第四章第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨教案

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1、第四章 第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨 第一課時 硫酸 222007316011014 余平高 l 教學目標： (1) 、知識與技能：掌握濃硫酸的特性，尤其是濃硫酸的強氧化性。 (2)、 過程與方法：經(jīng)歷對硫酸性質(zhì)進行探究的過程，進一步理解科學探 究的意義，學習 科學探究的基本方法，提高科學探究能力。 (3)、情感態(tài)度與價值觀： 培養(yǎng)學生的學習化學興趣和探索真知精神； 理解量變引起質(zhì)變的規(guī)律，樹立辯證唯物主義世界觀。 l 教學重點、難點 教學重點：濃硫酸的氧化性； 教學難點：濃硫酸的氧化性探索過程； l 教學

2、方法： 啟發(fā)式。演示實驗、實驗和問題探究、分組合作 l 教學用具 投影儀、試管、膠頭滴管、鐵架臺、雙孔橡皮塞及導氣管、酒精燈、砂紙、玻璃棒、大燒杯、膽礬、濃硫酸、紙屑、木條、棉花、銅片、細銅絲、品紅溶液、石蕊試液、氫氧化鈉溶液、鋁條、硫酸銅溶液、蔗糖、蒸餾水、濃鹽酸、稀鹽酸、稀硫酸、硫酸鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液、亞硫酸鈉溶液、稀硝酸 l 教學過程 [新聞導課]今年2月23日，清華大學機電系四年級學生劉海洋用濃硫酸將北京動物園的五只熊燒傷，其中一頭黑熊雙目失明。這一故意殘害動物的事件經(jīng)媒體披露后，引起了公眾的強烈憤慨！同時，“高材生為何會犯如此低級錯誤？一個‘好學生’為什么沒有必

3、然成為一名好公民”的疑問也引發(fā)了社會各界廣泛的討論與深入的思考。 [沉思]劉海洋為何可以用濃硫酸殘害黑熊？濃硫酸又具有哪些重要性質(zhì)？ 【板書】第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨 （第一課時 硫酸） 【過度】在初中我們學過稀硫酸，稀硫酸具有哪些化學性質(zhì)？ 【生答】（1）與指示劑作用 （2）與堿反應 （3）與堿性氧化物反應 （4）與金屬反應（氫前） （5）與某些鹽反應 【投影】稀硫酸的性質(zhì) 【講解】寫出離子方程式來可知，這五個性質(zhì)均與H離子有關，也稱之為酸的通性，哪為什么會有這五種性質(zhì)呢 【生答】因為在稀硫酸是強電解質(zhì)溶液，在溶液中電離出陽離子只要是H+， 【師】很好！ 【板書

4、】一、稀硫酸 1、 性質(zhì)：具有酸的通性 2、 原因：H2SO4 = 2 H+ + SO42- 【過渡】稀硫酸是一種強酸，具有酸的通性，以H+和SO42-的形式存在，而濃硫酸主要是以H2SO4分子的形式存在，由于溶液中粒子不同，所以性質(zhì)上肯定有差異，即濃硫酸具有自己的特性。下面我們就一起來探究濃硫酸。 【師】現(xiàn)有一瓶濃硫酸。請同學們說出其色味態(tài)，并回憶初中所學濃硫酸的物理性質(zhì) 【歸納】ppt投影 【板書】一、濃H2SO4 一）、物理性質(zhì) 【設疑】濃硫酸溶解時放出大量的熱，如何稀釋濃硫酸呢？ 【強調(diào)】稀釋濃硫酸時，若把水倒入濃硫酸中，由于水的密度較小，浮在硫酸的上面，溶解時放出

5、的熱不易散失，使水暴沸而驟然氣化，結果就像水滴入灼熱的油鍋一樣，帶著酸液向四周飛濺，引起傷害事故。 【提問】實驗：向2個培養(yǎng)皿中的一個倒入濃硫酸，2個燒杯倒扣在熱水上方后在扣在培養(yǎng)皿上，燒杯將有什么樣的現(xiàn)象？ 【實驗】 熱水 濃H2SO4 【現(xiàn)象】請同學描述一下現(xiàn)象 【提問】扣在濃H2SO4上的燒杯變得透明起來了，說明水蒸氣消失了，那水蒸氣到哪兒去了呢？我們可以大膽猜測濃H2SO4具有什么性質(zhì)呢？ 【生】被濃H2SO4吸收了，變現(xiàn)出濃H2SO4的吸水性。 【提問】在實驗室里常用濃硫酸干燥氣體，利用濃硫酸的什么性質(zhì)？

6、 【生】吸水性 【板書】二）、濃H2SO4的特性 1、 吸水性 吸收游離態(tài)的水和結晶水 【過渡】濃硫酸能吸收水蒸氣使得燒杯變明凈透明，那濃硫酸跟蔗糖有能發(fā)生什么奇跡呢？ 【演示】學生分組。分別用稀硫酸、不加水用濃硫酸、加水后再加濃硫酸來進行對比探究實驗，明確 “黑面包”實驗發(fā)生的條件。演示“黑面包”實驗：在200 mL燒杯中放入20 g蔗糖，加入幾滴水，攪拌均勻。然后再加入15 mL質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸，迅速攪拌。觀察實驗現(xiàn)象。 【學生觀察】 現(xiàn)象： a) 蔗糖由白→黑； b) 生成的黑色物質(zhì)呈面包狀； c) 體積膨脹 d) 聞一聞有刺激性氣味。 【教師啟發(fā)

7、】黑色的物質(zhì)是什么（提示蔗糖是C H O 組成） 【追問】蔗糖為什么變黑？說明濃H2SO4的什么特性? 解釋現(xiàn)象：①濃H2SO4與蔗糖(C12H22O11)作用，脫去蔗糖分子中的H、O比2：1的形式脫去，生成C和H2O。而使得物質(zhì)變黑，這種現(xiàn)象稱為碳化，這個性質(zhì)稱為濃硫酸的脫水性，這也便是濃硫酸為什么有腐蝕性的原因，之所以劉海洋用濃H2SO4能夠潑傷熊也因為濃硫酸的脫水性。 【板書】 【提問】濃H2SO4的吸水性和脫水性有和區(qū)別？？ 【分析】 蔗糖炭化現(xiàn)象：②③黑色物質(zhì)疏松多孔(學生答有氣體)，氣體是怎么形成的，生成的是什么氣體？（濃硫酸使蔗糖脫水炭化后，又吸水放熱，使其繼

8、續(xù)被濃H2SO4氧化） 【學生討論】 【學生分析】小組代表發(fā)表觀點 【師】濃硫酸使蔗糖脫水炭化后，又吸水放熱，使其繼續(xù)被濃H2SO4氧化，產(chǎn)物是CO2、SO2、H2O 。請同學們寫一下C和濃H2SO4反應的方程式 【板書】 3、強氧化性 （1）、與非金屬反應 C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O 【再次討論】如何設計實驗來驗證C和濃H2SO4的產(chǎn)物是這三種CO2、SO2、H2O 【生】代表發(fā)言 【師】點評并講解 白色— 藍色 檢H2O 檢SO2 除SO2 檢SO2 檢CO2 變淺 不變 渾濁 褪色 【講解】 【設問】我

9、們在學習酸的通性時知道，活潑金屬可與酸反應生成H2，稀H2SO4具有酸的通性，稀H2SO4能否和銅反應？為什么？ 【生】不能。因為在金屬活動順序表中，銅排在氫的后面，不能置換出稀H2SO4中的氫。 【追問】那么，濃H2SO4能否與銅反應呢？ 【演示】濃硫酸與銅的反應。如右圖，反應之后，將試管里的混合液倒入盛少量水的小燒杯中，觀察溶液顏色。 【提問】請描述實驗現(xiàn)象。 【回答】未加熱時，無明顯現(xiàn)象。當加熱時，液體變黑，產(chǎn)生無色氣體，氣體能使品紅溶液褪色并使石蕊溶液變紅。小燒杯中的溶液呈藍色。 【討論】銅與濃硫酸反應需什么條件?據(jù)實驗現(xiàn)象推測反應生成物，注意試管Ⅱ口部棉團的作用，試寫

10、出反應方程式。 【分析】加熱條件下，銅可與濃硫酸反應，產(chǎn)生的氣體能使品紅溶液褪色，使紫色石蕊溶液變紅，說明是二氧化硫。反應后被稀釋的液體呈藍色，說明生成了CuSO4。由于SO2是有毒氣體，所以少量尾氣用浸有堿液的棉團處理，以防污染空氣。反應方程式為： 【板書】Cu＋2H2SO4（濃）CuSO4＋SO2↑＋2H2O 【設疑】上述反應中： ①氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物各是何物? ②反應物的物質(zhì)的量之比，還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比各為多少? ③濃硫酸在反應中的作用是什么? 【生】討論后回答 【生分析】 Cu為還原劑，氧化產(chǎn)物為CuSO4，濃H2SO4是氧化劑，還原產(chǎn)

11、物為SO2。反應物的物質(zhì)的量之比為1∶2，而還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶1，說明濃H2SO4一方面表現(xiàn)出氧化性同時又和金屬元素結合成鹽表現(xiàn)出酸性。 【設問】銅在金屬活動性順序表中位于氫之后，而能被濃H2SO4氧化，那么在氫之前的金屬是否更容易被其氧化呢? 【生】肯定是！ 【展示鋁條，做下面的實驗】 【補充演示】鋁和濃H2SO4的作用。設計如下：①將一根隨時處理完氧化膜的鋁條迅速置于盛飽和CuSO4溶液的試管中，過一會兒取出。（可用熱NaOH溶液處理氧化膜，整個過程要迅速，以防鋁再被氧化） 【分析】鋁條表面覆蓋紅色金屬銅：2Al＋3Cu2＋====2Al3＋＋3Cu②把鋁條表面的

12、銅用砂紙打掉洗凈后，將其插入盛濃H2SO4的試管中，1～2分鐘后取出。 【分析】潔凈鋁條置于濃H2SO4中無明顯現(xiàn)象，難道不反應嗎? ③把②中的鋁條放入飽和CuSO4溶液中，過一會兒取出。 【分析】鋁條表面無紅色物質(zhì)析出。①③對比，現(xiàn)象不同，那么在②中一定發(fā)生了某種反應。 【講解】由于濃H2SO4有強氧化性，可使某些金屬如Fe、Al等表面因氧化生成一層致密的氧化膜，阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)跟濃H2SO4反應，這種現(xiàn)象稱為“鈍化”。正因為如此，常溫時，常把濃H2SO4存放在鐵質(zhì)、鋁質(zhì)容器里。但若加熱，則會反應。 ④把③中鋁條取出，置于濃H2SO4中，加熱，觀察。 【小結】a.加熱條件下，濃H

13、2SO4可氧化絕大多數(shù)金屬（Au、Pt等除外），但不產(chǎn)生H2。 b.常溫下，濃H2SO4可使Fe、Al鈍化。 【強調(diào)】“鈍化”并非不反應，是因氧化而鈍化。 【投影】（3）與化合物反應 【問題探究】我們在前面對H2S的學習中，知道H2S具有較強的還原性，那么，它能否和濃H2SO4反應？若反應，生成什么？ 【學生回答，教師投影】H2S+H2SO4（濃）====S↓+SO2↑+2H2O H2SO4(濃）+ 2HBr = Br2+SO2↑+2H2O H2SO4(濃）+ 2HI = I2 + SO2↑+2H2O 【提問】我們說濃H2SO4具有吸水性用于做干燥劑，那其

14、可以干燥那些氣體又不可干燥那些氣體 【生】思考回答 【總結】 干燥劑 可干燥 中性氣體： H2、O2、CO、CH4等 酸性氣體： CO2、SO2、HCl 不可干燥 堿性氣體：NH3 還原性氣： H2S、HBr 【投影】三、硫酸的用途 硫酸用途 制干燥劑 電解液 制硫肥料 制農(nóng)藥 制揮發(fā)性酸 酸洗 【講解】化學是一般人性化的匕首，它可以為我們創(chuàng)下如此輝煌的成就如諾貝爾，同樣也可以毀滅我們的前程像劉海洋等，我希望同學們能利用化學的真、善、美為社會為自己垂青史。 l 板書設計 第五章 第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨 第一課時 硫酸 一、稀

15、硫酸 1、性質(zhì)：稀硫酸具有酸的通性 2、原因：H2SO4====SO＋2H＋ 二、 濃硫酸 一）.物理性質(zhì) 二）特性 1、吸水性：吸收游離態(tài)的和結晶水 3、 強氧化性 （1）、與非金屬反應 C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O 除SO2 檢SO2 檢H2O 固、液 加熱 檢CO2 檢驗SO2是否除盡 （2）、與金屬反應 幾個結論 a.加熱條件下，濃H2SO4可氧化絕大多數(shù)金屬（Au、Pt等除外），但不產(chǎn)生H2。 b.常溫下，濃H2SO4可使Fe、Al鈍化。 （3）與化合物反應 H2S+H2SO4（濃）====S↓+SO2↑+2H2O 三、用途 第 7 頁,共 7頁