高一化學(xué)必修1第四節(jié)氨硝酸硫酸2教學(xué)設(shè)計(jì)
三維目標(biāo):
、凫柟滔×蛩岬男再|(zhì);
知識(shí)與技能:
、谡莆諠饬蛩岬奶匦约皬(qiáng)氧化性;
、壅莆斩趸驓怏w的檢驗(yàn)方法。
過程與方法:
、偻ㄟ^濃硫酸和碳的反應(yīng),了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的初步方法。
②培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析思維能力。
情感、態(tài)度
通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生樹立環(huán)保意識(shí),學(xué)會(huì)正確使用濃硫酸,樹立
與價(jià)值觀
綠色化學(xué)理念。
教學(xué)重點(diǎn):
濃硫酸與銅和碳的反應(yīng)
教學(xué)難點(diǎn):
濃硫酸的強(qiáng)氧化性
教學(xué)方法:
分析比較法和實(shí)驗(yàn)分析法結(jié)合
教學(xué)準(zhǔn)備:
多媒體課件、實(shí)驗(yàn)用品
教學(xué)過程:
第二課時(shí)
。垡裕萘蛩、硝酸和鹽酸是我們常說的三大強(qiáng)酸,它們?cè)诮M成上有什么特點(diǎn),有什么相似的性質(zhì),又有那些不同的性質(zhì)?
酸的通性
稀硫酸
鹽酸
硝酸
電離方程式
H2SO4==2H+ + SO42-
HCl==H+ + Cl-
HNO3==H+ + NO3-
指示劑
紫色石蕊變紅
與堿反應(yīng)
H+ + OH- == H2O
與堿性氧化物反應(yīng)
CuO + 2H+ == Cu2+ + H2O
與鹽反應(yīng)
CO32- + 2H+ == CO2↑+ H2O
與金屬反應(yīng)
Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑(HNO3不產(chǎn)生H2)
[練習(xí)]有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:
Zn+H2SO4--- Zn+2H+ = Zn2++H2↑
NaOH+H2SO4----- OH-+H+ = H2O
Fe2O3+H2SO4---- Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O
BaCl2+H2SO4--- Ba2++ SO42— = BaSO4↓
[設(shè)問]實(shí)驗(yàn)室制氫氣時(shí)選用稀硫酸或鹽酸,而不用濃硫酸和硝酸,為什么?
我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí),不用濃硫酸和硝酸來制取,說明它們除了具有酸的通性外還具有特殊性質(zhì)。
二、硫酸的氧化性
[引言] 濃硫酸和稀硫酸在性質(zhì)上有什么區(qū)別呢?
1、濃硫酸的特性
[案例]清華大學(xué)學(xué)生劉海洋先后兩次用火堿、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!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)?
、匐y揮發(fā)性:硫酸不容易揮發(fā)到空氣中,屬于難揮發(fā)性酸(鹽酸和硝酸屬于易揮發(fā)酸)。
[提問]實(shí)驗(yàn)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。
②吸水性:濃硫酸可以吸收其它物質(zhì)中的現(xiàn)成水,具有吸水性。
[思考題]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)?
。壑v解]濃硫酸具有吸水性,常作為干燥劑使用。
濃H2SO4
。郯鍟菸裕何宅F(xiàn)存的水。
CuSO4·5H2O ====== CuSO4 + 5H2O
[思考與交流] ①因?yàn)闈饬蛩犭y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(duì)嗎?
、跐恹}酸和濃硫酸在空氣中放置都會(huì)變稀,它們的變化相同嗎?
③脫水性:濃硫酸將化合物(主要是有機(jī)物)分子中氫、氧兩種元素按水的組成比例(2:1)脫去。
[演示實(shí)驗(yàn)] 蔗糖炭化:將一定量的蔗糖放入小燒杯中,加入濃硫酸。
[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]:①蔗糖由白→黑;②體積膨脹,變成疏松多孔的海綿狀的黑色物質(zhì);③有刺激性氣味氣體。
[解釋現(xiàn)象]:①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,濃硫酸具有脫水性。
現(xiàn)象本質(zhì):加載中...
[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?
[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。
2、強(qiáng)氧化性:
①濃硫酸與金屬反應(yīng):
[實(shí)驗(yàn)4-8] 銅與濃硫酸反應(yīng),并檢驗(yàn)生成的氣體?
[觀察現(xiàn)象] ①固:紅→黑;②液:無→棕黑→藍(lán)色;③氣:無色有刺激性氣味,使酸性KMnO4溶液退色;使品紅溶液退色。
Cu+2H2加載中...O4(濃) 加載中...Cu(SO4)2+加載中...O2↑+2H2O
[思考與交流] (1)銅片變黑,黑色物質(zhì)是什么?怎么生成的?(銅先變成氧化銅,再繼續(xù)反應(yīng)生成硫酸銅)
(2)怎樣鑒別生成的氣體?(不能用澄清石灰水鑒別。)
。3)在上述反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物各是什么物質(zhì)?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?濃硫酸在反應(yīng)中的作用?
。鄯治觯莓a(chǎn)生了SO2和Cu2+,硫元素從+6價(jià)變成了+4價(jià),化合價(jià)降低,被還原;銅從0價(jià)變成了+2價(jià),被氧化。硫酸表現(xiàn)氧化性,作氧化劑;銅表現(xiàn)還原性,作還原劑。濃硫酸與銅反應(yīng)除了表現(xiàn)氧化性,還表現(xiàn)酸性。
(4)酸本身可以和金屬發(fā)生反應(yīng)表現(xiàn)出氧化性,為什么說濃硫酸具有強(qiáng)氧化性?這里的強(qiáng)表現(xiàn)在什么哪里?
[講解] 在金屬活動(dòng)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(shí)驗(yàn)證明,濃硫酸能把金屬活動(dòng)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。鹽酸和稀硫酸具有氧化性,但不能和金屬活動(dòng)順序表中H之后的金屬反應(yīng)。【順藤摸瓜】請(qǐng)同學(xué)們寫出濃硫酸與汞反應(yīng)、與銀反應(yīng)的化學(xué)方程式!驹O(shè)問】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?
[結(jié)論]濃硫酸可以氧化大多數(shù)金屬,生成物中金屬顯高價(jià),同時(shí)生成二氧化硫。常溫Al,F(xiàn)e鈍化。
[講述]學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。教師啟發(fā)鈍化在實(shí)際中的應(yīng)用:鋁鐵容器盛裝濃硫酸。
[過渡]蔗糖炭化中的刺激性氣味?
②濃硫酸與某些非金屬反應(yīng):
C+2H2SO4(濃)加載中...CO2↑+2SO2↑+2H2O
2H2SO4(濃)+S====3SO2↑+2H2O
[問題] 濃硫酸具有強(qiáng)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(shí)驗(yàn)室為什么不用濃H2SO4制取及干燥H2S?
、垩趸承┻原性化合物:
2NaI+H2SO4(濃)===Na2SO4+I2+SO2↑+2H2O;H2S+H2SO4(濃)==S↓+SO2+2H2O
說明:濃硫酸不能和亞硫酸及其鹽反應(yīng),原因是相鄰價(jià)態(tài)不反應(yīng)。
[問題]為什么濃、稀H2SO4性質(zhì)有這么大差別呢?
+6
[分析]濃H2SO4的氧化性由其分子中S(最高價(jià))引起。稀硫酸也有氧化性,如Zn+2H+====Zn2++H2↑,由H+表現(xiàn),而Cu+H2SO4(稀)不反應(yīng)。可見,H+的氧化性比高價(jià)S的氧化性弱且還原產(chǎn)物不同。
[小結(jié)]略
[作業(yè)]P89 4 、5 、7
〖板書設(shè)計(jì)〗
第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨
二、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(qiáng)氧化性:Cu+2H2加載中...O4(濃)====Cu(SO4)2+加載中...O2↑+2H2O
〖教后記〗
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