高一化学必修1第四节氨硝酸硫酸2教学设计

2020-12-30熟悉的人

　　三维目标：

　　①巩固稀硫酸的性质；

　　知识与技能：

　　②掌握浓硫酸的特性及强氧化性；

　　③掌握二氧化硫气体的检验方法。

　　过程与方法：

　　①通过浓硫酸和碳的反应，了解实验设计的初步方法。

　　②培养学生的实验观察、分析思维能力。

　　情感、态度

　　通过实验使学生树立环保意识，学会正确使用浓硫酸，树立

　　与价值观

　　绿色化学理念。

　　教学重点：

　　浓硫酸与铜和碳的反应

　　教学难点：

　　浓硫酸的强氧化性

　　教学方法：

　　分析比较法和实验分析法结合

　　教学准备：

　　多媒体课件、实验用品

　　教学过程：

　　第二课时

　　［引言］硫酸、硝酸和盐酸是我们常说的三大强酸，它们在组成上有什么特点，有什么相似的性质，又有那些不同的性质？

　　酸的通性

　　稀硫酸

　　盐酸

　　硝酸

　　电离方程式

　　H2SO4==2H+ + SO42－

　　HCl==H+ + Cl－

　　HNO3==H+ + NO3－

　　指示剂

　　紫色石蕊变红

　　与碱反应

　　H+ + OH－ == H2O

　　与碱性氧化物反应

　　CuO + 2H+ == Cu2+ + H2O

　　与盐反应

　　CO32－ + 2H+ == CO2↑+ H2O

　　与金属反应

　　Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑（HNO3不产生H2）

　　[练习]有关反应的离子方程式：

　　Zn+H2SO4--- Zn＋2H＋ = Zn2＋＋H2↑

　　NaOH+H2SO4----- OH－＋H＋ = H2O

　　Fe2O3+H2SO4---- Fe2O3＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2O

　　BaCl2+H2SO4--- Ba2+＋ SO42— = BaSO4↓

　　[设问]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？

　　我们在实验室制取氢气时，不用浓硫酸和硝酸来制取，说明它们除了具有酸的通性外还具有特殊性质。

　　二、硫酸的氧化性

　　[引言] 浓硫酸和稀硫酸在性质上有什么区别呢？

　　1、浓硫酸的特性

　　[案例]清华大学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。这一故意残害动物的事件经媒体披露后，引起了公众的强烈愤慨！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？

　　①难挥发性：硫酸不容易挥发到空气中，属于难挥发性酸（盐酸和硝酸属于易挥发酸）。

　　[提问]实验室制取氯化氢，为什么用浓硫酸与固体食盐共热？利用浓硫酸什么性质？[学生回答]难挥发性。

　　②吸水性：浓硫酸可以吸收其它物质中的现成水，具有吸水性。

　　[思考题]在实验室里常用浓硫酸干燥气体，利用浓硫酸的什么性质？

　　［讲解］浓硫酸具有吸水性，常作为干燥剂使用。

　　浓H2SO4

　　［板书］吸水性：吸收现存的水。

　　CuSO4·5H2O ====== CuSO4 + 5H2O

　　[思考与交流] ①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？

　　②浓盐酸和浓硫酸在空气中放置都会变稀，它们的变化相同吗？

　　③脱水性：浓硫酸将化合物（主要是有机物）分子中氢、氧两种元素按水的组成比例（2：1）脱去。

　　[演示实验] 蔗糖炭化：将一定量的蔗糖放入小烧杯中，加入浓硫酸。

　　[实验现象]：①蔗糖由白→黑；②体积膨胀，变成疏松多孔的'海绵状的黑色物质；③有刺激性气味气体。

　　[解释现象]：①浓H2SO4与蔗糖(C12H22O11)作用，按水分子的组成脱去蔗糖分子中的H、O，生成C和H2O，浓硫酸具有脱水性。

　　现象本质：加载中...

　　[分析] 蔗糖炭化现象：②③黑色物质疏松多孔(学生答有气体)，气体是怎么形成的，生成的是什么气体？

　　[讲解] 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。

　　2、强氧化性：

　　①浓硫酸与金属反应：

　　[实验4-8] 铜与浓硫酸反应，并检验生成的气体？

　　[观察现象] ①固：红→黑；②液：无→棕黑→蓝色；③气：无色有刺激性气味，使酸性KMnO4溶液退色；使品红溶液退色。

　　Cu+2H2加载中...O4(浓) 加载中...Cu(SO4)2+加载中...O2↑+2H2O

　　[思考与交流] (1)铜片变黑，黑色物质是什么？怎么生成的？（铜先变成氧化铜，再继续反应生成硫酸铜）

　　(2)怎样鉴别生成的气体？（不能用澄清石灰水鉴别。）

　　（3）在上述反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各是什么物质？反应物的物质的量之比？还原剂与氧化剂物质的量之比？浓硫酸在反应中的作用？

　　［分析］产生了SO2和Cu2+，硫元素从+6价变成了+4价，化合价降低，被还原；铜从0价变成了+2价，被氧化。硫酸表现氧化性，作氧化剂；铜表现还原性，作还原剂。浓硫酸与铜反应除了表现氧化性，还表现酸性。

　　（4）酸本身可以和金属发生反应表现出氧化性，为什么说浓硫酸具有强氧化性？这里的强表现在什么哪里？

　　[讲解] 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反应。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，浓硫酸本身被还原生成SO2。盐酸和稀硫酸具有氧化性，但不能和金属活动顺序表中H之后的金属反应。【顺藤摸瓜】请同学们写出浓硫酸与汞反应、与银反应的化学方程式。【设问】Cu，Hg，Ag是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？

　　[结论]浓硫酸可以氧化大多数金属，生成物中金属显高价，同时生成二氧化硫。常温Al，Fe钝化。

　　[讲述]学生阅读课文有关内容。教师启发钝化在实际中的应用：铝铁容器盛装浓硫酸。

　　[过渡]蔗糖炭化中的刺激性气味？

　　②浓硫酸与某些非金属反应：

　　C+2H2SO4(浓)加载中...CO2↑+2SO2↑+2H2O

　　2H2SO4（浓）+S====3SO2↑+2H2O

　　[问题] 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，那么能否氧化具有还原性的化合物呢？如实验室为什么不用浓H2SO4制取及干燥H2S？

　　③氧化某些还原性化合物：

　　2NaI+H2SO4(浓)===Na2SO4+I2+SO2↑+2H2O；H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2+2H2O

　　说明：浓硫酸不能和亚硫酸及其盐反应，原因是相邻价态不反应。

　　[问题]为什么浓、稀H2SO4性质有这么大差别呢？

　　[分析]浓H2SO4的氧化性由其分子中S(最高价)引起。稀硫酸也有氧化性，如Zn＋2H+====Zn2+＋H2↑，由H+表现，而Cu＋H2SO4(稀)不反应。可见，H+的氧化性比高价S的氧化性弱且还原产物不同。