2021新人教版高中化学必修一第4章第4节《氨 硝酸 硫酸》(第2课时)教案

1、第2课时教学设计三维目标知识与技能1.巩固稀硫酸的性质；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

2、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高峰一定

3、瑰丽多姿。下面请同学们保持“清醒的头脑”听一则小故事。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！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。复习投影描述下列的实验(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

4、学补充现象) 师:请大家完成上述有关反应的离子方程式: 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，可以回答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

5、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干燥气体，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

6、蔗糖放入小烧杯中，加入浓硫酸。(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:(学生分组讨论后回答)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:C12H22O11

7、 12C+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=H2SO4xH2O+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，体现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，体现了浓硫酸的吸水性。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

8、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，及时巩固所学的知识)板书2.强氧化性实验4-8铜与浓硫酸反应，并检验生成的气体。思考(1)本实验反应的条件是什么？(2)反应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(

9、浓)CuO+SO2+H2O 还原剂 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不足之处呢？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、评价实验方案的差别和装置的科学性及可行性。 师:请大家思考，在上述反应中:(1)氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各是什么物质；(2)反应物的物质的量之比是多少，还原剂与氧化剂物

10、质的量之比是多少；(3)浓硫酸在反应中的作用；(4)随着反应的进行，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。 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应现象。(现实与想象不符，激发学生的探知欲。进一步

11、认识浓硫酸的强氧化性以及与金属单质反应的特点。学生阅读书本后回答问题)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，在反应开始的一段时间内会产生H2吗？随着反应的进行呢？试解释原因。硫酸槽车 生:(学生讨论后回答)开始时应产生SO2气体，随着反应的进行，浓硫酸的浓度变稀，则产生H2。(进一步了解浓硫酸与稀硫酸氧化性的差别，并体会量变引起质变的哲学观点) 师:

12、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(浓硫酸的还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？板书(3)氧化某些还原性化合物2NaI+2H2SO4(浓)=Na2SO4+I2+SO2+2H

13、2OH2S+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性质有这么大差别呢？让我们一起分析。师生共同分析:上述反应中浓H2SO4的氧化性由其分子中什么原子引起?稀H2SO4 也具有氧化性，两者相比有何差别?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)不反应。可见，H的氧化性比S+6的氧化性弱且还原产物不同。(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

14、氧化性 C.难挥发性 D.吸水性 E.脱水性，下列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)浓硫酸可作气体干燥剂。 ( )(2)浓硫酸不能干燥氨气。 ( )(3)棉布上滴上浓硫酸出现破洞。 ( )(4)浓硫酸不能干燥硫化氢。 ( )(5)浓硫酸可以干燥二氧化硫。 ( )(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。 ( ) 师:有关浓硫酸的性质和用途一直是我们应该密切关注的问题，也是我们学习的

15、重点，如何密切联系生产、生活实际，把硫酸的性质和用途联系起来呢？本题做出了一定的探索。大家看试题中设计的问题涉及了硫酸的哪些性质和用途呢？(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，巩固知识，提高把知识应用于实际生活的能力)教师精讲:(1)浓硫酸可作气体干燥剂，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。反应的化学方程式为: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

16、化，这是浓硫酸有脱水性。(4)硫化氢气体具有还原性，浓硫酸有氧化性，发生氧化还原反应H2S+H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O，故H2S不能用浓硫酸干燥。(5)SO2与浓H2SO4之间因为硫不存在中间价态，不发生氧化还原反应，浓H2SO4有吸水性，将SO2干燥。(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表面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)

17、浓硫酸铁罐用水清洗，浓硫酸变为稀H2SO4，发生反应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:CuSO45H2O+5H2SO4(浓)=5H2SO4H2O+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:大家看本题的优点在哪里呢？ 生:本题重点抓住了硫酸的重要特性来命题,既有知识的整合,又有与社会生活的联系，使我们在巩固知识的同时开阔了眼界。(例2)下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B.

18、浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 师:通过刚才对例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:本题主要考查浓H2SO4的特性。浓H2SO4表现吸水性的前提是物质中含有水分子，利用此性质可干燥除氨气、还原性气体外的气体；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应，

19、但在常温下不与Cu反应，却能使铁、铝等钝化，故B项不正确。本题答案为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，因而硫酸反应情况不同，生成物也不同。(1)稀硫酸弱氧化性可与活泼金属反应，生成H2氧化性由H+体现出来。(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应，生成SO2氧化性由+6价的硫离子体现出来。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(1)Cu+2H2(浓)=CuSO4+2H2O(2)氧化某些非金属如C、S、P等(浓硫酸的还原产物一般为二氧化硫)C+2H2SO4(浓)C

20、O2+2SO2+2H2O(3)氧化某些还原性化合物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。3.参观硫酸的生产流程，了解硫酸生产的相关知识:如原料、贮存、运输、销售等知识。上网查询有关硫酸的资料，互相交流。随堂练习1.向50 mL 18 molL-1 的H2SO4溶液中加入足量的铜片，加热使之反应。则充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量( )A.小于0.45 mo

21、l B.等于0.45 molC.在0.45 mol 和0.90 mol 之间 D.大于0.90 mol答案:A2.下列气体不能用浓H2SO4干燥的是( )A.CO2 B.NH3 C.SO2 D.HCl答案:B3.检验某未知溶液中是否含有的下列操作中，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.有关硫酸的下列化学反应中，不是表现硫酸氧化