人教版高一化学必修一教案第四章 非金属及其化合物.docx
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人教版高一化学必修一教案第四章非金属及其化合物
第四章非金属及其化合物
教案编号：
27
课题：
无机非金属材料的主角—硅
一、教学目标
【知识目标】
1、了解硅及其化合物的知识。
2、了解硅及其化合物在国民经济中的重要作用。
【能力目标】使学生进一步了解运用元素周期律知识学习同族元素性质及其递变规律的方法，并运用这些知识学习碳族元素及其化合物的知识。
【道德情感目标】通过对废非金属硅性质的科学探究，发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘
二、重点与难点
【重点】硅和二氧化硅的性质。
硅酸盐的用途
【难点】硅和二氧化硅的性质。
硅酸盐的用途
三、教学器材
投影仪
四、教学方法与过程:
采用对比的方法，联系碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、甲烷等学生已有的知识和生活经验来引人硅、二氧化硅等新知识。
碳和硅是同一主族相邻的两种元素，它们的性质既有相似之处，又有不同之处。
在教学时要突出硅的亲氧性强于，从而引导学生理解硅的两种存在形式──二氧化硅和硅酸盐。
[科学视野]：
SiO2的晶体结构分析。
启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点，把它们的性质一一列出。
引导学生从硅的亲氧性大，得出常温下SiO2的化学性质稳定；在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应，写出有关反应的化学方程式，等等。
[思考交流]：
①实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？
②实验室盛放氢氟酸的仪器为什么不用玻璃瓶？
[演示实验]：
【实验4-1】在饱和Na2SiO3溶液中，滴加酚酞溶液呈红色。
逐滴加入稀盐酸，待溶液红色变浅并接近消失时，有透明的硅酸凝胶产生。
写出有关反应的化学方程式。
[补充实验]：
将CO2通入Na2SiO3溶液中，引导学生观察白色胶状沉淀的生成，写出反应的化学方程式和离子方程式，从而加深对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。
[教学小结]：
（学生填表）
⑴表1二氧化硅和二氧化碳结构性质比较
物质
二氧化硅
二氧化碳
熔点、沸点、硬度、状态
很高、大、固态
低、小、气态
化
学
性
质
与水
不反应
CO2+H2O=H2CO3
与氢氟酸
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
不反应
与碱溶液
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO+H2O
与碱性氧化物
SiO2+CaO=CaSiO3
CO2+CaO=CaCO3
二氧化硅与二氧化碳性质的异同点：
相同点：
都是酸性氧化物，都与碱或碱性氧化物反应。
不同点：
①CO2与水反应生成H2CO3;SiO2不与水反应；②SiO2溶于氢氟酸，CO2不与氢氟酸反应；③SiO2须在高温下与碱性氧化物反应，而CO2可在常温加压下进行。
⑵表2硅酸、碳酸的对比
物质
硅酸
碳酸
化学式
H2SiCO3
H2CO3
酸酐
SiO2
CO2
制法
Na2SiO3+2HCl=2NaCl
+H2SiO3↓
CO2+H2O=H2CO3
颜色与状态
白色、粉末状
无争液态，只存在于水溶液中
水溶性
不溶于水
只存在于水溶液中
酸性比较
⑶（学生课后整理）
①硅的物理性质、化学性质、存在、用途；
②二氧化硅的存在、用途、物理性质、化学性质；
③硅酸的性质和用途等。
[课外作业]：
教材P81习题7、8。
补充习题：
1、对于碳族元素，下列说法中正确的是（）
A、Ge和Si的单质都是半导体材料
B、CH4，SiH4，GeH4的稳定性依次减弱
C、H2CO3，H2SiO3，H2GeO3的酸性依次增强
D、只能形成共价化合物，不能形成离子化合物
2、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（）
A、水玻璃B、石灰水C、饱和Na2CO3D、CaCl2
3、下列离子方程式中，书写正确的是（）
A、硅酸和氢氧化钾溶液反应：
H2SiO3+2OH-=SiO32-+2H2O
B、硅和浓氢氧化钠溶液反应：
Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
C、碳酸氢钙溶液跟稀盐酸反应：
Ca（HCO3）2+2H+=Ca2++2H2O+CO2↑
D、饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2：
CO32-+H2O+CO2=2HCO3-
4、物质A是一种高熔点化合物，不溶于强酸中，但能与纯碱在熔融时反应生成化合物B，同时放出气体C；把气体C通入B的溶液中，得化合物D；D在干燥的空气中转变为化合物E，将E加热又重新得到化合物A。
⑴A、B、C、D、E的化学式是：
A________B________C________D_________E_________
⑵写出各步反应的化学方程式：
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________-。
参考答案：
1、AB2、D3、AB
4、A:
SiO2B:
Na2SiO3C:
CO2D:
H2SiO3
五、教学后记：
教案编号：
28
课题：
无机非金属材料的主角—硅（第二课时）
一、教学目标
【知识目标】
1、了解硅酸盐工业及一些产品。
2、了解一些重要的新型无机非金属材料。
【能力目标】了解硅酸盐工业及一些产品
【道德情感目标】激发学生学习化学的兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步的认识。
二、重点与难点
【重点】硅酸盐的丰富性和复杂性、硅酸盐的用途，新型无机非金属材料的特性。
【难点】硅酸盐的用途及性质。
新型无机非金属材料的特性。
三、教学器材
投影仪
四、教学方法与过程
[复习过渡]：
回忆Si和SiO2的部分化学性质，默写化学方程式：
二氧化硅和氢氧化钠溶液反应。
介绍硅酸盐的概念及硅酸钠的性质和用途。
解释硅酸盐的丰富性和复杂性。
[科学视野]：
介绍新型无机非金属材料的特性。
无机非金属材料：
硅酸盐材料：
水泥、玻璃、陶瓷等
新型无机非金属材料：
高温结构陶瓷、光导纤维等
传统无机非金属材料的优缺点：
抗腐蚀、耐高温，质脆、经不起冲击。
新型无机非金属材料的特性：
强度高，耐高温；
具有电学特性：
绝缘体、半导体、导体等；
具有光学特性：
发光、透光（可见光、红外光、射线）；
具有生物功能。
[思考交流]：
用氧化物的形式表示硅酸盐的组成。
硅酸：
SiO2·H2O、SiO2·2H2O
硅酸钾：
K2SiO3——K2O·SiO2
高岭石：
Al2（Si2O5）（OH）4——Al2O3·2SiO2·2H2O
[演示文稿]：
新型无机非金属材料的幻灯片
补充习题：
1、下列材料的特性及用途的说法中不正确的是（）
A、光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料
B、氧化铝陶瓷具有两性，不可以用于制耐高温设备
C、氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造轴承
D、人造刚玉硬度高，可用来制造刚玉球磨机
2、熔融苛性钠应选用的器皿是（）
A、陶瓷坩埚B、石英坩埚C、普通玻璃坩埚D、铁坩埚
3、把下列式子改写成氧化物的形式：
A、正长石KAlSi3O8___________________。
B、石棉CaMg3Si4O12____________________。
C、蛇纹石H4Mg3Si2O9_________________。
4、氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。
⑴根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________（填序号）。
A、制汽轮机叶片B、制有色玻璃C、制永久性模具D、制造柴油机
⑵氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。
试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式________________________________________。
⑶现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_________________________________________-。
参考答案：
1、B2、D
作业：
P819\11
五、教学后记：
教案编号：
29
课题：
富集在海水中的元素---氯（第一课时）
一、教学目标
【知识目标】初步掌握氯气的化学性质，并从氯的原子结构特点和氯气跟金属、非金属化合物的反应了解氯气是一种化学性质非常活泼的金属。
【能力目标】观察能力及抽象概括、形成规律性认识和总结归纳的能力。
【道德情感目标】培养对化学现象与化学本质的辩证认识，以及热爱科学，尊重科学的思想。
学习科学家的科学态度和研究方法
二、重点与难点
【重点】氯气的物理和化学性质，氯气的漂白性
【难点】氯气的化学性质，氯气的漂白性
三、教学器材
投影仪、氯气、干燥的布条、蒸馏水
四、教学方法与过程:
探究式教学，实验总结法
重点难点：
氯气的物理和化学性质，氯气的漂白性。
教学过程
[课的引入]介绍2005年氯气泄露事件给人们群众带来的伤害。
介绍卤族元素。
氟、氯、溴、碘由于具有相似的结构，因而具有相似的化学性质，成为一族，称为卤族元素，简称卤素。
“卤”在希腊文中是“成盐“的意思。
在这一章里，重点学习氯的单质——氯气及由氯形成的化合物。
介绍氯元素的存在。
[科学史话]氯气的发现和确认。
[思考交流]：
课本P83
学习科学家的科学态度和研究方法。
一、活泼的黄绿色气体----氯气
⑴介绍氯气的物理性质。
请一名学生上来闻氯气的气味，并强调闻味的方法。
⑵介绍氯气的化学性质。
①氯气与金属反应
氯气除了和金属钠反应，是否还会和其它金属反应呢？
Cu+CI2=CuCI2（燃烧，棕黄色烟，绿色溶液）
2Fe2+3CI2=2FeCI3（燃烧，棕色烟，棕黄色溶液）
②氯气与非金属反应
H2+CI2=2HCI
（安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾产生，有刺激性气味气体生成。
）
[思考讨论]⑴可燃物是否一定有氧气才能燃烧呢？
⑵请重新给燃烧下定义。
（燃烧：
发光放热的剧烈的化学反应。
）
2P+3CI2=2PCI3（液）
2P+5CI2=2PCI5（固）（燃烧，白色烟雾）
③氯气与水反应
介绍自来水消毒知识。
Cl2+H2O=HCl+HClO
2HClO=2HCl+O2
介绍次氯酸的强氧化性和不稳定性。
因此氯水可用来漂白、杀菌。
[实验探究]氯水的漂白性的本质原因
④氯气与NaOH的反应
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
⑤工业制漂白粉反应
2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
[点拨]次氯酸盐比次氯酸稳定，且在一定条件下转化为次氯酸，故次氯酸盐也可用来漂白、杀菌。
[小结归纳]氯气的化学性质活泼的本质原因：
⑴氯元素在这些化学反应中化合价都由0价变为-1价。
⑵氯原子最外层有7个电子，容易得一个电子而达到8个电子的稳定结构。
从而由0价变为-1价。
由于氯原子有这样的微观结构，决定了它的化学性质非常活泼。
⑶介绍氯气的危害
[课外作业]：
教材P87习题8\9
补充习题
1、下列微粒化学性质最活泼的是（）。
A、氯原子B、氯离子C、钠离子D、氩原子
2、下面对氯气的叙述正确的是
A、氯气可使溴水褪色，所以氯气具有漂白性
B、氯气有漂白性，通入品红溶液中，品红褪色
C、铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁
D、闻其气味时要小心，将集气瓶放在鼻孔下直接闻
3、自来水可以用氯气消毒。
某学生用这种自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是
A、Na2SO3B、FeCl2C、NaHCO3D、FeCl3
4、下列各组离子在碱性溶液中大量共存，且溶液呈无色透明的是（）
A、K+、MnO4-、Cl-、SO42-B、Na+、AlO2-、NO3-、CO32-
C、Na+、H+、NO3-、Cl-D、Na+、SO42-、HCO3-、Cl-
5、在反应KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O中，被还原的碘与被氧化的碘元素的质量比为
A．5:
1B．4:
1C．3:
1D．1:
5
6、二氧化氯（ClO2）是一种黄色气体，大量用于水的净化和纤维素的漂白。
在实验室，ClO2的制备是将氯酸钠和亚硫酸钠分别倒入烧杯中，同时加入H2SO4溶液，用水浴加热，即产生ClO2。
⑴写出实验室制取ClO2的离子方程式_________________________________
⑵反应中，氧化剂为_____________，还原剂为____________，还原产物为___________。
参考答案：
1、A2、B3、D4、B5、D
五、教学后记：
教案编号：
30
课题：
第二节富集在海水中的元素---氯（第二课时）
一、教学目标
【知识目标】巩固氯气的化学性质，掌握Cl－的检验方法
【能力目标】通过观察、分析实验现象，初步学会实验观察的方法
【道德情感目标】
学习科学家研究化学的科学态度和研究方法。
二、重点与难点
【重点】：
Cl－的检验方法。
卤素单质氧化性
【难点】：
Cl－的检验方法。
卤素单质氧化性
三、教学器材
投影仪、金属钠、蒸馏水、小烧杯、玻璃片、小刀、镊子、滤纸、金属铝片、氢氧化钠溶液
四、教学方法与过程:
探究式教学，实验总结法
【知识回忆】上黑板默写：
1、实验室用来吸收残余的氯气，其离子方程式是：
Cl2＋2OH－＝Cl－＋H2O+ClO-
2、工业上用来制漂白粉，其化学方程式是
2Cl2＋2Ca（OH）2＝CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
问：
为增强漂白粉作用，可以CO2和水蒸气共同作用或加稀盐酸，为什么？
强酸制弱酸，使次氯酸的浓度增大，增强漂白粉作用。
再问：
如何检验溶液里有Cl－生成？
[实验演示]课本P84
一起完成表格
小结：
Cl－的检验方法。
【情景转换】卤素单质氧化性强弱的比较及方程式的书写。
补充F2与水的反应方程式
2F2+2H2O=4HF+O2介绍该重要的置换反应的一些特征。
[例题讨论]：
将一定量的漂白粉溶于不含CO2的水中，若用其溶液做如下实验，可以观察到的现象或发生的变化及其相应的结论是什么？
写出有关离子方程式：
⑴检验它的pH值。
结果：
碱性。
原因是：
ClO－水解：
（ClO－＋H2O=HClO＋OH－不要求）
⑵滴入石蕊指示剂。
现象：
先变蓝，后褪色。
原因是：
HClO有强氧化性。
⑶敞口久置。
结果：
失效。
原因是：
Ca（ClO）2＋CO2＋H2O＝CaCO3＋2HClO，
2HClO=2HCl＋O2↑
[知识拓宽]：
海水资源的利用
[课外作业]教材P88习题11、12。
补充习题
1、砹（At）是卤素中原子序数最大的元素，推测砹和砹的化合物最不可能具有的性质是
A．HAt很稳定B．砹易溶于某些有机溶剂C．AgAt不溶于水D．砹是有色固体
2、溴化碘（IBr）的化学性质类似卤素单质，能跟大多数金属反应生成金属卤化物，能跟水反应，其化学方程式为IBr+H2O=HBr+HIO下列有关IBr的叙述中不正确的是
A．在IBr中，I为+1价，Br为-1价
B．在许多反应中IBr是强氧化剂
C．IBr与水反应时，其还原产物是HBr，氧化产物是HIO
D．跟NaOH溶液反应，生成NaBr，NaIO和水
3、已知：
①A、B、C、D四种物质均含元素X，有的还可能含有元素Y、Z。
元素Y、X、Z的原子序数依次递增。
②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。
③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得B和C。
④化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。
⑴元素X是___________，Z是_______________
⑵写出③中的离子反应方程式：
____________________________
⑶写出④中的反应方程式：
_____________________________
4、现有一包因密封袋破损，露置于潮湿空气中的漂白粉，请你设计一种简便的实验方案，证明它已部分变质？
写出实验操作步骤：
____________________________________________________________________
5、有NaCI和KCI的混合物2.5g，溶于水形成溶液，加入100g7.14%的AgNO3溶液，充分反应后滤出沉淀，再向混合物中加入10gCu片，过一段时间取出（反应完全），洗涤、干燥，称其质量为10.152g,求原混合物中NaCI和KCI的物质的量各为多少？
参考答案：
1、A2、C3、KCl
五、教学后记：
教案编号：
31
课题：
硫和氮的氧化物
（1）
一、教学目标
【知识目标】了解SO2和NO2的物理性质和化学性质，理解酸雨的形成及了解防止酸雨产生的途径以及环境保护方面的知识。
【能力目标】观察能力及实验动手能力、形成规律性认识和总结归纳的能力。
【道德情感目标】
1、培养对化学现象与化学本质的辩证认识，以及热爱科学，提倡环境保护的思想。
2、实验观察、数据处理，通过实验来研究物质及其变化的科学方法。
二、重点与难点
【重点】二氧化硫与水的反应，二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对
大气的污染。
【难点】二氧化硫与水的反应，二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对
大气的污染。
三、教学器材
投影仪
四、教学方法与过程:
探究式教学，实验总结法
[课的引入]：
展示一份含有空气质量日报的报刊或者一段录象，使学生较快的投身
于学习的情景中。
引出课题
第三节硫和氮的氧化物
一、二氧化硫
[知识传授]：
简单介绍硫的物理性质：
硫是淡黄色晶体，脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。
二氧化硫的两条工业制法的途径
S+O2=====SO2；
（硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰：
在纯氧中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。
）
FeS2+
O2
Fe2O3+4SO2；
SO2的物理性质。
[演示实验]：
【实验4-7】注意点：
1.收集二氧化硫的试管要干燥，气体要收集满，否则液面上升不多，液体变色不明显。
2.可用亚硫酸钠与酸反应来制备二氧化硫。
3.品红溶液的质量分数不能太大，以0.01%左右为宜，并使溶液显酸性。
4.二氧化硫并不能漂白所有的有色物质,它只能漂白某些有色物质。
因此,应预先试验它的漂白效果。
[归纳小结]：
师生一起归纳小结SO2的相关性质。
指出：
SO2+H2O
H2SO3是可逆反应，这是学生第一次接触可逆反应的概念，建议说明这一概念的涵义，为学生今后接触更多的可逆反应，以及学习化学平衡等奠定基础。
[观察对比]：
二氧化硫漂白作用的机理探讨：
齐读课本P78页《资料卡片》。
在讨论SO2的漂白性时，从反应原理上和次氯酸的漂白作用进行比较，使学生注意它们的区别并在应用中不会搞错。
[例题讨论]：
二氧化硫和氯气都具有漂白性，若将等体积的二氧化硫和氯气充分混
合后，通入湿润的有色物质，可观察到有色物质：
A、立即退色B、慢慢退色C、先退色，后复原D、颜色不褪
2、为了减少矿物燃料燃烧产生的二氧化硫对空气的污染，科学工作者研究了多种脱硫技术。
⑴“烟气脱硫技术”，用石灰浆液在烟气吸收塔内循环，吸收烟气中的二氧化硫。
⑵“钙基固硫”，在含硫的矿物燃料中加入生石灰，及时吸收燃烧过程中的二氧化硫。
⑶“催化转化技术“，烟道废气中常混有大量一氧化碳和二氧化硫，在773K和催化剂作用，使二者反应可收回大量的硫磺。
根据以上材料，自主提炼成有关的化学方程式。
[课后思考]：
二氧化硫的食品业中的应用：
可使一些食品如：
银耳、果干、果脯等具有美好的外观，所以有人称为食品的化妆品。
一些不法生产者，为了得到更白的银耳，在大棚内放置硫磺，采用“硫磺熏蒸“工艺，生产出的银耳往往会残留一定量的二氧化硫。
日前，上海质检部门对银耳进行一次专项抽查，结果发现被抽查的21种银耳产品居然全部存在二氧化硫残留超标的现象。
（根据《食品添加剂使用卫生标准》GB2760-1996的规定，银耳产品中不得含有二氧化硫。
）因此银耳并非越白越好。
思考：
二氧化硫可使食品具有美好的外观，利用了二氧化硫的什么性质？
国家为什么要严格控制食品中的二氧化硫含量？
[课外作业]：
教材P104习题9。
补充习题
1．向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成，此沉淀是（）
A．BaSO4B．FeSC．BaSO3D．S
2．向品红溶液中加入稀盐酸，溶液颜色加深。
而将SO2缓慢通入稀品红溶液的现象是（）
A．红色加深B．红色立刻褪去变为无色C．红色不变D．红色先变浅后褪色
3．下列说法中正确的是（）
A．同温同压下，SO2比Cl2更易溶于水
B．检验溶液中是否含SO32—离子方法是加入少量BaCl2溶液，产生白色沉淀，继续加入稀HCl白色沉淀消失，则含SO32—离子
C．氧、硫、硒、碲的气态氢化物的稳定性逐渐增强
D．二氧化硫通入红色石蕊试液中褪为无色。
4．硫的非金属性比氯弱，下列现象可以说明这一点的是（）
A．常温下硫是浅黄色固体，氯气是黄绿色气体
B．同条件下，与Fe反应时，分别生成FeS和FeCl3
C．硫不溶于水，氯气可溶于水
D．与氢气反应时，硫为—2价，氯为—1价
5.用化学方法区别SO2与CO2最好选用的化学试剂是（）
A.紫色的石蕊试液B.品红溶液
C.澄清的石灰水D.氢氧化钠溶液
6.Na2SO3、Na2SO4及NaHSO4三种物质的混合物。
取上述样品5.14g与足量的盐酸反应，在标准状况下产生448mL气体；另取上述样品5.14g与NaOH溶液反应，共消耗0.5mol/L的NaOH溶液20mL。
求原混合物中Na2SO4的质量分数。
7.我们所学过的物质中有很多具有漂白作用，比如有活性炭、SO2及氯水等，请你以SO2使品红褪色和氯气使有色布条褪色为例，谈谈它们是如何进行漂白的。
参考答案：
1、A2、D3、A4、B5、B
五、教学后记：
教案编号：
32
课题：
硫和氮的氧化物
（2）
一、教学目标
【知识目标】了解SO2和NO2的物理性质和化学性质，理解酸雨的形成及了解防止酸雨产生的途径以及环境保护方面的知识。
【能力目标】观察能力及实验动手能力、形成规律性认识和总结归纳的能力。
【道德情感目标】
1、培养对化学现象与化学本质的辩证认识，以及热爱科学，提倡环境保护的思想。
2、实验观察、数据处理，通过实验来研究物质及其变化的科学方法。
二、重点与难点
【重点】二氧化硫与水的反应，二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对
大气的污染。
【难点】二氧化硫与水的反应，二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对
大气的污染。
三、教学器材
投影仪
四、教学方法与过程:
探究式教学，实验总结法
二、二氧化氮和一氧化氮
[阅读材料]：
信使分子──NO。
指出NO重要的生理作用，NO和CO使人体中毒的原理。
[知识介绍]：
1、氮气的结构：
氮分子结构（以后
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