2019-2020年高中化學(xué)4.4《硫和氮的氧化物》（共3課時）教學(xué)案新人教版必修1.doc

2019-2020年高中化學(xué)4.4硫和氮的氧化物（共3課時）教學(xué)案新人教版必修1教學(xué)目標：1掌握氨和銨鹽的性質(zhì)、用途； 2學(xué)會氨的實驗室制法。 教學(xué)重點：氨和銨鹽的化學(xué)性質(zhì) 教學(xué)難點：實驗室制氨的化學(xué)反應(yīng)原理 教學(xué)儀器：燒杯、燒瓶、鐵架臺、滴管、導(dǎo)管、玻璃棒、試管、酒精燈、酚 酞試液、棉花、試管夾、NH3、HCl、NH4Cl、Ca（OH）2 教學(xué)過程： 新聞導(dǎo)課杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏 ： 2004年4月20日上午10時，杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏事件，整個廠區(qū)是白茫茫的一片，方圓數(shù)百米，空氣中彌漫著一股濃烈的刺激性氣味，進入廠區(qū)呼吸都感到困難。廠區(qū)內(nèi)寒氣逼人。市消防中心接到報案后立即制定方案，出動上百名消防隊員，十余量消防車。 問題1、為什么在氨氣泄漏時工廠里會寒氣逼人？2、如何吸收彌漫在空氣中的大量氨氣？3、被圍困在污染區(qū)的群眾怎樣做才能保證不吸入氨氣？板書 二、 氨 1、NH3的物理性質(zhì)：展示一瓶氨氣：無色，有刺激性氣味，密度空氣，易液化，可作致冷劑。實驗4-9 成功關(guān)鍵：燒瓶干燥、密封。 現(xiàn)象：形成紅色噴泉。 證明：氨極易溶于水,水溶液顯堿性。 講解：1體積的水約溶解700體積的氨氣，氨的水溶液叫做氨水。 板書 在通常狀況下，氨是無色氣體，有刺激性氣味，比空氣輕。氨易液化，極易溶于水。 過渡氨的水溶液是堿性的，但其中的水是中性的，氨分子也沒有氫氧根離子。氨水為什么會顯堿性呢？板書2、氨的化學(xué)性質(zhì)：（1）NH3與水的反應(yīng)： 分析 NH3H2O NH3H2O NH4OH NH3H2O NH4OH 其中一水合氨很不穩(wěn)定，受熱會分解。 NH3H2O NH3H2O 板書 NH3H2O NH3H2O NH4OH 思考：分析NH3溶于水存在的過程，討論氨水中的成份：分子 、離子 。 板書（2）NH3與酸的反應(yīng)： 演示實驗氨與氯化氫反應(yīng) 觀察現(xiàn)象：大量白煙生成。 思考：生產(chǎn)Cl2的化工廠常用濃氨水來檢查生產(chǎn)設(shè)備和管道是否漏氣，如有白煙生成，則說明已發(fā)生漏氣，這是為什么？ 板書化學(xué)方程式： NH3HClNH4Cl NH3也可與其它酸反應(yīng)，例：NH3HNO3NH4NO3、 2NH3H2SO4（NH4）2SO4 講解 NH3在一定條件下可于O2、NO、NO2等發(fā)生氧化還原反應(yīng)。板書（3）NH3與O2的反應(yīng)： 4NH35O2 4NO6H2O 演示實驗實驗室制取氨氣：板書3、NH3的實驗室制法： 講解原理：在實驗室里常用銨鹽和堿加熱的方法來制取NH3。 儀器：固+固加熱（同制氧氣）；收集：排空氣法。板書2NH4ClCa（OH）2 CaCl22NH32H2O 儀器：固+固加熱（同制氧氣）；收集：排空氣法。 提問： 1 能否濃硫酸干燥NH3？ 2 能否使用NH4HCO3、NH4NO3 NH4Cl？為什么？ 3 使用堿石灰代替消石灰有什么優(yōu)點？ 過渡氨與酸反應(yīng)形成氨鹽，我們下面分析氨鹽的性質(zhì)板書4、氨鹽講述銨鹽是銨根離子（NH4）和酸根離子組成的化合物。銨鹽都是晶體，能溶于水。 主要化學(xué)性質(zhì)： （1）銨鹽受熱易分解：實驗加熱NH4Cl觀察現(xiàn)象，是否時升華？板書化學(xué)方程式： NH4Cl NH3HCl、 NH3HCl NH4Cl NH4HCO3 NH3H2OCO2 講解銨鹽能與堿反應(yīng)放出氨氣，例： （NH4）2SO42NaOH Na2SO42NH32H2O 板書（2）銨鹽與堿的反應(yīng)：（NH4）2SO42NaOH Na2SO42NH32H2O 強調(diào)這個性質(zhì)是一切銨鹽的共同性質(zhì)，實驗室可利用這個性質(zhì)來檢驗NH4的存在。 注意事項： 實驗條件：濃溶液或固體，加熱。 較稀溶液中銨根離子的檢驗方法：先濃縮，后檢驗。板書5NH3的用途： 講述可用于氮肥工業(yè)及其它化工產(chǎn)業(yè)上（如：制純堿），制冷劑。 思考交流自然界中氮的循環(huán)：討論：向飽和的NaCl溶液中通入足量的NH3后，再通入足量的CO2，發(fā)現(xiàn)有NaHCO3晶體析出，為什么？ 小結(jié)：總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容。 作業(yè)p89 1、2、8、10 附板書計劃：二、 氨 1、氨的物理性質(zhì)： 在通常狀況下，氨是無色氣體，有刺激性氣味，比空氣輕。氨易液化，極易溶于水。2、氨的化學(xué)性質(zhì)：（1）NH3與水的反應(yīng)： NH3H2O NH3H2O NH4OH（2）NH3與酸的反應(yīng)：NH3HClNH4Cl NH3HNO3NH4NO3、 2NH3H2SO4（NH4）2SO4 （3）NH3與O2的反應(yīng)： 4NH35O2 4NO6H2O3、NH3的實驗室制法： 2NH4ClCa（OH）2 CaCl22NH32H2O 儀器：固+固加熱（同制氧氣）；收集：排空氣法。4、氨鹽（1）銨鹽受熱易分解：NH4Cl NH3HCl、 NH3HCl NH4Cl NH4HCO3 NH3H2OCO2 （2）銨鹽與堿的反應(yīng)：（NH4）2SO42NaOH Na2SO42NH32H2O 第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨 （第二課時）教學(xué)目標：1鞏固稀硫酸的性質(zhì)；掌握濃硫酸的特性及強氧化性；2培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察、分析思維能力。3對學(xué)生進行“現(xiàn)象與本質(zhì)”“量變與質(zhì)變”等辯證唯物主義觀點的教育4通過實驗研究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實、勇于創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)教學(xué)重點、難點：濃硫酸的強氧化性。教學(xué)方法： 啟發(fā)式。教學(xué)輔助手段： 投影。教學(xué)過程 新聞導(dǎo)課今年1月29日、2月23日，清華大學(xué)機電系四年級學(xué)生劉海洋先后兩次用火堿、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(xué)生為什么沒有必然成為一名好公民”的疑問也引發(fā)了社會各界廣泛的討論與深入的思考。沉思劉海洋為何用濃硫酸殘害黑熊？濃硫酸又具有哪些重要性質(zhì)？ 復(fù)習投影 描述下列的實驗(見附圖)現(xiàn)象，并說明稀H2SO4的性質(zhì)。練習有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：Zn+H2SO4- Zn2H = Zn2H2NaOH+H2SO4- OHH = H2OFe2O3+H2SO4- Fe2O36H = 2Fe33H2OBaCl2+H2SO4- Ba2+ SO42 = BaSO4設(shè)問實驗室制氫氣時選用稀硫酸或鹽酸，而不用濃硫酸和硝酸，為什么？板書 第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨一、 硫酸和硝酸的氧化性引言 濃硫酸和稀硫酸在性質(zhì)上有什么區(qū)別呢？提問實驗室制取氯化氫，為什么用濃硫酸與固體食鹽共熱？利用濃硫酸什么性質(zhì)？學(xué)生回答難揮發(fā)性。板書（一）硫酸的氧化性 1濃硫酸的特性（1）難揮發(fā)性制揮發(fā)性酸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)？板書 (2)吸水性思考 因為濃硫酸難揮發(fā)，所以將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中，其濃度、質(zhì)量都不發(fā)生變化，這樣說對嗎？演示實驗 蔗糖炭化：將一定量的蔗糖放入小燒杯中，加入濃硫酸。學(xué)生觀察 現(xiàn)象：蔗糖由白黑；生成的黑色物質(zhì)呈面包狀；聞一聞有刺激性氣味。教師啟發(fā)解釋現(xiàn)象：濃H2SO4與蔗糖(C12H22O11)作用，按水分子的組成脫去蔗糖分子中的H，O，生成C和H2O。板書 (3)脫水性現(xiàn)象本質(zhì)：分析 蔗糖炭化現(xiàn)象：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？講解 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。板書 2、強氧化性 實驗4-8 銅與濃硫酸反應(yīng)，并檢驗生成的氣體？ 觀察現(xiàn)象 固：紅黑液：無棕黑藍色氣：無色有刺激性氣味，使酸性KMnO4溶液退色；使品紅溶液退色。板書（1）Cu+2H2O4(濃)=Cu(SO4)2+O2+2H2O引導(dǎo)分析 (1)銅片變黑，黑色物質(zhì)是什么？怎么生成的？(2)怎樣鑒別生成的氣體？教師要啟發(fā)不能用澄清石灰水鑒別。思考 回答在上述反應(yīng)中：(1)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物各是什么物質(zhì)？(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？(3)濃硫酸在反應(yīng)中的作用？講解 在金屬活動順序表中，Cu是H之后較不活潑的金屬元素，稀硫酸不能與Cu反應(yīng)。實驗證明，濃硫酸能把金屬活動順序表中H之后的金屬(除Pt，Au)氧化成金屬硫酸鹽，濃硫酸本身被還原生成SO2。練習 寫出濃硫酸與汞反應(yīng)、與銀反應(yīng)的化學(xué)方程式。教師 啟發(fā)：Cu，Hg，Ag是H之后的較不活潑的金屬，那么H之前的金屬是否就更容易被濃H2SO4氧化呢？板書氧化大多數(shù)金屬：生成物中金屬顯高價，同時生成二氧化硫。 講述 常溫Al，F(xiàn)e鈍化。學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。教師啟發(fā)鈍化在實際中的應(yīng)用：鋁鐵容器盛裝濃硫酸。分析蔗糖炭化中的刺激性氣味？板書（2）氧化某些非金屬如C，S，P等（濃硫酸的還原產(chǎn)物一般為二氧化硫）。C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2O 2H2SO4（濃）+S=3SO2+2H2O 教師 濃硫酸具有強氧化性，能氧化某些非金屬，又能氧化大多數(shù)金屬，那么能否氧化具有還原性的化合物呢？如實驗室為什么不用濃H2SO4制取及干燥H2S？板書 （3）氧化某些還原性化合物 2NaI+H2SO4(濃)=Na2SO4+I2+SO2+2H2OH2S+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O問題 實驗證明：濃H2SO4的特性，稀硫酸都沒有；稀H2SO4的性質(zhì)，濃H2SO4不完全具有。為什么濃、稀H2SO4性質(zhì)有這么大差別呢？讓我們一起分析。+6師生共同分析上述反應(yīng)中濃H2SO4的氧化性由其分子中什么原子引起?稀H2SO4 也具有氧化性，兩者相比有何差別?可舉例說明。濃H2SO4的氧化性由其分子中S(最高價)引起。稀硫酸也有氧化性，如Zn2H=Zn2+H2，由H表現(xiàn)，而CuH2SO4(稀)不反應(yīng)?？梢?，H的氧化性比S的氧化性弱且還原產(chǎn)物不同。 課堂練習1下列變化中能說明硫酸是強酸的是 A能使紫色石蕊試液變紅B能與Ca3(PO4)2反應(yīng)制磷酸C濃H2SO4與Cu反應(yīng)D稀H2SO4與鋅反應(yīng)產(chǎn)生氫氣2下列反應(yīng)中濃H2SO4只起氧化作用的是_，既起氧化作用，又起酸的作用的 是 A銅跟濃H2SO4共熱B固體NaCl跟濃H2SO4共熱C木炭跟濃H2SO4共熱D濃H2SO4跟硫化氫反應(yīng) 小結(jié)略 作業(yè)P89 4 、5 、7、 附板書設(shè)計：第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨一、 硫酸和硝酸的氧化性（一）硫酸的氧化性 1、濃硫酸的特性（1）難揮發(fā)性制揮發(fā)性酸(2)吸水性(3)脫水性2、強氧化性（1）Cu+2H2O4(濃)=Cu(SO4)2+O2+2H2O（2）氧化某些非金屬如C，S，P等（濃硫酸的還原產(chǎn)物一般為二氧化硫）。C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2O 2H2SO4（濃）+S=3SO2+2H2O（3）氧化某些還原性化合物 2NaI+H2SO4(濃)=Na2SO4+I2+SO2+2H2OH2S+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O 第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨 （第三課時）教學(xué)目標：1、掌握硝酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)（酸性、強氧化性、不穩(wěn)定性）。2、通過學(xué)生實驗手段，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?、觀察能力、分析能力。 3、在濃硝酸和稀硝酸的對比學(xué)習中，滲透“量變和質(zhì)變”的辨證規(guī)律。4、通過介紹化學(xué)家的故事，使學(xué)生樹立熱愛科學(xué)。尊重科學(xué)的品質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習的興趣。教學(xué)重點：硝酸的不穩(wěn)定性和強氧化性教學(xué)難點：硝酸的強氧化性教學(xué)過程：故事導(dǎo)入 玻爾巧藏諾貝爾金獎?wù)?丹麥有位叫玻爾的科學(xué)家，37歲時他獲得了1922年的諾貝爾獎。第二次世界大戰(zhàn)期間，玻爾被迫離開即將被德軍占領(lǐng)的祖國，為了表示他一定要返回祖國的決心，他決定將諾貝爾獎?wù)铝粼趯嶒炇?。玻爾把金獎?wù)氯芙庠谑⒂型跛噭┢坷?。后來，納粹分子竄入玻爾實驗室，那個試劑瓶就在他們的眼皮底下，他們卻一無所知。戰(zhàn)爭結(jié)束后，玻爾 從王水中把金還原出來，并重新鑄成獎?wù)?。而玻爾配制王水的主要組 成之一是“硝酸”。板書 （二）硝酸的強氧化性 設(shè)疑硝酸有酸性，能否與金屬反應(yīng)放出氫氣？演示濃硝酸與Cu反應(yīng)講解從實驗現(xiàn)象“紅棕色氣體生成”判斷生成物中是N02而非H2。進一步從氧化還原反應(yīng)說明反應(yīng)的本質(zhì)是5價的氮得電子能力比H+1強。學(xué)生實驗比較濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應(yīng)記錄并討論反 應(yīng) 現(xiàn) 象產(chǎn) 物濃硝酸+Cu1、Cu片：有大量氣泡產(chǎn)生2、溶液顏色：無色變?yōu)榫G色3、氣體顏色：紅棕色4、反應(yīng)劇烈程度：劇烈5、觸摸容器外壁：很熱 Cu(NO3)2、NO2和H20稀硝酸+Cu1、Cu片：有氣泡產(chǎn)生2、溶液顏色：無色變?yōu)樗{色3、氣體顏色：無色(打開止水夾后)無色變?yōu)榧t棕色4、反應(yīng)劇烈程度：緩慢5、觸摸容器外壁：溫熱 Cu(NO3)2、NO和H20板書1、與金屬反應(yīng)： Cu 4HN03(濃)Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H203Cu 8HN03(稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H20 講述除金、鉑等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎能與所有金屬反應(yīng)；當濃硝酸與濃 鹽酸按體積比為1：3混合時，就配制成玻爾的“王水”溶液，王水的氧化性比濃硝酸強，可以溶解金。鉑等不溶于硝酸的金屬。 設(shè)問比較濃硫酸的性質(zhì)，濃硝酸能否與非金屬反應(yīng)？練習與非金屬反應(yīng)： CHNO3(濃)SHNO3(濃)PHNO3(濃) 板書2、與非金屬反應(yīng)：C4HNO3(濃)CO24NO22H2O S6HNO3(濃)H2SO46NO22H2O P5HNO3(濃)H3PO45NO2H2O 提問硝酸與哪些金屬及非金屬反應(yīng)？產(chǎn)物是什么？硝酸濃度與還原產(chǎn)物有什么關(guān)系？小結(jié) 反應(yīng)規(guī)律： 除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎可能氧化所有的金屬。 常溫下Fe、Al等金屬在濃HNO3中發(fā)生“純化”。 硝酸越濃，其氧化性越強。如稀HNO3可使石蕊試變紅，而濃HNO3可使石蕊試液先變紅后褪色。 一般來說，活潑金屬與HNO3反應(yīng)不生成H2，濃HNO3的還原產(chǎn)物為NO2，稀HNO3的還原產(chǎn)物為NO。活潑金屬與極稀HNO3反應(yīng)時，還原產(chǎn)物復(fù)雜，可為NO、N2O、NH4NO3等。 非金屬單質(zhì)可被HNO3氧化為最高價氧化物或其含氧酸。 王水（濃HNO3和濃HCl按體積比1:3配制）具有更強的氧化性，能溶解Au、Pt。 強調(diào)反應(yīng)物或條件不同，硝酸產(chǎn)物發(fā)生變化：NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3。 如：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N20+5H2O 板書注意：4Zn+10HNO3（?。?4Zn(NO3)2+N20+5H2O設(shè)疑濃硝酸與活潑金屬反應(yīng)是否也劇烈？學(xué)生實驗濃硝酸十鋁片講解鈍化原理：鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸，表面被氧化為牢固的氧化物薄膜，阻止酸與內(nèi)層金屬進一步反應(yīng)。板書3、鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸常溫下發(fā)生鈍化。提問濃硝酸的運輸和貯存可用何種物質(zhì)制的容器？ 展示一瓶呈黃色的濃硝酸，問為什么呈黃色？光照板書 4、不穩(wěn)定性 4HN03 = 2H20+ 4NO2+ 02 提問硝酸應(yīng)如何貯存？設(shè)疑有人認為，“比較濃硝酸和稀硝酸的還原產(chǎn)物的化合價，濃HN03中的氮 從5降為4而稀HN03，中的氮從5價降為2，從化合價變化可以判斷稀硝酸的氧化性比濃硝酸強?！边@種看法是否正確？為什么？ 提示從濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應(yīng)的反應(yīng)條件。劇烈程度分析。 講述硝酸用途 ：硝酸是一種重要的化工原料，可用于制造炸藥、染料、塑料、硝酸鹽等；在實驗室里，它是一種重要的化學(xué)試劑。投影并講述硫酸用途：課堂練習1、為什么制取HCl氣體用濃硫酸，而不用硝酸？ 2、如何洗凈一支內(nèi)壁鍍銀的試管？ 3、將石蕊試紙投入濃硝酸里，有 現(xiàn)象，說明濃硝酸具有 性。 4、在加入Zn粉能放出氫氣的溶液中能大量共存的離子組是 A. K+、Na+ 、Mg2+、 N03- B. K+、Na+ 、SO42-、 Cl- C. CO32-、 Cl- 、I-、NH4+ D. NH4+ 、Ba2+ 、K+、0H- 5、將1.92g銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，當銅粉完全作用時收集到氣體1.12L（標準狀況），則所消耗硝酸是物質(zhì)的量是 A、0.12mol B、0.11mol C、0.09mol D、0.08mol小結(jié)略作業(yè)課本P.183頁2、6題。附板書設(shè)計：（二）硝酸的強氧化性1、與金屬反應(yīng)： Cu 4HN03(濃)Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H203Cu 8HN03(稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H20 2、與非金屬反應(yīng)：C4HNO3(濃)CO24NO22H2O S6HNO3(濃)H2SO46NO22H2O P5HNO3(濃)H3PO45NO2H2O注意：4Zn+10HNO3（稀）=4Zn(NO3)2+N20+5H2O3、鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸常溫下發(fā)生鈍化。4、不穩(wěn)定性光照 4HN03 = 2H20+ 4NO2+ 02