2019-2020年人教版高中化学必修一：第四章非金属及其化合物教案3

2019-2020年人教版高中化学必修一第四章非金属及其化合物教案3

一、教学目标知识与技能

1、掌握Si、Cl2及其化合物的重要用途及性质

2、了解教材编排的顺序，由用途到性质到制法

3、进一步了解S、N的化合物的重要用途，掌握其重要化学性质

4、了解环境保护的重要意义过程与方法

1、自主学习，自主归纳Si、氯气单质及其化合物的用途，引导学生自主归纳、整理SO

2、NO

2、H2SO

4、HNO

3、NH3的用途及性质

2、通过典型例题的分析、学习，使学生体会“例题”的重要性，掌握分析问题、解决问题的方法

3、探究与活动，通过复习，了解探究过程的意义和方法，培养从形象思维到抽象思维的能力情感态度价值观

1、通过复习，进一步培养学生爱国主义情感

2、树立正确的人生观、价值观；热爱科学、热爱社会、关注生活

3、通过复习，培养学生辩证唯物主义观点，养成理论联系实际的好习惯，使学生崇尚科学，关注社会，进一步增强环保意识

二、教学重难点重点

1、归纳能力、比较能力的培养；

2、NH3性质实验室制法；H2SO

4、HNO3的性质和用途难点

1、培养举一反三的能力，培养发散思维、创新思维的能力；

2、H2SO

4、HNO3的化学性质，NH4＋的检验；

3、使学生树立环保意识，形成辩证唯物主义世界观

三、教学过程［板书］

一、本章知识结构梳理一硅及其化合物

1、二氧化硅和二氧化碳比较［投影小结］二氧化硅二氧化碳类别酸性氧化物_酸性氧化物晶体结构原子晶体分子晶体熔沸点____高_____低与水反应方程式不反应CO2+H2OH2CO3与酸反应方程式SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O不反应与烧碱反应方程式SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O少2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O过NaOH+CO2==NaHCO3与CaO反应方程式SiO2+CaOCaSiO3CaO+CO2==CaCO3存在状态水晶、玛瑙、石英、硅石、沙子人和动物排放［板书］

2、硅以及硅的化合物的用途［投影小结］物质用途硅单质半导体材料、光电池（计算器、人造卫星、登月车、探测器）SiO2饰物、仪器、光导纤维、玻璃硅酸钠矿物胶SiC砂纸、砂轮的磨料［板书］二氯

3、液氯、新制的氯水和久置的氯水比较［投影小结］液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色成分Cl2Cl

2、H2O、HClO、H＋、Cl―、ClO―、极少量的为OH―H＋、Cl―、H2O、极少量的OH―稀盐酸性质氧化性氧化性、酸性、漂白性酸性［板书］

4、氯气的性质［投影小结］与金属钠反应方程式2Na+Cl22NaCl与金属铁反应方程式2Fe+3Cl22FeCl3与金属铜反应方程式Cu+Cl2CuCl2与氢气反应方程式H2+Cl22HCl；H2+Cl22HCl与水反应方程式H2O+Cl2==HCl+HClO制漂白液反应方程式Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O制漂白粉反应方程式2Cl2+2CaOH2==CaCl2+CaClO2+2H2O实验室制法MnO2＋4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O氯离子的检验试剂以及反应方程式AgNO3溶液Ag＋+Cl―==AgCl［板书］三硫、氮

5、二氧化硫的性质［投影小结］物理性质颜色状态密度毒性黄绿色比空气___大___有毒化学性质酸性与水反应方程式SO2+H2OH2SO3与烧碱反应方程式SO2+2NaOH==Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O==2NaHSO3SO2+NaOH==NaHSO3漂白性漂白原理由于它能跟某些有色物质生成无色物质曾学过的具有漂白性的物质吸附漂白活性炭氧化漂白HClO、O

3、Na2O2还原性与氧气反应方程式2SO2+O2===2SO3与氯水反应方程式SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl氧化性与硫化氢反应方程式SO2+2H2S==3S↓+2H2O［板书］

6、浓硫酸和浓硝酸的性质［投影小结］浓硫酸浓硝酸相同点与Cu反应Cu+2H2SO4浓CuSO4+SO2↑+2H2OCu+4HNO3浓==CuNO32+2NO2↑+2H2O　3Cu＋8HNO3稀==3CuNO32+2NO↑+4H2O与木炭反应C+2H2SO4浓CO2↑+2SO2↑+2H2O　C+4HNO3浓CO2↑+4NO2↑+2H2O与铁铝反应发生钝化现象，所以可以用铁制或铝制容器来存放冷的浓硫酸和浓硝酸异同点

①吸水性——干燥剂

②脱水性——蔗糖变黑王水浓硝酸和浓盐酸（__1__3___）［板书］

7、氨气、氨水与铵盐的性质［投影小结］氨气的物理性质颜色状态密度水溶性无色有刺激性气味的气体比空气__小___易溶（1_700_）可以形成喷泉，水溶液呈_碱_性氨气的化学性质与水反应方程式NH3+H2ONH3·H2ONH4＋+OH―与盐酸反应方程式NH3+HCl==NH4Cl实验室制法CaOH2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O氨水成分NNH

3、NH3·H2O、H2O、NH4＋、OH―、极少量的H＋铵盐物理性质铵盐都是_无色_色晶体，____能_____溶于水化学性质氯化铵分解反应方程式NH4ClNH3+HCl碳酸氢铵分解反应方程式NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑［板书］

二、本章典型题剖析

1、与氯气相关的过量计算［讲］进行物质的量应用于化学方程式的计算，须按以下步骤进行

1、写出有关反应方程式；

2、找出相关物质的计量数之比；

3、对应计量数，找出相关物质的物质的量；

4、进行计算［过］下面，我们就在掌握上述各物理量间关系的基础上，来系统、全面地学习物质的量应用于化学方程式的计算［投影］例

1、将30gMnO2的质量分数为

76.6%的软锰矿石与足量12mol/L浓盐酸完全反应杂质不参加反应计算1参加反应的浓盐酸的体积2生成氯气的体积标准状况下解1设参加反应的HCl的物质的量为XmolnMnO2==30*

76.6%/87=

0.26molMnO2+4HCl浓MnCl2+Cl2↑+2H2O

140.26XX=

1.04molVHCl==

1.04/12=

86.7mL2nCl2==nMnO2=

0.26molVCl2==

22.4*

0.26==

5.824L［讲］本题的解题过程不止一种，说明解答同一问题可通过不同途径，希望大家在以后的学习中能多动脑筋，多想些方法，以促使自己的思维能力更上一层楼请大家根据以上内容，做如下练习［点击试题］400mL某浓度的NaOH溶液恰好与

5.6LCl2标准状况下完全反应，计算1生成NaClO的物质的量2该溶液中NaOH的物质的量浓度解nCl2==

5.6/

22.4==

0.25mol设生成NaClO的物质的量为Xmol消耗NaOH的物质的量为ymol2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O211y

0.25xx=

0.25moly=

0.5molNaClO的物质的量为

0.25molcNaOH==

1.25mol/L［讲］刚才的练习题的已知条件是两种反应物恰好完全反应，故计算时可直接利用所给反应物的量进行计算，若两种反应物的量都已给出，但却不知它们是否恰好完全反应，这时，计算应已哪一种反应为标准呢？这就要涉及到过量计算［投影］例

2、用

8.7克MnO2与100克

36.5%的浓盐酸反应，消耗盐酸的物质的量是多少？产生氯气在标况下的体积是多少？未参加反应的HCl的质量是多少？［讲］在化学反应中，反应物间是按化学反应方程式所确定的质量比或物质的量比进行反应的，如果某一反应中两种反应物的量都已给出，此时存在两种可能，一种是两种反应物恰好完全反应；二是两种反应物不是恰好完全反应，而是一种反应物过量这时就首先确定哪种反应物的量是过量的，然而根据不足的物质，即完全反应的物质的量进行有关计算，下面请解决例2解nMnO2==

0.1molnHCl==1mol由上可知，盐酸过量设消耗HClxmol产生Cl2ymolMnO2+4HCl浓MnCl2+Cl2↑+2H2O

1410.1xyx=

0.4moly=

0.1mol1消耗盐酸物质的量是

0.4mol2标况下氯气的体积为

2.24L3未参加反应的HCl

36.5*1-

0.4==

21.9g［点击试题］将

8.7克MnO2与100mL6mol/L的浓盐酸共热，所得氯气的体积为多少？被还原的物质的量为多少？［讲］过量计算一个重要的应用是在氧化还原反应方面即一种氧化剂多种还原剂的问题，氯气也是一种强氧化剂，因此，我们来练习一道综合这两个方向的过量计算问题［点击试题］已知2Fe3＋+2I―==2Fe2＋+I2；2Fe2＋+Br2==2Fe3＋+2Br―1向含有1molFeI2和2molFeBr2的溶液中通入2mol氯气，此时被氧化的离子是_____2如果向1的溶液中通入3mol氯气，则对应的氧化产物及其物质的量分别是_____3若向含amolFe2＋和bmolFeBr2的溶液中通入cmol氯气，当I―、Fe2＋、Br―完全被氧化时，c为_______用含ab的代数式表示4若向均含有amolFe2＋、amolBr―、amolI―且等体积的2份稀溶液，分别通入一定量的氯气，当第一份溶液中有一半的I―被氧化成I

2、第二份溶液中有一半的Br―被氧化成Br2时，向2份溶液中通入氯气的物质的量之比是______［板书］

2、关于浓硫酸的计算［讲］浓硫酸能与不活泼的金属在加热条件下发生反应，但随着反应的不断进行，H2SO4溶液降低，当变成稀H2SO4时反应即停止，而活泼的金属Fe和Al在常温下会发生钝化，而Zn与浓稀硫酸都能发生反应，与浓H2SO4反应生成SO2，与稀H2SO4反应生成H2［投影］例

3、使一定质量的Zn和100mL

18.5mol/L浓H2SO4充分反应，Zn完全溶解，同时生成标准状况下的气体

33.6L，将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液cH＋=

0.1mol/L求气体A中各组分和各组分的体积比解由题意可知，A气体的成分是SO2和H2设SO2的物质的量为xmolH2的物质的量为ymolx+y==

33.6/

22.4=

1.5molZn+2H2SO4浓==ZnSO4+SO2↑+2H2O212xxZn+H2SO4==ZnSO4+H2↑11yy2x+y==

18.5*

0.1-

0.1/2==

1.8解之得，x==

0.3moly==

1.2molVSO2:VH2==1:4［点击试题］将铜片加入到150mL某浓度的浓硫酸中，加热使之反应，待铜片完全溶解后，冷却、稀释、定容至

1.00L，取出

50.0mL稀释后的溶液，加入足量铁粉

20.00克充分反应后，收集到

1.68L标准状况气体，残余固体经过滤、洗涤、干燥后称量，质量减少为

16.04克，试计算原H2SO4溶液的物质的量浓度［投影］例

4、向铜片中加入115mL某浓度的硫酸，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500mL，再加入足量锌粉，使之充分反应，收集到

2.24L标准状况下气体过滤残留固体，干燥后称量，质量减轻了

7.5克，求在H2SO4的物质的量浓度解nH2==

2.24/

22.4==

0.1mol设Cu的物质的量为xmolCu+2H2SO4浓CuSO4+SO2↑+2H2O121x2xxZn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

1110.

10.

10.1Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4111xxx

650.1+x-64x==

6.5+x==

7.5x=1nH2SO4==2x+

0.1==

2.1molcH2SO4==

2.1/

0.115==

18.26mol/L［点击试题］将Cu和CuO的混合物

3.40g，加入

13.0mL浓H2SO4（过量）中加热，当混合物完全溶解后，冷却，加水至500mL向此溶液中加入

24.1g细铁粉，直至反应放出

3.36L气体（标准状况），滤出不溶物，洗涤、干燥称量，质量为

16.1g求　　

（1）最后所的溶液中的溶质及物质的量浓度；

（2）原混合物中Cu和CuO的质量；

（3）原浓硫酸的物质的量浓度［板书］

3、关于HNO3的计算［讲］金属与浓、稀HNO3都能反应，但产物不同，浓硝酸对应生成NO2，稀HNO3对应生成NO，但浓、稀HNO3没有明确的界限，这就要求我们在解决这类问题时要采用守恒法［投影］例

5、为测定某Cu—Ag合金的成份，将

30.0克该合金溶于80mL

13.5mol/L的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集到气体

6.72L，并测得溶液的CH＋==1mol/L，假设反应后，溶液的体积仍为80mL，试计算1被还原的HNO3的物质的量2合金中银的质量分数解1nHNO3==nNO2==

6.72/

22.4==

0.3mol2参加反应的nHNO3==

13.5-1*

0.08==1mol其中参加氧化还原反应的nHNO3==

0.3mol起酸性作用的nHNO3==1-

0.3==

0.7mol设Ag的物质的量为Xmol，Cu的物质的量为YmolAg----HNO3----AgNO3Cu----2HNO3----CuNO32XXXY2YY由合金质量可知108X+64Y==30由起酸性作用的酸可得，X+2Y==

0.7mol解之得，X=

0.1molY=

0.3molwAg%==36%［讲］解决此类问题不要企图依靠方程式或分析气体成份，而要着眼于HNO3的守恒，在整个过程中消耗的HNO3分别起氧化剂与酸的作用，而起氧化剂作用的HNO3的物质的量等于气体的物质的量，起酸性作用的酸的量与金属成盐有关，抓住这两条物料守恒的线路，是解决这类问题的关键［点击试题］

38.4mgCu跟适量的浓HNO3反应，Cu全部作用后，共收集到气体

22.4mL，反应消耗的HNO3的物质的量可能是多少？［讲］解这类问题，除了抓住物料守恒外，还要根据氧化还原反应，适度运用电子守恒法［投影］例

6、14克Cu、Ag合金与足量的某浓度的HNO3的反应，将放出气体与

1.12LO2混合通入H2O中，恰好完全吸收，求合金中Cu的质量解Cu、Ag先与HNO3反应生成NO或NO2，生成的氮氧化物再与氧气反应生成HNO3，因此整个反应过程中，得电子的物质是氧气，而失电子的物质的Cu和Ag即

1.12L氧气所得电子数与14克Cu、Ag合金失去电子数相等设合金中Cu的物质的量为Xmol，Ag的物质的量为YmolnO2==

1.12/

22.4==

0.05mol由质量可知64X+108Y==14由得失电子守恒可知，2X+Y==

0.05*4解之得，X==

0.05molY==

0.1mol合金中Cu的质量为

3.2克［点击试题］将

32.64克Cu与140mL一定浓度的HNO3反应，Cu完全溶解产生NO和NO2，混合气体在标准状况下气体体积为

11.2L，请回答1NO的体积为_____L，NO2的体积为____L2待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmLamol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化为沉淀，则原HNO3溶液的浓度为____mol/L3欲使Cu与HNO3反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的H2O2______克［自我评价］

1、在某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是

0.4mol/L和

0.1mol/L，向该混合液中加入

1.92克Cu，加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是多少？

2、

25.6mg铜跟含有

0.0014molHNO3的浓硝酸恰好完全反应，反应完毕后收集的气体在标准状况下的体积为多少？

3、30mL一定浓度的硝酸溶液与

5.12克铜片反应，当铜片全部反应完毕后，共收集到气体

2.24LS.T.P，则该HNO3溶液的物质的量浓度至少为多少？

4、将Mg、Cu组成的

2.64克混合物投入适量稀HNO3中恰好反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体

0.896L标准状况，向反应后溶液中加入2mol/LNaOH溶液60mL时，金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀的质量为多少？

5、在4mol/L的H2SO4和2mol/L的HNO3混合溶液10mL中，加入

0.96克铜粉，充分反应后，最多可收集到标准状况下的气体的体积为多少？

6、将

1.28克Cu跟一定量的浓HNO3反应，铜消耗完全时，共产生

0.56L标准状况气体所消耗HNO3的物质的量为多少？

7、常温时，将amolCu和amolFe投入含bmolHNO3的浓硝酸中，经一段时间后，使它们恰好完全反应已知反应后溶液中Fe3＋和Fe2＋的物质的量相等，HNO3的还原产物为NO和NO2，且不考虑NO2转化为N2O4反应中可产生气体560mL，将该气体溶于水，充分反应后，气体体积减少224mL气体体积均为标准状况下体积求ab的值

8、

1.92gCu投入到一定量浓HNO3中，铜完全溶解，生成的气休颜色由深变成浅（不考虑2NO2N2O4），共收集到672mL气体（标况），通入一定体积的O2恰好使气体完全溶于水，求通入O2的体积（标况）

9、将

32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为

11.2L

（1）NO的体积为多少？

（2）NO2的体积为多少？。