高一化學必修1第四節氨硝酸硫酸2教學設計

教學設計時間：2021-08-31 手機版

　　三維目標：

　　①鞏固稀硫酸的性質；

　　知識與技能：

　　②掌握濃硫酸的特性及強氧化性；

　　③掌握二氧化硫氣體的檢驗方法。

　　過程與方法：

　　①通過濃硫酸和碳的反應，了解實驗設計的初步方法。

　　②培養學生的實驗觀察、分析思維能力。

　　情感、態度

　　通過實驗使學生樹立環保意識，學會正確使用濃硫酸，樹立

　　與價值觀

　　綠色化學理念。

　　教學重點：

　　濃硫酸與銅和碳的反應

　　教學難點：

　　濃硫酸的強氧化性

　　教學方法：

　　分析比較法和實驗分析法結合

　　教學準備：

　　多媒體課件、實驗用品

　　教學過程：

　　第二課時

　　［引言］硫酸、硝酸和鹽酸是我們常說的三大強酸，它們在組成上有什么特點，有什么相似的性質，又有那些不同的性質？

　　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

　　H+ + OH－ == H2O

　　與堿性氧化物反應

　　CuO + 2H+ == Cu2+ + H2O

　　與鹽反應

　　CO32－ + 2H+ == CO2↑+ H2O

　　與金屬反應

　　Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑（HNO3不產生H2）

　　[練習]有關反應的離子方程式：

　　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？

　　我們在實驗室制取氫氣時，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。

　　二、硫酸的氧化性

　　[引言] 濃硫酸和稀硫酸在性質上有什么區別呢？

　　1、濃硫酸的特性

　　[案例]清華大學學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媒體披露后，引起了公眾的強烈憤慨！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？

　　①難揮發性：硫酸不容易揮發到空氣中，屬于難揮發性酸（鹽酸和硝酸屬于易揮發酸）。

　　[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？[學生回答]難揮發性。

　　②吸水性：濃硫酸可以吸收其它物質中的現成水，具有吸水性。

　　[思考題]在實驗室里常用濃硫酸干燥氣體，利用濃硫酸的什么性質？

　　［講解］濃硫酸具有吸水性，常作為干燥劑使用。

　　濃H2SO4

　　［板書］吸水性：吸收現存的水。

　　CuSO4·5H2O ====== CuSO4 + 5H2O

　　[思考與交流] ①因為濃硫酸難揮發，所以將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中，其濃度、質量都不發生變化，這樣說對嗎？

　　②濃鹽酸和濃硫酸在空氣中放置都會變稀，它們的變化相同嗎？

　　③脫水性：濃硫酸將化合物（主要是有機物）分子中氫、氧兩種元素按水的組成比例（2：1）脫去。

　　[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。

　　[實驗現象]：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；③有刺激性氣味氣體。

　　[解釋現象]：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。

　　現象本質：加載中...

　　[分析] 蔗糖炭化現象：②③黑色物質疏松多孔(學生答有氣體)，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，使其繼續被濃H2SO4氧化。

　　2、強氧化性：

　　①濃硫酸與金屬反應：

　　[實驗4-8] 銅與濃硫酸反應，并檢驗生成的氣體？

　　[觀察現象] ①固：紅→黑；②液：無→棕黑→藍色；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，黑色物質是什么？怎么生成的？（銅先變成氧化銅，再繼續反應生成硫酸銅）

　　(2)怎樣鑒別生成的氣體？（不能用澄清石灰水鑒別。）

　　（3）在上述反應中氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物各是什么物質？反應物的物質的量之比？還原劑與氧化劑物質的量之比？濃硫酸在反應中的作用？

　　［分析］產生了SO2和Cu2+，硫元素從+6價變成了+4價，化合價降低，被還原；銅從0價變成了+2價，被氧化。硫酸表現氧化性，作氧化劑；銅表現還原性，作還原劑。濃硫酸與銅反應除了表現氧化性，還表現酸性。

　　（4）酸本身可以和金屬發生反應表現出氧化性，為什么說濃硫酸具有強氧化性？這里的強表現在什么哪里？

　　[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。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。鹽酸和稀硫酸具有氧化性，但不能和金屬活動順序表中H之后的金屬反應。【順藤摸瓜】請同學們寫出濃硫酸與汞反應、與銀反應的化學方程式。【設問】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？

　　[結論]濃硫酸可以氧化大多數金屬，生成物中金屬顯高價，同時生成二氧化硫。常溫Al，Fe鈍化。

　　[講述]學生閱讀課文有關內容。教師啟發鈍化在實際中的應用：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：

　　C+2H2SO4(濃)加載中...CO2↑+2SO2↑+2H2O

　　2H2SO4（濃）+S====3SO2↑+2H2O

　　[問題] 濃硫酸具有強氧化性，能氧化某些非金屬，又能氧化大多數金屬，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？

　　③氧化某些還原性化合物：

　　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，原因是相鄰價態不反應。

　　[問題]為什么濃、稀H2SO4性質有這么大差別呢？

　　[分析]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Zn＋2H+====Zn2+＋H2↑，由H+表現，而Cu＋H2SO4(稀)不反應。可見，H+的氧化性比高價S的氧化性弱且還原產物不同。