2022年高中化学第4章第4节《氨硝酸硫酸》第2课时教案新人教版必修1.docx

2022年高中化学 第4章 第4节 氨 硝酸 硫酸 第2课时教案 新人教版必修1三维目标知识与技能1.稳固稀硫酸的性质；掌握浓硫酸的特性及强氧化性。2.培养学生用新概念重新理解旧知识的能力；培养学生设计实验、动手实验、观察现象，并根据实验现象得出可能的规律的能力。过程与方法1.通过浓硫酸和稀硫酸性质比较教学，分析其可能有的性质，并设计实验来证明，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。2.使学生初步掌握研究物质的方法结构分析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、分析现象、得出结论，再辩证地分析结论的适用范围。情感、态度与价值观通过浓硫酸和稀硫酸性质比较教学，对学生进行“现象与本质“量变与质变辩证唯物主义观点的教育；通过动手实验，使其体会理论上的理解和亲手实验的不同，而且实验不总是每次都能成功，分析教训、总结经验，培养学生严谨求实、勇于创新的科学品质和认真仔细、实事求是的作风。教学重点浓硫酸的化学性质强氧化性教学难点研究某物质的程序和方法教具准备浓硫酸、纸、火柴、白糖、铜片、布、硝酸、硝酸钡、烧杯、玻璃棒、试管、铁架台、酒精灯、导管等教学过程多媒体化学家的“元素组成通式C4H4ClearHead 清醒的头脑CuriousHeart 好奇的精神CleverHands 灵巧的双手CleanHabit 洁净的习惯 师：如果我们能以化学家的科学素养来要求我们自己，那么展现在我们面前的科学顶峰一定瑰丽多姿。下面请同学们保持“清醒的头脑听一那么小故事。投影清华学子刘海洋伤熊事件。清华大学机电系四年级学生刘海洋先后两次用火碱、浓硫酸将北京动物园的五只熊烧伤，其中一头黑熊双目失明。这一成心残害动物的事件经媒体披露后，引起了公众的强烈愤慨！同时，“高材生为何会犯如此低级错误一个好学生为什么没有成为一名好公民的疑问也引发了社会各界广泛地讨论与深入地思考。材料有很强的震撼力，学生陷入了沉思 师：刘海洋为何用浓硫酸残害黑熊浓硫酸又具有哪些重要性质这就是我们这节课要研究的内容。复习投影描述以下的实验(见附图)现象，并说明稀H2SO4的性质。学生先讨论，然后请几名学生描述实验现象，其他同学补充现象 师：请大家完成上述有关反响的离子方程式： 生：学生书写方程式同位同学互相检查，教师用实物投影检查正误后，投影正确答案 师：投影请看正确答案Zn+H2SO4 Zn2H=Zn2H2NaOH+H2SO4 OHH=H2OFe2O3+H2SO4 Fe2O36H=2Fe33H2OBaCl2+H2SO4 Ba2+ =BaSO4师：对于浓硫酸的相关知识，你们了解多少 生：学生根据初中所学的知识，可以答复出硫酸的物理性质及浓硫酸的吸水性、脱水性等。 师：实验室制氢气时选用稀硫酸或盐酸，而不用浓硫酸和硝酸，为什么这都是我们这节课要解决的问题。板书二、硫酸和硝酸的氧化性 师：浓硫酸和稀硫酸在性质上有没有什么区别呢生：有 师：实验室制取氯化氢，为什么用浓硫酸与固体食盐共热利用浓硫酸的什么性质 生：难挥发性。板书一硫酸的氧化性1.浓硫酸的特性1难挥发性制挥发性酸 师：在实验室里常用浓硫酸枯燥气体，利用浓硫酸的什么性质生：吸水性板书(2)吸水性动画模拟浓硫酸吸收H2中的水蒸气 师：因为浓硫酸难挥发，所以将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其浓度、质量都不发生变化，这样说对吗如果是浓盐酸或浓硝酸呢 生：根据酸的不同性质，思考其在空气中的变化情况。 师：中午快到了，有些同学可能已经饿了，我已经给大家准备了精美的点心供大家加餐。演示实验黑面包实验蔗糖炭化：将一定量的蔗糖放入小烧杯中，参加浓硫酸。引导学生观察现象学生描述观察到的实验现象：白色的蔗糖变黑，体积膨胀，产生大量的白雾。小组之间进行相互补充与评价，培养学生的观察能力及语言表达能力小结实验现象：蔗糖由白黑；生成的黑色物质呈面包状；闻一闻有刺激性气味。 师：蔗糖的分子式为C12H22O11，黑色产物是什么体积为什么会膨胀 生：学生分组讨论后答复浓硫酸使蔗糖脱水炭化，又吸水放热，使生成的碳继续被浓硫酸氧化产生大量的气体。解释现象：浓H2SO4与蔗糖(C12H22O11)作用，按水分子的组成脱去蔗糖分子中的H和O，生成C和H2O。板书(3)脱水性媒体黑面包现象的本质：C12H22O1112C+11H2O有机化合物黑归纳：吸水脱水对象游离H2O有机化合物中的H和O本质H2SO4+xH2O=H2SO4·xH2O+Q按H2O的组成脱去有机物中的H、O原子，脱去后生成水 设问在盛有少量硫酸铜晶体的试管中注入浓硫酸，会有什么现象发生，表达了浓硫酸的什么性质 生：蓝色的硫酸铜晶体变成白色。因为浓硫酸吸收了胆矾中的水分，表达了浓硫酸的吸水性。设问如果浓硫酸不慎沾到皮肤或衣服上，可能有什么后果，应该怎样处理呢 生：立即用抹布拭去，然后用大量水冲洗，再用3%5%的碳酸氢钠溶液来冲洗。如果不慎溅入眼中，应该立即用大量水冲洗，并及时就医。进一步理解浓硫酸的脱水作用，并掌握化学实验过程中意外事故的处理动画模拟浓硫酸的吸水性与脱水性。通过多媒体的动画效果，使学生加深对所学知识的印象，进一步理解吸水性的含义，及时稳固所学的知识板书2.强氧化性实验4-8铜与浓硫酸反响，并检验生成的气体。思考1本实验反响的条件是什么2反响前后溶液及铜片有哪些变化3实验发生后品红溶液或紫色石蕊溶液有何变化由此得出什么结论4盛品红溶液试管口的棉花起什么作用(学生带着问题进行观察，加强其对直观现象的认识)观察现象固：红黑液：无棕黑蓝色气：无色有刺激性气味，使KMnO4酸性溶液褪色；使品红溶液褪色。怎样鉴别生成的气体教师要启发不能用澄清石灰水鉴别板书Cu+H2SO4(浓CuO+SO2+H2O 复原剂 氧化剂 黑CuO+H2SO4(浓=CuSO4+H2O 酸性合并式+2H2(浓=SO4+2H2O 师：探究(1)铜片变黑，黑色物质是什么呢怎么生成的呢学生开拓思维，积极思考，探究答案 师：介绍原理探究(2)本实验的产物为有毒气体，上述的实验装置有什么缺乏之处呢你有无方法改进本实验呢一石惊起千层浪，学生情绪高涨，设计多种实验方案多媒体投影参考实验装置，让同学比较、评价实验方案的差异和装置的科学性及可行性。 师：请大家思考，在上述反响中：(1)氧化剂、复原剂、氧化产物、复原产物各是什么物质；(2)反响物的物质的量之比是多少，复原剂与氧化剂物质的量之比是多少；(3)浓硫酸在反响中的作用；4随着反响的进行，浓硫酸的浓度有何改变。学生讨论实验问题 师：在金属活动顺序表中，Cu是H之后较不活泼的金属元素，稀硫酸不能与Cu反响。实验证明，浓硫酸能把金属活动顺序表中H之后的金属(除Pt、Au)氧化成金属硫酸盐，浓硫酸本身被复原生成SO2。 师：浓硫酸能氧化不活泼的Cu、Hg、Ag等H之后的较不活泼的金属，那么H之前的金属是否就更容易被浓H2SO4氧化呢实践出真知。学生演示常温下将一小块铝片放入稀硫酸中，有何现象放入浓硫酸中呢 师：学生描述观察到的现象：铝片在浓硫酸中无明显反响现象。现实与想象不符，激发学生的探知欲。进一步认识浓硫酸的强氧化性以及与金属单质反响的特点。学生阅读书本后答复以下问题板书氧化大多数金属：生成物中金属显高价，同时生成二氧化硫。常温下浓硫酸使Al、Fe钝化。 师：学生阅读课文有关内容。教师启发钝化在实际中的应用：利用浓硫酸的这一特性，可在常温时用铁罐或铝槽车贮运浓硫酸。那么贮运浓硫酸时应该注意什么问题呢 生：阅图硫酸槽车探究3将足量锌粒放入浓硫酸中，在反响开始的一段时间内会产生H2吗随着反响的进行呢试解释原因。硫酸槽车 生：学生讨论后答复开始时应产生SO2气体，随着反响的进行，浓硫酸的浓度变稀，那么产生H2。进一步了解浓硫酸与稀硫酸氧化性的差异，并体会量变引起质变的哲学观点 师：蔗糖炭化现象：黑色物质为什么疏松多孔呢(学生答有气体)气体是怎么形成的，生成的是什么气体呢 师：浓硫酸使蔗糖脱水炭化后，又吸水放热，使其继续被浓H2SO4氧化。 师：分析蔗糖炭化后的刺激性气味。板书2氧化某些非金属如C、S、P等浓硫酸的复原产物一般为二氧化硫。C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O2H2SO4浓+S=3SO2+2H2O 师：浓硫酸具有强氧化性，能氧化某些非金属，又能氧化大多数金属，那么能否氧化具有复原性的化合物呢如实验室为什么不用浓H2SO4制取及枯燥H2S板书3氧化某些复原性化合物2NaI+2H2SO4(浓)=Na2SO4+I2+SO2+2H2OH2S+H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O 师：实验证明：浓H2SO4的特性，稀硫酸都没有；稀H2SO4的性质，浓H2SO4不完全具有。为什么浓、稀H2SO4性质有这么大差异呢让我们一起分析。师生共同分析：上述反响中浓H2SO4的氧化性由其分子中什么原子引起 稀H2SO4 也具有氧化性，两者相比有何差异 可举例说明。小结浓H2SO4的氧化性由其分子中S+6(最高价)引起。稀硫酸也有氧化性，如Zn2H=Zn2+H2，由H表现，而CuH2SO4(稀)不反响。可见，H的氧化性比S+6的氧化性弱且复原产物不同。多媒体硫酸用途视频和图片：例题剖析例1浓硫酸具有如下性质：A.酸性 B.强氧化性 C.难挥发性 D.吸水性 E.脱水性，以下实验或事实主要表现了浓硫酸的什么性质，将适当的序号填入括号中。(1)浓硫酸可作气体枯燥剂。 (2)浓硫酸不能枯燥氨气。 (3)棉布上滴上浓硫酸出现破洞。 (4)浓硫酸不能枯燥硫化氢。 (5)浓硫酸可以枯燥二氧化硫。 (6)浓硫酸可以制取氯化氢气体。 (7)浓硫酸不能制取碘化氢。 (8)铁片投入浓硫酸中不溶解。 (9)热的浓硫酸中投入银可溶解。 (10)清洗浓硫酸罐见明火易爆炸。 (11)胆矾遇浓硫酸变白色。 教师要引导学生认真复习硫酸的知识，就硫酸的性质及主要应用从上述11个方面展开讨论，在互相交流与合作中加深对概念的理解，稳固知识，提高把知识应用于实际生活的能力教师精讲：(1)浓硫酸可作气体枯燥剂，因为浓硫酸与水能形成稳定的水合物，具有吸水性。(2)浓H2SO4有酸性，氨气是碱性气体，可以被硫酸吸收生成氨盐。反响的化学方程式为：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(3)棉布由纤维素组成，浓硫酸能将其氢、氧两元素以21的比例脱出来，只留下碳而变黑，发生炭化，这是浓硫酸有脱水性。(4)硫化氢气体具有复原性，浓硫酸有氧化性，发生氧化复原反响H2S+H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O，故H2S不能用浓硫酸枯燥。(5)SO2与浓H2SO4之间因为硫不存在中间价态，不发生氧化复原反响，浓H2SO4有吸水性，将SO2枯燥。(6)浓硫酸沸点338 ，是高沸点、难挥发性酸，它可制易挥发的氯化氢气体。思考：能否利用类似的原理来制备溴化氢、碘化氢等气体呢(7)浓硫酸可将碘化氢中的碘离子氧化成为单质碘，得不到碘化氢气体。(8)常温下，强氧化性的浓硫酸使铁的外表氧化成一层致密的氧化膜而被钝化。(9)银是不活泼的金属，在加热的条件下，浓硫酸将银氧化。(10)浓硫酸铁罐用水清洗，浓硫酸变为稀H2SO4，发生反响Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2见明火氢气易燃，发生爆炸(11)胆矾与浓硫酸作用：CuSO4·5H2O+5H2SO4(浓)=5H2SO4·H2O+CuSO4，现象由蓝色变为白色，属于吸水作用。答案：(1)D (2)A (3)E (4)B (5)D (6)C (7)B (8)B (9)B (10)A (11)D师：大家看此题的优点在哪里呢例2以下关于浓硫酸的表达正确的选项是 A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反响放出二氧化硫气体C.浓硫酸是一种枯燥剂，能够枯燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 师：通过刚刚对例1的分析，再解决这个问题，应该很方便，请大家讨论试题的命题方向和考查点。 生：由4个选项的特征来探讨浓硫酸的典型性质的表现方式，需要注意什么问题教师精讲：此题主要考查浓H2SO4的特性。浓H2SO4表现吸水性的前提是物质中含有水分子，利用此性质可枯燥除氨气、复原性气体外的气体；而表现脱水性时，一般物质中无水分子，但含氢、氧两元素，将H、O原子按21的物质的量比脱出，故A、C两项皆不正确；浓H2SO4具有强氧化性，在加热时可与金属和非金属反响，但在常温下不与Cu反响，却能使铁、铝等钝化，故B项不正确。此题答案为D。课堂小结 本节课学习的主要内容有：由于硫酸的浓度不同，因而硫酸反响情况不同，生成物也不同。1稀硫酸弱氧化性可与活泼金属反响，生成H2氧化性由H+表达出来。2浓硫酸强氧化性在加热的情况下可与绝大多数金属以及非金属反响，生成SO2氧化性由+6价的硫离子表达出来。板书设计二、硫酸和硝酸的氧化性一硫酸的氧化性1.浓硫酸的特性1难挥发性制挥发性酸(2)吸水性(3)脱水性2.强氧化性1Cu+2H2(浓)=CuSO4+2H2O2氧化某些非金属如C、S、P等浓硫酸的复原产物一般为二氧化硫C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O3氧化某些复原性化合物2NaI+2H2SO4(浓)=Na2SO4+I2+SO2+2H2OH2S+H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O活动与探究1.哪些方法可以区分浓硫酸与稀硫酸学生分组课后讨论、归纳总结2.通过社会调查，了解硫酸有哪些主要用途，这些用途分别涉及硫酸的哪些物理、化学性质。随堂练习1.向50 mL 18 mol·L-1 的H2SO4溶液中参加足量的铜片，加热使之反响。那么充分反响后，被复原的H2SO4的物质的量 A.小于0.45 molB.等于0.45 molC.在0.45 mol 和0.90 mol 之间D.大于0.90 mol答案:A2.以下气体不能用浓H2SO4枯燥的是 A.CO2 B.NH3 C.SO2D.HCl答案:B3.检验某未知溶液中是否含有的以下操作中，合理的是( )A.先加硝酸酸化，再加氯化钡溶液B.先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液C.先加硝酸酸化，再加硝酸钡溶液D.先加盐酸酸化，再加硝酸钡溶液答案:B4.有Na2SO3、BaCl2、Na2SO4、NaHCO3等四瓶溶液，只用一种试剂进行鉴别，应选用的试剂是( )A.Na2CO3溶液B.硝酸C.硫酸D.AgNO3溶液答案:C5.有关硫酸的以下化学反响中，不是表现硫酸氧化性的是 A.浓硫酸与铝的反响B.浓硫酸与木炭的反响C.稀硫酸与锌的反响D.稀硫酸与纯碱的反响答案:D6.以下表达或操作正确的选项是 A.浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸无氧化性B.浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用布拭去，再用水冲洗C.稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的烧杯中，并不断搅拌D.浓硫酸与铜的反响中，浓硫酸仅表现强氧化性答案:BC7.右图小试管中盛有几毫升水，与大试管相连通的U形细玻璃管内放有少量水(已染成红色。如沿小试管壁小心地慢慢注入3 mL浓硫酸，静置片刻后，U形细玻璃管中可观察到的液面现象是 A.左高右低B.左低右高C.左右一样高D.来回振动答案:B8.将一定量的铁粉和硫粉的混合物共热，充分反响后冷却，再参加足量的稀硫酸，得到标准状况下的气体11.2 L，那么原混合物可能的组成是n代表物质的量( )A.n(Fe)<n(S) 总质量等于44 gB.n(Fe)>n(S) 总质量等于44 gC.n(Fe)=n(S) 总质量大于44 gD.n(Fe)>n(S) 总质量小于44 g答案:D9.硫酸的性质有：A.高沸点；B.强酸性；C.吸水性；D.脱水性；E.强氧化性。在以下硫酸的用途或化学反响中，硫酸可能表现上述的一个或者多个性质，试用字母填空：1实验室制取氢气_；2实验室枯燥氢气_；3浓硫酸与金属铜的反响_；4实际生产中，浓硫酸可用钢瓶贮运_；5浓硫酸使蔗糖变黑，且有刺激性气味的气体产生_。答案:1B 2C 3BE 4E5DE提示：浓硫酸使蔗糖脱水炭化的同时，生成的单质碳在该环境下，与浓硫酸继续发生氧化复原反响，生成具有刺激性气味的SO2气体