饰、石英坩埚、光纤装饰、石英坩埚、光纤组成组成 性能性能制备制备使用使用SiO2公元一世纪的玻璃制品公元一世纪的玻璃制品Na2SiO3 CaSiO3 较稳定较稳定 SiO2+4HF =SiF4 +2H2O2 氢氟酸保存在哪儿？氢氟酸保存在哪儿？1盛放碱性物质的试剂瓶盛放碱性物质的试剂瓶 使用橡胶塞使用橡胶塞 SiO2+ 2NaOH = Na2SiO3 +H2O用氢氟酸用氢氟酸“刻刻”出的出的 玻璃工艺品玻璃工艺品玻璃玻璃2 氢氟酸保存在塑料瓶氢氟酸保存
9、在塑料瓶核心物质核心物质Na2CO3+SiO2 = Na2SiO3+CO2 高温高温CaCO3 + SiO2 = CaSiO3+CO2 高温高温玻玻璃璃的的品品种种石英玻璃石英玻璃有色玻璃有色玻璃铅玻璃铅玻璃光学玻璃光学玻璃钢化玻璃钢化玻璃石英坩埚石英坩埚人造水晶人造水晶光导纤维光导纤维彩色玻璃彩色玻璃防射线玻璃窗防射线玻璃窗琉璃琉璃相机镜头相机镜头镜片镜片车车 窗窗自然界自然界中的中的SiO2水晶水晶石英砂石英砂玛瑙玛瑙石英石英新闻回顾新闻回顾“开胸验肺开胸验肺”事件事件河南新密市人张海超曾在郑州振河南新密市人张海超曾在郑州振东耐磨材料有限公司打工东耐磨材料有限公司打工 ，后，后被多家医院诊
10、断出患有被多家医院诊断出患有“尘肺尘肺”，但面对职业病鉴定难题，最终只但面对职业病鉴定难题，最终只能以能以“开胸验肺开胸验肺”的方式证明了的方式证明了自己的病情自己的病情尘肺三期。尘肺三期。 在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅的粉尘，就会患硅肺病硅肺病（旧称（旧称矽肺矽肺）。）。生生 物物 陶陶 瓷瓷 应应 用用硅胶干燥剂硅胶干燥剂 硅酸钠硅酸钠（Na2SiO3） 硅硅 胶胶（nSiO2mH2O） 硅硅 酸酸（H2SiO3）脱水脱水Si SiO2 Na
11、2SiO3 H 2SiO3O2cNaOH 或或Na2SiO3SiF4HFCO2 +H2O或或HCl主要知识点主要知识点 1 1氯气氯气的性质的性质2. 2. 对对燃烧条件燃烧条件及其本质的新认识及其本质的新认识3 3氯水氯水的性质及漂白原理的性质及漂白原理4 4漂白液、粉漂白液、粉的生产原理及用途的生产原理及用途5 5ClCl的检验的检验如果将海洋中的盐全部提取出来，铺在地球的如果将海洋中的盐全部提取出来，铺在地球的陆地上，可使陆地平均升高陆地上，可使陆地平均升高150m150m。富集在海水中的元素氯富集在海水中的元素氯Cl氯元素的氯元素的化合价：化合价：-1+7-1+7你对你对Cl2了解多少
12、？了解多少？物质分类物质分类 通性通性化合价化合价 氧化性氧化性 还原性还原性研究物质性质的程序研究物质性质的程序观察物质的外观观察物质的外观预测物质的性质预测物质的性质实验和观察实验和观察解释及结论解释及结论特殊现象特殊现象新问题新问题 消防人员说氯气消防人员说氯气http:/ 2004http:/ 2004年年0404月月1616日日 21:3221:32 氯气为黄绿色气体，有强烈的刺激性气味，氯气为黄绿色气体，有强烈的刺激性气味，高压下可呈液态。据专家介绍，氯气被人吸入高压下可呈液态。据专家介绍，氯气被人吸入后，可迅速附着于呼吸道黏膜，造成支气管周后，可迅速附着于呼吸道黏膜，造成支气管周
13、围水肿、充血和坏死围水肿、充血和坏死, ,可引起严重的通气障碍。可引起严重的通气障碍。人吸入浓度为每立方米人吸入浓度为每立方米. .毫克的氯气时，毫克的氯气时，就会死亡。就会死亡。 据消防人员讲，一旦发生氯气泄漏，应立据消防人员讲，一旦发生氯气泄漏，应立即用湿毛巾捂住嘴、鼻，背风快跑到空气新鲜即用湿毛巾捂住嘴、鼻，背风快跑到空气新鲜处。处。氯气的物理性质氯气的物理性质黄绿色黄绿色刺激性气味有毒气体刺激性气味有毒气体易液化易液化可能溶于水可能溶于水 气体密度比空气大气体密度比空气大活动活动1 1 探究氯水的成分探究氯水的成分实验实验顺序顺序 实验过程实验过程实验现象实验现象结论及解释结论及解释
14、1 1 2 2 3 3 4 4浅黄浅黄绿色绿色有有氯气氯气分子存在分子存在氯气能溶于水氯气能溶于水产生白产生白色沉淀色沉淀氯水中氯水中有有ClCl- -说明氯气能与说明氯气能与水反应水反应先变先变红红，后褪色后褪色变红变红有有H H+ +褪色？褪色？观察氯水颜色观察氯水颜色取少量氯水于试管取少量氯水于试管中加入中加入AgNO3AgNO3溶液溶液取少量氯水于试取少量氯水于试管中滴加石蕊管中滴加石蕊在试管中加入镁在试管中加入镁条，向其中加入条，向其中加入少量氯水少量氯水有气泡有气泡氯水中有氯水中有酸产生酸产生活动活动2 2实验实验顺序顺序 实验过程实验过程实验现象实验现象实验结论实验结论1 12
15、2布条不布条不褪色褪色氯气没有氯气没有漂白性漂白性红色红色褪去褪去氯水有氯水有漂白性漂白性将将干燥干燥的红色布的红色布条放入氯气的集条放入氯气的集气瓶中气瓶中将将湿润湿润的红色布条的红色布条放入氯气的集气瓶中放入氯气的集气瓶中请按下图所示的步骤完成实验请按下图所示的步骤完成实验5.润湿的蓝色石蕊试纸润湿的蓝色石蕊试纸 2.润湿的红纸片润湿的红纸片4. 4滴滴AgNO3溶液溶液1.干燥的红纸片干燥的红纸片 3. 8滴滴NaOH 溶液溶液仔细观察并记录实验现象仔细观察并记录实验现象6.先滴先滴5滴滴84消毒消毒 液，再滴液，再滴3滴硫酸滴硫酸快速快速氯气 约约922,000 篇篇 氯气氯气有用有用
16、 氯气氯气有毒有毒 约约112,000112,000篇篇 约约174,000篇篇 氯气氯气氯气“有毒有毒”从生活中来，到生活中去从生活中来，到生活中去你能从以下三个角度来你能从以下三个角度来预预测测一下一下SO2的的化学性质化学性质吗？吗？并并对你的预测进行对你的预测进行理论分析理论分析。角度一角度一角度三角度三角度二角度二物质分类物质分类银耳银耳变白变白硫元素硫元素化合价化合价想一想：“模拟实验模拟实验”中观察到的现象有哪些？中观察到的现象有哪些？推测一：推测一：SO2可以溶于水可以溶于水推测二：推测二：SO2能与能与水反应水反应推测三：推测三：SO2具有具有漂白性漂白性通过这些现象你推测一
17、下通过这些现象你推测一下SO2可能可能 具有哪些性质。具有哪些性质。蓝色石蕊纸花变红，鲜花褪色蓝色石蕊纸花变红，鲜花褪色溶解性探究溶解性探究想一想：为什么为什么SO2水溶液会显酸性？水溶液会显酸性？你能写出你能写出SO2与水反应的方程式吗？与水反应的方程式吗？为什么用可为什么用可逆符号呢？逆符号呢？生成了生成了H2SO3 H2SO3不稳定，同时分解成不稳定，同时分解成SO2和水和水设计实验：探究探究SO2的漂白性的漂白性向试管中加入向试管中加入2mLSO2水溶液，逐滴滴加品红水溶液，逐滴滴加品红 溶液，振荡，观察现象溶液，振荡，观察现象实验实验现象现象红色消失，红色消失， 最终溶液为无色最终溶
18、液为无色小气球涨大，小气球涨大，溶液恢复红色溶液恢复红色SO2能使品红褪色，具有漂白性能使品红褪色，具有漂白性在试管口套个在试管口套个小气球，小气球，然后加热试管，观察然后加热试管，观察 现象。现象。【结论结论】SO2漂白后的产物不稳定，加热后漂白后的产物不稳定，加热后颜色又恢复颜色又恢复S-2S0S+4S+6 SO SO2 2既有氧化性，又有还原性。既有氧化性，又有还原性。化合价角度预测化合价角度预测SOSO2 2性质性质紫红褪去紫红褪去实验：实验：向试管中加入向试管中加入2mLSO2水溶液，再逐水溶液，再逐 滴滴加滴滴加KMnO4溶液，观察颜色变化。溶液，观察颜色变化。设计实验：验证验证S
19、O2具有具有还原性还原性现象现象观察观察了解了解物理性质物理性质外观特征外观特征同类物质同类物质化合价角度化合价角度观察现象观察现象解释现象解释现象分析得出分析得出结论结论实验实验验证验证预测预测性质性质解释解释分析分析研究元素化合物的一般方法研究元素化合物的一般方法时间时间开始开始8小时小时16小时小时24小时小时32小时小时40小时小时pH4.74.54.14.04.04.0某科技小组同学在一硫酸厂附近采集了酸雨样某科技小组同学在一硫酸厂附近采集了酸雨样品，每隔一段时间测定其品，每隔一段时间测定其pH，数据记录如下：，数据记录如下：想一想：H2SO3与与O2反应，生成强酸反应，生成强酸H2
20、SO4小结小结SO2漂白性漂白性特特 性性重视环境保护，防止酸雨危害环境！重视环境保护，防止酸雨危害环境！与与H H2O O反应反应与碱反应与碱反应酸性氧酸性氧化物化物与碱性氧化与碱性氧化物物 氧化性氧化性还原性还原性+4+4价价资料卡：资料卡： SO2可以用来杀菌、抗氧化、防腐可以用来杀菌、抗氧化、防腐北京市北京市模块学习要求模块学习要求本节内容编排特点本节内容编排特点目的明确；观察重点突出；目的明确；观察重点突出；提出的思考题要简练、明确提出的思考题要简练、明确；引导分析要揭示本质。；引导分析要揭示本质。浓硫酸与碳反应：组织学生设计检验产物的浓硫酸与碳反应：组织学生设计检验产物的实验方案。
21、实验方案。可选择的探究活动可选择的探究活动 实验中所用的氨气可用以下方法得到：实验中所用的氨气可用以下方法得到： 加热浓氨水制氨气。加热浓氨水制氨气。在烧瓶中加入在烧瓶中加入24 mL浓氨水，加热即可浓氨水，加热即可得到氨气。此法也可用于做喷泉实验。得到氨气。此法也可用于做喷泉实验。 在常温下，用在常温下，用浓氨水与固体烧碱浓氨水与固体烧碱混合制氨气。方法是：在分液漏混合制氨气。方法是：在分液漏斗中加入浓氨水，在锥形瓶中加入少量固体氢氧化钠（约一小斗中加入浓氨水，在锥形瓶中加入少量固体氢氧化钠（约一小药匙），按图药匙），按图4-2所示安装好装置。将浓氨水慢慢滴入锥形瓶，所示安装好装置。将浓氨水
22、慢慢滴入锥形瓶，待冒出较多的气泡时，用向下排气法收集氨气。实验时要控制待冒出较多的气泡时，用向下排气法收集氨气。实验时要控制好浓氨水的滴入速度，分液漏斗的活塞不要开得太大，以免产好浓氨水的滴入速度，分液漏斗的活塞不要开得太大，以免产生氨气过多而冲开锥形瓶的塞子。此法的装置和操作都很简便，生氨气过多而冲开锥形瓶的塞子。此法的装置和操作都很简便，而且制得的氨气浓度也比较大，做而且制得的氨气浓度也比较大，做“喷泉喷泉”实验效果比较好。实验效果比较好。巩固所学知识，形成知识网络巩固所学知识，形成知识网络观察观察了解了解物理性质物理性质外观特征外观特征同类物质同类物质化合价角度化合价角度观察现象观察现象解释现象解释现象分析得出分析得出结论结论回顾回顾实验实验验证验证预测预测性质性质解释解释分析分析研究元素化合物的一般方法研究元素化合物的一般方法
