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(shí) 硫酸 222007316011014 余平高 l 教學(xué)目標(biāo)： (1) 、知識與技能：掌握濃硫酸的特性，尤其是濃硫酸的強(qiáng)氧化性。 (2)、 過程與方法：經(jīng)歷對硫酸性質(zhì)進(jìn)行探究的過程，進(jìn)一步理解科學(xué)探 究的意義，學(xué)習(xí) 科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力。 (3)、情感態(tài)度與價(jià)值觀： 培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)化學(xué)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(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：濃硫酸的氧化性； 教學(xué)難點(diǎn)：濃硫酸的氧化性探索過程； l 教學(xué)

2、方法： 啟發(fā)式。演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)和問題探究、分組合作 l 教學(xué)用具 投影儀、試管、膠頭滴管、鐵架臺(tái)、雙孔橡皮塞及導(dǎo)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(xì)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(xué)過程 [新聞導(dǎo)課]今年2月23日，清華大學(xué)機(jī)電系四年級學(xué)生劉海洋用濃硫酸將北京動(dòng)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(dòng)物的事件經(jīng)媒體披露后，引起了公眾的強(qiáng)烈憤慨！同時(shí)，“高材生為何會(huì)犯如此低級錯(cuò)誤？一個(gè)‘好學(xué)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(huì)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(shí) 硫酸） 【過度】在初中我們學(xué)過稀硫酸，稀硫酸具有哪些化學(xué)性質(zhì)？ 【生答】（1）與指示劑作用 （2）與堿反應(yīng) （3）與堿性氧化物反應(yīng) （4）與金屬反應(yīng)（氫前） （5）與某些鹽反應(yīng) 【投影】稀硫酸的性質(zhì) 【講解】寫出離子方程式來可知，這五個(gè)性質(zhì)均與H離子有關(guān)，也稱之為酸的通性，哪為什么會(huì)有這五種性質(zhì)呢 【生答】因?yàn)樵谙×蛩崾菑?qiáng)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(qiáng)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(xué)們說出其色味態(tài)，并回憶初中所學(xué)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(shè)疑】濃硫酸溶解時(shí)放出大量的熱，如何稀釋濃硫酸呢？ 【強(qiáng)調(diào)】稀釋濃硫酸時(shí)，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(shí)放出

5、的熱不易散失，使水暴沸而驟然氣化，結(jié)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(shí)驗(yàn)：向2個(gè)培養(yǎng)皿中的一個(gè)倒入濃硫酸，2個(gè)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(shí)驗(yàn)】 熱水 濃H2SO4 【現(xiàn)象】請同學(xué)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(shí)驗(yàn)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(jié)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(xué)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(jìn)行對比探究實(shí)驗(yàn)，明確 “黑面包”實(shí)驗(yàn)發(fā)生的條件。演示“黑面包”實(shí)驗(yàn)：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?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，迅速攪拌。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 【學(xué)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?dòng)写碳ば詺馕丁? 【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(gè)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?yàn)闈饬蛩岬拿撍浴? 【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(xué)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(xué)生討論】 【學(xué)生分析】小組代表發(fā)表觀點(diǎn) 【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(xué)們寫一下C和濃H2SO4反應(yīng)的方程式 【板書】 3、強(qiáng)氧化性 （1）、與非金屬反應(yīng) C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O 【再次討論】如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C和濃H2SO4的產(chǎn)物是這三種CO2、SO2、H2O 【生】代表發(fā)言 【師】點(diǎn)評并講解 白色— 藍(lán)色 檢H2O 檢SO2 除SO2 檢SO2 檢CO2 變淺 不變 渾濁 褪色 【講解】 【設(shè)問】我

9、們在學(xué)習(xí)酸的通性時(shí)知道，活潑金屬可與酸反應(yīng)生成H2，稀H2SO4具有酸的通性，稀H2SO4能否和銅反應(yīng)？為什么？ 【生】不能。因?yàn)樵诮饘倩顒?dòng)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(yīng)呢？ 【演示】濃硫酸與銅的反應(yīng)。如右圖，反應(yīng)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 【回答】未加熱時(shí)，無明顯現(xiàn)象。當(dāng)加熱時(shí)，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(lán)色。 【討論】銅與濃硫酸反應(yīng)需什么條件?據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測反應(yīng)生成物，注意試管Ⅱ口部棉團(tuán)的作用，試寫

10、出反應(yīng)方程式。 【分析】加熱條件下，銅可與濃硫酸反應(yīng)，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(yīng)后被稀釋的液體呈藍(lán)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(tuán)處理，以防污染空氣。反應(yīng)方程式為： 【板書】Cu＋2H2SO4（濃）CuSO4＋SO2↑＋2H2O 【設(shè)疑】上述反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shí)又和金屬元素結(jié)合成鹽表現(xiàn)出酸性。 【設(shè)問】銅在金屬活動(dòng)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(shí)驗(yàn)】 【補(bǔ)充演示】鋁和濃H2SO4的作用。設(shè)計(jì)如下：①將一根隨時(shí)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(huì)兒取出。（可用熱NaOH溶液處理氧化膜，整個(gè)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(yīng)嗎? ③把②中的鋁條放入飽和CuSO4溶液中，過一會(huì)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(yīng)。 【講解】由于濃H2SO4有強(qiáng)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(yīng)，這種現(xiàn)象稱為“鈍化”。正因?yàn)槿绱耍貢r(shí)，常把濃H2SO4存放在鐵質(zhì)、鋁質(zhì)容器里。但若加熱，則會(huì)反應(yīng)。 ④把③中鋁條取出，置于濃H2SO4中，加熱，觀察。 【小結(jié)】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(qiáng)調(diào)】“鈍化”并非不反應(yīng)，是因氧化而鈍化。 【投影】（3）與化合物反應(yīng) 【問題探究】我們在前面對H2S的學(xué)習(xí)中，知道H2S具有較強(qiáng)的還原性，那么，它能否和濃H2SO4反應(yīng)？若反應(yīng)，生成什么？ 【學(xué)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(jié)】 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(xué)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(xué)們能利用化學(xué)的真、善、美為社會(huì)為自己垂青史。 l 板書設(shè)計(jì) 第五章 第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨 第一課時(shí) 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(jié)晶水 3、 強(qiáng)氧化性 （1）、與非金屬反應(yīng) C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O 除SO2 檢SO2 檢H2O 固、液 加熱 檢CO2 檢驗(yàn)SO2是否除盡 （2）、與金屬反應(yīng) 幾個(gè)結(jié)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(yīng) H2S+H2SO4（濃）====S↓+SO2↑+2H2O 三、用途 第 7 頁,共 7頁