非金属及其化合物(精品).ppt

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1、化学化学1 1 第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物北京市第二十二中学北京市第二十二中学 张筠张筠教学内容概述教学内容概述本章内容在整个模块的作用本章内容在整个模块的作用本章的总体教学目标分析本章的总体教学目标分析本章的重点和难点分析本章的重点和难点分析教学方法和建议教学方法和建议课时建议课时建议第一节无机非金属材料的主角硅第二节富集在海水中的元素氯第三节硫和氮的氧化物第四节氨 硝酸 硫酸本章教学内容概述本章教学内容概述本章教学内容概述本章教学内容概述四章旧教材卤族元素碳族元素氧族元素氮族元素 Cl Si S N新教材：突出典型元素 本章教学内容概述本章教学内容概述第一节无机非金属材

2、料的主角硅 二氧化硅、硅酸，硅酸盐，硅单质第二节富集在海水中的元素氯 氯气，氯离子检验硅和氯：纵向写法硅和氯：纵向写法硅及其化合物：存在和用途十分广泛，突出硅硅及其化合物：存在和用途十分广泛，突出硅 的材料特性的材料特性氯及其化合物：典型的代表性的非金属元素，氯及其化合物：典型的代表性的非金属元素，突出氯的典型非金属特征突出氯的典型非金属特征第三节硫和氮的氧化物 二氧化硫 二氧化氮和一氧化氮 二氧化氮和一氧化氮对大气的污染第四节 氨 硝酸 硫酸 浓硫酸和硝酸的氧化性 氨硫和氮：横向写法硫和氮：横向写法l硫、氮与当代环境问题相关（氧化物），突出环硫、氮与当代环境问题相关（氧化物），突出环境问题，

3、注重科学精神和人文精神融合境问题，注重科学精神和人文精神融合l用途广泛的两种用途广泛的两种酸酸硫酸和硝酸（氧化性），硫酸和硝酸（氧化性），突出特点、重点，加强联系和比较突出特点、重点，加强联系和比较l氨氨 碱性气体碱性气体 环境问题环境问题本章知识结构本章知识结构选修选修1 1 化学与生活化学与生活相关内容：相关内容：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本章内容在模块教学中的作用本章内容在模块教学中的作用1.1.知识与技能：知识与技能：继续进行元素化合物知识和研究方法

4、的学习，巩固继续进行元素化合物知识和研究方法的学习，巩固继续进行元素化合物知识和研究方法的学习，巩固继续进行元素化合物知识和研究方法的学习，巩固离子反应、氧化还原反应等化学反应基本原理，为学习离子反应、氧化还原反应等化学反应基本原理，为学习离子反应、氧化还原反应等化学反应基本原理，为学习离子反应、氧化还原反应等化学反应基本原理，为学习元素周期理论积累感性材料。元素周期理论积累感性材料。元素周期理论积累感性材料。元素周期理论积累感性材料。2.2.过程与方法：过程与方法：根据知识内容及教学过程的阶段性、衔接性，适时根据知识内容及教学过程的阶段性、衔接性，适时进行归纳总结形成简单的知识系统，归纳研究

5、非金属及进行归纳总结形成简单的知识系统，归纳研究非金属及其化合物性质的方法。其化合物性质的方法。3.3.情感、态度和价值观：情感、态度和价值观：体会化学（物质）的应用价值。体会化学（物质）的应用价值。本章总体教学目标分析本章总体教学目标分析 让学生从已有的生活经验出发,引导学生学习身边的常见物质,将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中,体现其社会价值。氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸材料材料资源资源环境环境化工原料化工原料本章总体教学目标分析本章总体教学目标分析1、课表要求及模块学习要求、课表要求及模块学习要求2、本章教学目标、本章教学目标【知识与技能知识与技能】掌握氯、氮、硫、

6、硅等非金属单质的化学性质，认识不同的非金属单质的性质有较大差异，如氯很活泼，有氧化性；氮不活泼，很稳定等。掌握氯、氮、硫、硅的重要化合物-次氯酸及盐、氮和硫的氧化物及其水化物(硫酸和硝酸)、氮的氢化物(氨)、二氧化硅和硅酸以及硅酸盐的的主要性质，认识某些非金属化合物(氮和硫的氧化物、硝酸和硫酸)既有相似性，又有各自的特性。认识氯、氮、硫、硅及其化合物的广泛用途。进一步训练学生的化学实验操作技能。了解循环对生态平衡的重要作用。了解某些污染物的来源、性质和危害。【过程与方法过程与方法】通过对于非金属元素及其化合物的学习，体会化学的创造性与实用性。体会化学实验对认识和研究物质性质的重要作用。以非金属

7、知识的学习为线索，通过多种活动，帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法，提高自主学习能力。【情感、态度与价值观情感、态度与价值观】在化学实验中，培养学生求实、创新的良好品质。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。本章重点及难点分析本章重点及难点分析教学重点教学重点二氧化硅的性质、氯气的化学性质二氧化硅的性质、氯气的化学性质二氧化硫与水、二氧化硫与水、二氧化氮与水的反应二氧化氮与水的反应二氧化硫、二氧化氮对大气的污染二氧化硫、二氧化氮对大气的污染氨的化学性质和制取氨的化学性质和制取浓硫酸、硝酸的氧化性浓硫酸、硝酸的氧化性教学难点教学难点硅酸盐的丰富性和多样性硅酸

8、盐的丰富性和多样性氯气与水、氯气与氢氧化钠溶液反应氯气与水、氯气与氢氧化钠溶液反应二氧化氮与水的反应二氧化氮与水的反应可逆反应可逆反应浓硫酸、硝酸的氧化性浓硫酸、硝酸的氧化性教学方法及建议教学方法及建议1 1、充分发挥实验功能，体现化学学科本质特征、充分发挥实验功能，体现化学学科本质特征二氧化硫溶于水二氧化硫溶于水浓硫酸跟蔗糖反应浓硫酸跟蔗糖反应演示实验演示实验实验步骤及现象(1)按图所示连接装置图，检查气密性后在干燥管加入铜片，在烧杯中加入适量预热的稀硝酸.(2)打开止水夹，用注射器慢慢抽取干燥管内的空气，稀硝酸沿着干燥管慢慢上升，直到充满整个干燥管，停止抽拉注射器，关闭止水夹，观察到干燥管

9、内铜片溶解，且表面有气泡产生，溶液上方气体为无色，溶液变成蓝色，液面下降。(3)反应停止后，打开止水夹，用注射器抽取干燥管内的气体(事先已将注射器内原有的空气推出)，关闭止水夹后取下注射器，并抽取一定的空气，可观察到有红棕色气体生成。硅酸制法硅酸制法可溶性硅酸盐与酸反应：可溶性硅酸盐与酸反应：现象现象现象现象结论结论结论结论化学方化学方化学方化学方程式程式程式程式滴入酚酞后溶液变为滴入酚酞后溶液变为红红色，再滴入稀盐酸，溶色，再滴入稀盐酸，溶液液红红色变色变浅浅至至无无色，同时有色，同时有白白色胶状沉淀产生色胶状沉淀产生 a、Na2SiO3溶液呈碱性，溶液呈碱性，b、可溶性硅酸、可溶性硅酸盐与

10、盐酸反应生成不溶于水的硅酸，盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，c、先形、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，d、静置则形、静置则形成硅酸沉淀。成硅酸沉淀。实验实验4-1Na2SiO3+2HCl=2NaCl +H2SiO3(胶体胶体)实验实验实验实验4-24-2放入蒸馏水放入蒸馏水放入放入Na2SiO3饱和溶液饱和溶液现象现象结论结论先变干，后燃烧先变干，后燃烧仅变干，不燃烧仅变干，不燃烧Na2SiO3溶液可作木溶液可作木材、纸张的防火剂材、纸张的防火剂 水玻璃水玻璃是无色粘稠的液体，不能燃烧，不易是无色粘稠的液体，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强。可用作肥皂填料，木材、被

11、腐蚀，热稳定性强。可用作肥皂填料，木材、织物的防腐剂和防火剂，建筑、纸张的黏胶剂。织物的防腐剂和防火剂，建筑、纸张的黏胶剂。“用水吸收二氧化氮用水吸收二氧化氮”的科学探究，让学生通过实验现象的科学探究，让学生通过实验现象的观察与分析，感受过程的变化，寻找变化的原因，感悟化学的观察与分析，感受过程的变化，寻找变化的原因，感悟化学与生产的关系，学会探究的方法。与生产的关系，学会探究的方法。2 2、充分利用日常生活中的实例进行教学、充分利用日常生活中的实例进行教学石英坩埚石英坩埚使用时要注意：使用时要注意：质脆，易破质脆，易破不能和不能和HFHF接触，接触，高温时易和氢氧化高温时易和氢氧化钠等苛性碱

12、作用钠等苛性碱作用除除HFHF酸外，普通稀酸外，普通稀无机酸可用作清洗无机酸可用作清洗液液天然水晶天然水晶我国有着悠久的玉文化古代是以精选的河沙作为磨料对玉石进行加工。河河 沙沙l l 纯净硅藻土纯净硅藻土硅藻土硅藻土滤芯滤芯硅藻土催化剂载体硅藻土催化剂载体硅藻土具有良好的化学惰性、合适的比表面、良好的孔隙率以及耐磨、耐酸、耐热等特性俄罗斯人质危机俄罗斯人质危机莫斯科时间莫斯科时间23日晚间日晚间(北京时间北京时间24日凌晨日凌晨)，大，大约约40-50名车臣武装分子名车臣武装分子劫持了莫斯科市一家剧院，劫持了莫斯科市一家剧院，将将700多人扣为人质多人扣为人质 在营救行动中，有在营救行动中，

13、有118118名人质不幸罹名人质不幸罹难难。而在这些遇难的人质当中，除了两。而在这些遇难的人质当中，除了两名死于恐怖分子射出的子弹外，名死于恐怖分子射出的子弹外，116116名则名则是由于吸入了过量的是由于吸入了过量的“神秘气体神秘气体”，因，因抢救不及时而死。抢救不及时而死。2004年年4月重月重庆天原化工总厂庆天原化工总厂氯气泄漏事故氯气泄漏事故中消防战士正在调制碱水喷洒液中消防战士正在调制碱水喷洒液九死三伤九死三伤国道国道319线武隆大溪河段，一辆罐装货车从武隆向涪线武隆大溪河段，一辆罐装货车从武隆向涪陵方向行驶。几块巨石从公路上方陵方向行驶。几块巨石从公路上方5米处崖壁上滑落，米处崖壁

14、上滑落，货车头被砸中，两前车胎爆裂。钢罐一端已现裂缝，货车头被砸中，两前车胎爆裂。钢罐一端已现裂缝，浓硫酸正泄漏。浓硫酸正泄漏。随着人们生活水平的日益随着人们生活水平的日益提高，城市工业化步伐的大步提高，城市工业化步伐的大步前进，环境污染已经成为全世前进，环境污染已经成为全世界最为关注的问题之一，某些界最为关注的问题之一，某些工厂排出的废气不经过处理直工厂排出的废气不经过处理直接排放到空气中，严重造成了接排放到空气中，严重造成了大气污染，使得某些地区雨水大气污染，使得某些地区雨水酸性严重超标，形成酸性严重超标，形成酸雨酸雨。1872年美国化学家年美国化学家Smith首先提出首先提出酸雨酸雨一词

15、，一词，引起全世界关注。引起全世界关注。1985年，几场酸雨过后，我年，几场酸雨过后，我国四川奉节县国四川奉节县9万多亩松万多亩松树全部枯死树全部枯死，重庆南山，重庆南山2.7万亩马尾松死亡过半万亩马尾松死亡过半。酸雨在国外被称为酸雨在国外被称为“空中死神空中死神”酸雨可对森林植物产生很大危害。酸雨可对森林植物产生很大危害。根据国内对根据国内对 105 种木本植物影响种木本植物影响的模拟实验，当降水的模拟实验，当降水 pH 值小于值小于 3.0 时，可对植物叶片造成直接时，可对植物叶片造成直接的损害，使叶片失绿变黄并开始的损害，使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越脱落。叶片与酸雨接

16、触的时间越长，受到的损害越严重。野外调长，受到的损害越严重。野外调查表明，在降水查表明，在降水 PH 值小于值小于 4.5 的地区，马尾松林、华山松和冷的地区，马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并脱落，森杉林等出现大量黄叶并脱落，森林成片地衰亡。例如重庆奉节县林成片地衰亡。例如重庆奉节县的降水的降水 pH 值小于值小于 4.3 的地段，的地段，20 年生马尾松林的年平均高生长量年生马尾松林的年平均高生长量降低降低 50%。乐乐山山大大佛佛遭遭受受酸酸雨雨腐腐蚀蚀左侧图片摄于左侧图片摄于1908年年右侧图片摄于右侧图片摄于1968年年3 3、采用对比、联系、归纳的方法组织教学、采用对比、联系

17、、归纳的方法组织教学4 4、充分利用信息技术手段体现新教材的作用、充分利用信息技术手段体现新教材的作用课时建议课时建议编排顺序的变化：旧教材：单质硅二氧化硅硅酸盐 新课程：二氧化硅(硅的亲氧性)硅酸 硅酸盐硅单质(应用)。先先学学习习比比较较熟熟悉悉的的硅硅的的化化合合物物，再再学学习习单单质质硅硅的顺序符合认知规律，有利于学生接受。的顺序符合认知规律，有利于学生接受。通过对比碳和硅的原子结构，结合其形成化合物的性质，介绍它们的相似性和不同。二氧化硅的性质，从与二氧化碳都是酸性氧化物来认识其与碱及与碱性氧化物的反应；从性质的稳定性，认识不与大多数物质反应。SiO2的结构比较复杂，属于拓展性内容

18、(科学视野74)，了解其网状结构决定了它的物理性质和化学性质以及用途。结构性质用途（思考与交流76）硅单质：了解硅是重要的半导体材料。硅的制取：习题9，以信息的形式给出(81）教学中注意的问题教学中注意的问题二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅化学式化学式化学式的化学式的意义意义通常状况通常状况下的状态下的状态硬度硬度水溶性水溶性熔沸点熔沸点二氧化硅和二氧化碳的比较二氧化硅和二氧化碳的比较CO2SiO2表示二氧化碳表示二氧化碳分子及其组成分子及其组成表示二氧化硅晶体表示二氧化硅晶体中硅氧原子个数比中硅氧原子个数比气态气态固态固态很小很小很大很大可溶于水可溶于水不溶于水不溶于水很低很低很高很高二氧化

19、碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅稳定性稳定性与水与水反应反应与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应与碱与碱反应反应与与HF反应反应高温高温稳定稳定很稳定很稳定CO2+H2O=H2CO3不反应不反应CO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO=CaSiO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O不反应不反应SiO2+4HF =SiF4+2H2O化学性质化学性质二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅弱氧弱氧化性化性与碳与碳酸钠酸钠等反等反应应高温高温 SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2 SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2高温高温高温高温CO2+C=2C

20、O高温高温 SiO2+2C=Si+2COCO2+H2O+Na2CO3 =2NaHCO3 CO2+H2O+CaCO3 =Ca（HCO3）2主要内容：氯气的化学性质、氯离子检验主要内容：氯气的化学性质、氯离子检验教学重点：氯气与水、碱的反应、氯离子的检验教学重点：氯气与水、碱的反应、氯离子的检验教学难点：氯气与水、碱的反应教学难点：氯气与水、碱的反应教学中注意的问题教学中注意的问题 从从原子结构原子结构认识氯气的非金属性：强氧化性、活认识氯气的非金属性：强氧化性、活泼性。泼性。通过通过氯气在氢气中的燃烧氯气在氢气中的燃烧现象和反应的化学方程现象和反应的化学方程式，认识燃烧的广义定义（思考与交流式，

21、认识燃烧的广义定义（思考与交流83）。）。利用科学史话、思考与交流、学与问，进行过程利用科学史话、思考与交流、学与问，进行过程与方法及观念、意识上的教育。与方法及观念、意识上的教育。卤族元素、卤素单质间的氧化性强弱及置换反应卤族元素、卤素单质间的氧化性强弱及置换反应在本章中作为在本章中作为“科学视野科学视野”拓展性内容，在化学拓展性内容，在化学2元元素周期律一章再进行规律性介绍。节后以信息形式给素周期律一章再进行规律性介绍。节后以信息形式给出习题出习题12，为后续教学打基础，为后续教学打基础,不必强化。不必强化。认识科学研究方法过程认识科学研究方法过程体会科学研究的严谨体会科学研究的严谨了解制

22、取氯气的方法了解制取氯气的方法 氯气是一种非常活泼的非金属氯气是一种非常活泼的非金属原子结构特点原子结构特点原子结构特点原子结构特点物理性质物理性质物理性质物理性质化学性质化学性质化学性质化学性质与金属反应与金属反应与金属反应与金属反应与非金属反应与非金属反应与非金属反应与非金属反应与水反应与水反应与水反应与水反应与碱反应与碱反应与碱反应与碱反应实验室制法实验室制法实验室制法实验室制法 氯离子的检验氯离子的检验 第一章从现象判断第一章从现象判断 本章解释（离子方程式）本章解释（离子方程式）ClCl-检验方法检验方法检验方法检验方法加稀加稀加稀加稀HNOHNO3 3酸化，酸化，酸化，酸化，AgN

23、OAgNO3 3溶液溶液溶液溶液现象现象现象现象有白色沉淀产生有白色沉淀产生有白色沉淀产生有白色沉淀产生离子方程式离子方程式离子方程式离子方程式AgAg+ClCl-=AgClAgCl 二氧化硫和三氧化硫二氧化硫和三氧化硫二氧化氮和一氧化氮二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮对大气的污染二氧化硫和二氧化氮对大气的污染教学重点：二氧化硫的性质（与水、漂白性）教学重点：二氧化硫的性质（与水、漂白性）二氧化氮与水的反应二氧化氮与水的反应 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染二氧化硫和二氧化氮对大气的污染教学难点：二氧化氮与水的反应、可逆反应教学难点：二氧化氮与水的反应、可逆反应教学中注意的问题教学中注意的问

24、题 体现以学生为主体的教学思想，利用科学探究、实践活动 关于硫酸和硝酸的工业制法，教材简介了原理，化学与技术模块有相关内容。可适当介绍，使学生认识化学与技术的关系 本节资料卡片、科学视野等与学生的生活密切相关，可充分利用 可逆反应简单介绍，作为名词出现。化学2化学反应原理模块有相关介绍 注意从危害和防治两方认识环境污染问题。不回避某些物质对环境、健康可能的负面影响，但同时更应强调化学的应用及在解决问题方面的作用和可能方向。目的是使学生增强环境保护意识和社会责任感，认识化学的应用价值COCO2 2SOSO2 2物理性质物理性质物理性质物理性质化学性质化学性质化学性质化学性质二氧化碳和二氧化硫二氧

25、化碳和二氧化硫NONO2物理物理物理物理性质性质性质性质化学化学化学化学性质性质性质性质生成生成生成生成无色、无味、无色、无味、难溶于水难溶于水红棕色、红棕色、有刺激性气味的气体有刺激性气味的气体2NO+O2=2NO2放电或高温放电或高温3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO2=N2O4 2NO+O2=2NO2氮的氧化物氮的氧化物氯氯 水水二二 氧氧 化化 硫硫原原 理理实实 质质效效 果果范范 围围氯水中氯水中HClO将有色将有色物质氧化成无色物质物质氧化成无色物质氧化还原反应氧化还原反应永久性永久性可漂白大多数有色物可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试质，能使紫色石蕊试液褪色液褪色SO2

26、溶于水与有色物质溶于水与有色物质直接结合生成不稳定直接结合生成不稳定的无色物质的无色物质非氧化还原反应非氧化还原反应暂时性暂时性漂白某些有色物质，不漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色能使紫色石蕊试液褪色氨氨(碱性气体碱性气体)性质和制取性质和制取 铵盐的性质铵盐的性质 硫酸和硝酸的氧化性硫酸和硝酸的氧化性教学重点：氨和铵盐的化学性质（氨的制教学重点：氨和铵盐的化学性质（氨的制 取原理）、硫酸和硝酸的氧化性取原理）、硫酸和硝酸的氧化性教学难点：硫酸和硝酸的氧化性教学难点：硫酸和硝酸的氧化性氨 从合成氨对人类的贡献引入，使学生认识化学对社会发展的重要作用，认识化学与技术的关系 从氮的循环认识

27、人与自然的关系 在知识上重点介绍氨的溶解性和碱性 介绍合成氨原理(化学与技术)氨的实验室制法注重原理和方法（考虑污染问题）教学中注意的问题教学中注意的问题硫酸和硝酸 复习酸的组成、通性，在此基础上重点介绍氧化性，并使学生加深对氧化剂和还原剂的了解教学中注意的问题教学中注意的问题浓硫酸和硝酸的性质浓硫酸和硝酸的性质浓浓浓浓HH2 2SOSO4 4HNOHNO3 3与与与与CuCu反应反应反应反应钝化钝化钝化钝化现象现象现象现象与与与与C C反应反应反应反应吸水性吸水性吸水性吸水性脱水性脱水性脱水性脱水性使使Fe、Al 钝化钝化浓浓HNO3 使使Fe、Al 钝化钝化 有吸水性、脱水性有吸水性、脱水性无无浓硫酸与稀硫酸浓硫酸与稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓度浓度浓度浓度主要存在的粒子主要存在的粒子主要存在的粒子主要存在的粒子颜色、状态颜色、状态颜色、状态颜色、状态性质性质性质性质课例展示氯气的化学性质二氧化硅硫酸和硝酸硅