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文档简介

课题:第四章第四节氨硫酸硝酸(一)-----授课班级

氨课时第一课时

1.通过观察与实验了解氨气的物理性质;认识氨气、铉盐的化学性质,学会氨

知识

气的实验室制取、收集、检验的方法。

教与

2.知道镂根离子的检验方法

技能

3.认识氨在生产中的应用

过程

与通过对氮及其化合物的归纳与比较,培养学生归纳整合的能力。

方法

情感1.通过氮肥能提高粮食产量解决饥饿问题,让学生感悟化学和技术对社会发展

态度的巨大贡献。

价值观2.通过对氮的循环的学习树立学生认识人与自然的和谐发展的意识。

重点氨的化学性质和制取

难点氨气的还原性

高温

合成氨工业:N2+3H2、2NH3

催化剂

第四章第四节氨硫酸硝酸

一、M(ammonia)

(-)氨的物理性质

识1.无色,有特殊刺激性气味的气体,密度比空气小。

结2氨.水密度比水小

构3极.易液化,液氨汽化时要吸收大量热

4极.易溶于水

(-)氨的化学性质

设1.与H2O反应

计-

NH3+H2ONH3•H2O?=^NH4+OH

NH3•H2O——NH3tA+H2O

2.与酸反应

NH3+HC1==NH4cl(产生白烟,可用于检验NH3)

NH3+HNO3==NH4NO3(白烟)

2NH3+H2s04==(NH4)2SO4(吸收NH3的方法)

NH3+H2O+CO2==NH4HCO3(俗称碳镂)

3.氨的催化氧化:4NH3+5O2*等4N0+6H2。

4.氨气的还原性

(1)NH3还原氧化铜:2NH3+3CUO=^3CU+N2+3H2O

(2)与纯氧的反应:4NH3+3O2(纯)=^2N2+6H2O

(3)与氯气的反应:

若NH3不足,则2NH3+3C12==6HC1+N2

若NH3充足,则8NH.3+3C12==6NH4CI+N2

(三)镂盐

1.物理性质:易溶于水无色晶体。

2.化学性质

(1)镂盐受热易分解

NH4HCO3==NH3t+H20+CO2t

NHQ=NH3t+HC1t

(NH4)2SO4=2NH3t+H2SO4

5NH4NO32HNO3+4N2t+9H2O

NH4NO3===N2。t+2H2O(撞击或加热)

2NH4NO3===2N2t+O2t+4H2O(力口热至U500℃)

(2)与碱反应

(NH4)2SO4+2NaOH^=Na2SO4+2NH3t+2H2O

(3)NH4+的检验

+

原理:NH4+OH=^=NH3t+H2O

现象:有刺激性气味气体产生,能使红色石蕊试纸变蓝。

(四)实验室制NH3

1.实验原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCb+2NH3t+2H2O

2.干燥剂:碱石灰

3.收集方法:向下排空气法

4.检验:(1)湿润的红色石蕊试纸一一变蓝

(2)沾有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口——白烟

5.棉花团的作用:防止试管内的NH3与管外空气形成对流

教学过程

教学步骤、内容教学方法

[引言]我们知道,“氮是生命元素”,氮是蛋白质的重要成份,动植物生

长需要吸收含氮的养料,一般植物不能直接摄取空气中的游离态氮,只能吸收

两种形式的化合态氮,一种是氨和镂盐,一种是硝酸盐。但我们自然界中氮主

要以什么样的形式存在呢?

[投影]

苗*/78%体积比)

得离态:大气中N2占,,工=,,、

[75%质量比)

本J无机物中:KNO3等

、口心[有机物中:蛋白质,核酸等

[讲]我们知道,自然界中氮主要以游离态的形式存在,但植物只能吸收化

合态的氮,因此,我们要想办法将游离态的氮转化成化合态的氮,这种的方法

叫氮的固定。

[投影]

氮的固定(fixationofnitrogen):将游离的氮(吊)转变为氮的化合物

的过程

‘雷雨固氮

(1)自然固氮<

.生物固氮f根瘤菌固氮

(2)人工固氮:合成或工业等

[讲]合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破,德国化学家哈伯因

为合成氨巨大贡献,获1918年诺贝尔化学奖。直至今天,化学工业上仍旧采

用氢气和氮气直接合成氨

局温、

[板书]合成氨工业:N2+3上<2NH3

[讲]合成氨工业解决了地球上因粮食不足而导致饥饿和死亡问题,这是化

学和技术对社会发展与进步做出巨大的贡献。但科学是一把双刃剑,当年哈伯

并没有将NR,为人类造福,而是被德国纳粹所利用,制造了危害性非常大的毒

气弹。那么,NH:,究竟有哪些性质呢?本节课我们来学习NH:,和钱盐的一些知识。

[板书]第四章第四节氨硫酸硝酸

一、氨(ammonia)

(-)氨的物理性质

[讲]新闻阅读:据中国新闻网报道:2004年4月20日上午10时,杭州市一

制冷车间发生氨气泄漏事件,整个厂区是白茫茫的一片,方圆数百米,空气中

弥漫着一股浓烈的刺激性气味,进入厂区呼吸都感到困难。厂区内寒气逼人。

市消防中心接到报案后立即制定方案,出动上百名消防队员,十余量消防

车……

[思考与交流]

1.为什么在氨气泄漏时工厂里会寒气逼人?

2.如何吸收弥漫在空气中的大量氨气?

3.被围困在污染区的群众怎样做才能保证不吸入氨气?

[讲]由这段新闻,我们可以推测氨气有什么物理性质呢?

[板书]

1.无色,有特殊刺激性气味的气体,密度比空气小。

2.氨水密度比水小

3.极易液化,液氨汽化时要吸收大量热

4.极易溶于水

[讲]NH3有刺激性气味,对人有刺激性作用,因此NH3有毒。密度比空气

小,可用向下排空气法收集NH3。因为氨气易液化,所以氨气常用作致冷剂。

氨气极易溶于水,1体积水能吸收700体积氨气。因此可以设计喷泉实验。

[实验探究]喷泉实验

[讲]喷泉是一种宏观的液体喷涌现象,既有天然的,也有人为的,现在以

NH3的喷泉实验为例,说明喷泉实验的相关问题。

演示实验,可让学生动手参与

[投影]喷泉实验

(1)实验操作:如图所示,由于NH3极易溶于水,先打开

止水夹,挤压胶状滴管,少量的HzO既可溶解大量的NH3(1:

氯易溶于水

700),使烧瓶内气体的压强迅速减小。外界大气压,将烧杯中

的H2O压入上面的烧瓶,形成美丽的喷泉。

[讲]计算表明,当气体在水中的溶解度大于17时,该气体既能形成喷泉实

验,故NH3、HCkHBr、HI、SO2等气体均能溶于水产生喷泉现象。

[问]请同学们根据刚才的操作描述一下实验现象?

形成红色喷泉

[问]为什么原来的无色的酚酷溶液进入烧瓶后就会变红呢?

这说明NH3溶于水后还与水发生反应,得到的溶液显碱性,酚隙遇碱显红

色。

[投影](2)实验原理:两个容器通过连接管组成连通器,装有液体的容器

压强远大于另一个容器的压强(即产生较大的压强差),就会产生喷泉

[思考与交流]

(1)氨为什么会形成喷泉?

氨极易溶于水,使烧瓶内外形成较大的压差;

(2)实验成败的关键是什么?

a.烧瓶干燥;b.装置的气密性好;c.收集的气体纯度尽可能高。

[讲]CO2、H2S、NO2、C12等在H2O中溶解度不大的气体不能形成喷泉,

但若将H2O改成NaOH溶液呢能否出现喷泉实验呢?这些气体在碱性溶液中

的溶解度显著增大,从而形成喷泉。此外,若改变喷泉实验装置,也可使某些

本来不能形成喷泉的气体形成喷泉实验。因此,要以形成喷泉的条件来认识形

成喷泉的本质,具体的设计方案同学们现在可以思考,我们可以在探究性实验

课上亲自操作去验证我们的设计。

[投影]例1、用充满VLNH3的烧瓶作喷泉实验,若H2O充满整个烧瓶,

则溶液的物质的量浓度为多少?

解:n(NH3)==V/22.4

c(NH3)==n(NH3)/V==1/22.4==0.045mol/L

[讲]用NH3或HC1做喷泉实验,若混有不与该气体反应的气体,如空气、

氧气、氮气等,则不论混合气体比例如何,水是否充满烧瓶,标准状况下其溶

液浓度均为1/22.4mol/L

[问]刚才我们做的喷泉实验,滴有酚献的水喷上去以后变成了红色,这说

明什么问题?

氨气溶于水后生成的溶液显碱性

[讲]NH3不仅极易溶于水,且溶于水后的部分NH3与水发生了反应。

[板书](二)氨的化学性质

1.与H2O反应

[讲]NH3溶于H2O后,大部分与H2O结合形成一水合氨NH3-H2O是弱碱,

可部分电离成NH4+和OH,而使溶液显碱性,而NH3-H2O不稳定,受热极

易生成NH3和H2。

-

[板书]NH3+H2ONH3•H2O^^NHZ+OH

NH3•H2O=NH3t+H2O

[讲]NH3是中学化学中惟一能使红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此法检验

NH3

[问]氨水呈碱性,其密度比H2O小,且浓度越大密度越小,那么,氨水中

有哪些粒子?与液氨有哪些区别?

[投影小结]

液氨氨水(ammoniawater)

物质分类纯净物(非电解质)混合物

NH3、NH3•H2。、H2O

粒子种类NH3

NH4+、OH,极少量的H+

不具有碱性.,有还原

性质有碱的通性

[问]氨水易挥发,又有腐蚀性,那么氨水应如何保存呢?

[讲]贮存于玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛内或内涂沥青的铁桶。

[过]NH3作为一种碱性气体,它还能与酸性的HC1气体反应

[板书]2.与酸反应

[演示实验]用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里沾一下,然后将这两根

玻璃棒接近。

现象:两棒接近时,产生较多的白烟。

[讲]此白烟就是NH3与HC1化合而生成的微小的NH4cl晶体,由此也可知

道,NH3与酸的反应的实质是NH3与H*结合而生成NH」的过程。

[板书]NH3+HC1==NH4a(产生白烟,可用于检验Nib)

[讲]通过NH3和HC1反应生成NH4cl可知,NH3与酸反应的产物应是对应

的钱盐,下边请同学们写出NH3与HNO3、H2s04的反应化学方程式,并预测

可能会出现的实验现象。

学生练习

[讲]NH3与易挥发性酸可生成白烟,与难挥发性酸也同样可以反应。

[板书]NH3+HNO3==NH4NO3(白烟)

2NH3+H2s。4==(NH4)2SO4(吸收NH3的方法)

NH3+H2O+CO2==NH4HCO3(俗称碳钱)

[讲]前边所讨论的NH3的性质涉及的反应都是非氧化还原反应,那么一3

价的N能否发生化合价的变化呢?在什么情况下可以改变呢?变化时NH3表

现出氧化性还是还原性呢?

NH3中N为最低价,应具有还原性,需提供氧化剂。

[投影视频]氨的催化氧化

[板书]3.氨的催化氧化

4NH3+5O24NO+6H2。

[讲]这一反应又叫氨的催化氧化(接触氧化),是工业上制HN03的关键一

步,用双线桥表示电子转移。

[讲]NH3除了能被氧气催化氧化,在没有催化剂的条件下,NH3也能被一

些氧化剂氧化,对应的产物的N2

[投影视频]LNH3还原氧化铜的实验

2.氨气在纯氧中点燃

3.氨气与氯气的反应

[板书]4.氨气的还原性

(1)NH3还原氧化铜:2NH3+3CUO=^3CU+N2+3H2O

(2)与纯氧的反应:4NH3+3O2(纯)上驾2用+61120

(3)与氯气的反应:

若NH3不足,则2NH3+3CL==6HCI+N2

若NH3充足,贝!I8NH3+3C12==6NH4C1+N2

[讲]若用浓氨水检验氯气管道是否泄露。

[过]请大家阅读一段资料:

[投影]NH4HCO3是常用的氮肥,俗称碳镂,有一农民看到买回的碳镂袋

子有些脏,于是蘸水擦了擦,回去以后发现化肥有些发潮,于是将它放到太阳

底下晒,晒过以后,觉得肥料好像变少了。由上述材料你知道铁盐有什么性质?

由此得出,这种化肥在储存、运输时应该注意什么?

[讲]像NHQ、NH4HCO3这样由NH4+和酸根离子构成的化合物叫镂盐,

这就是下面咱们要学习的内容。

[板书](三)钱盐

[讲]由以上这段阅读材料,你能推测出镂盐具有什么样的性质呢?

易溶于水,受热易分解。

[板书]L物理性质:易溶于水无色晶体。

[讲]刚刚我们在展示铁盐样品的时候,闻到了NH3的气味,那么NH3是如

何产生的?

[问]到底是NH4HCO3挥发产生还是分解产生呢?挥发和分解有何区别?

是分解产生的,挥发是物理变化,分解是化学变化

[过]NH4HCO3在常温下就能分解产生NH3,说明NH4HCO3很不稳定。那

么,其他镂盐是否也易分解呢?下面,我们来做一下NH4。分解实验。

[演示实验]用试管加热少许NH4cl晶体

现象:加热后不久,试管上端的试管壁上有白色固体物质生成。

[问]试管壁上附着的固体又可能是什么呢?如何形成?

[讲]此固体还是NH4cl晶体,因为在加热时,NH4cl会分解生成NH3和

HCL当两种气体上升到温度较低的地方又重新组合,生成了NH4cl晶体。

[板书]2.化学性质

(1)钱盐受热易分解

NH4HCO3==NH3t+H20+C02t

NH4CI=NH3t+HC1t

[讲]非氧化性、易挥发的酸组成的核盐,加热分解生成NH3和相应的酸或

其分解产物。

[讲]对于高沸点、难挥发性的酸组成的镂盐在加热时,只有NH3逸出,而

酸保留下来。

[板书](NH4)2SO4=^=2NH3t+H2s04

[讲]但对于一些易挥发性但氧化性的酸的钱盐分解时发生氧化还原反应,

其产物随温度高低而异,

[板书]5NH4NO3==2HNO3+4N2t+9H2O

NH4NO3===N2Of+2H2O(撞击或加热)

2NH4NO3===2N2f+O2t+4H2O(加热到500℃)

[思考与交流]若NaCl晶体中混合NHK1,可如何除去?

加热法。

[演示实验]在试管中加入少量(NH4)2SO4溶液和NaOH溶液,加热。

现象:加热后,溶液中有气泡生成,可闻到刺激性气味,湿润的红色石蕊

试纸变蓝。

[问]上述实验说明了镀盐可能具有什么样的性质呢?

[板书](2)与碱反应

(NH4)2SO4+2NaOH=^Na2s。4+2NH3t+2H2O

[讲]镂盐与碱反应的实质是NHJ与OIT反应生成NH3咱20,而NH3汨2。

不稳定,在受热或浓溶液反应的情况下,就写成NH3和H20的形式,而稀溶

液反应就写成NH3•H2O的形式。

[讲]镂盐作氮肥时,不能与碱性物质混用,也正是利用这一性质来检验NH4

+的存在,当然也是实验室制取NH3的原理。

[板书](3)NH4+的检验

原理:+_

NH4+OH=^=NH3t+H2O

现象:有刺激性气味气体产生,能使红色石蕊试纸变蓝。

[学生自主实验]实验室制NH3

边协助学生操作,边引导学生总结

[板书](四)实验室制NH3

1.实验原理:2NH4Cl+Ca(OH)20=CaC12+2NH3t+2H2O

[讲]反应是离子反应,但此反应为非水溶液中进行,因而写不出离子反应

方程式。所用铁盐不能用NH4NO3和NH4HCO3,因.

为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性分解反应,发F

生危险,而NH4HCO3受热易分解产生02,使生成的协

NH3中混有较多杂质。另外选用消石灰Ca(0H”,

不能用NaOH和KOH代替,其主要原因是:NaOH、

KOH具有易湿性,易结块,不利于产生NH3ONaOH、

KOH在高温下能腐蚀玻璃管。除了用NH4cl和消石Ojj

灰固体共热易NH3外,还可以在常温下用浓氨水与心L

固体烧碱或生石灰混合快速制取NH3O

[讲]实验装置如图,与02的制备装置相似。是典型的固体与固体热反应制

备气体的装置。那么,作为一种典型的碱性气体,可以用什么来干燥氨气呢?

[板书]2.干燥剂:碱石灰

[讲]不能选用浓硫酸、硅胶等酸性干燥剂,是因为酸碱反应,而不能选用

CaCh,是因为CaCh与NH3反应生成CaCl2-8NH3

[板书]3.收集方法:向下排空气法

4.检验:(1)湿润的红色石蕊试纸一一变蓝

(2)沾有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口——白烟

5.棉花团的作用:防止试管内的NH3与管外空气形成对流

[视频]NH3的工业用途

[讲]最后,请同学们小结一下NH3的用途。

课题:第四章第四节氨硫酸硝酸(二)-----授课班级

硫酸课时第二课时

知识1.了解硫酸物理性质,通过实验掌握浓硫酸的特殊性质(吸水性、脱水性、强氧

教与化性)

技能2.认识浓硫酸在生产中的应用

学过程

通过实验探究体验科学研究的一般过程,了解科学研究的基本方法及进一步形

成交流、合作、反思、评价的学习习惯。

目方法

情感

通过实例,如浓硫酸的广泛用途及可能造成的环境问题培养学生认识事物的两

的态度

面性

价值观

重点浓硫酸的特性

难点浓硫酸的强氧化性

二、硫酸(sulphuricacid)

(一)稀硫酸:具有酸的通性

(二)浓硫酸物理性质:

浓硫酸是一种无色油状液体,常见的浓硫酸的质量分数98%,密度为L84g/

cm1其物质的量浓度为18.4mol/Lo

H2s0,是一种高沸点、难挥发性的强酸,易溶于水,能与丛0以任意比互溶,H2S04

溶解时放出大量的热。

(三)浓硫酸的特性

1.吸水性:

指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大量

的热。

2.脱水性:

浓硫酸可以按水中H、0原子个数比2:1夺取有机物中的H、0,脱水后生成碳。

浓硫酸的脱水性导致了它的强腐蚀性

3.强氧化性

(1)与金属反应

Cu+2H2sOK浓)qCuSO4+S02t+2H20

与金属反应的规律:

①加热条件下,浓H2s0,可氧化绝大多数金属反应,但不产生见一般生成SO?

②常温下,浓H2s0,可使Fe、Al钝化(表现生成一层致密的氧化膜,阻止反应

进一步进行,起到保护的作用)

(2)与非金属反应

C+2H2s0式浓)=C02t+2S02t+2H20

(3)与还原性化合物的反应:

H2S+H2S04(^)=SI+S02t+2H20

(四)硫酸的用途

(五)SO/的检验方法:先加盐酸酸化,再加入BaCb溶液,若产生白色沉淀,

则证明有S0「的存在。

(六)常见的硫酸盐

教学过程

教学步骤、内容

[视频实验]稀H2s04的性质实验

[引言]初中我们学习了三大无机强酸--一硫酸,具有酸的通性,但这只是稀硫

酸的性质,这节课我们将全面认识一下H2s04

[板书]二、硫酸(sulphuricacid)

(一)稀硫酸:具有酸的通性

[讲]我们所说的酸的通性,主要包括五个方面:1.与酸碱指示剂变色;2.与碱

反应生成盐和水;3.与碱性氧化物反应生成盐和水;4.与活泼金属反应生成H2;5.

与某些盐发生复分解反应。请大家从这五个角度指出硫酸具有酸的通性时具有代表

性的离子方程式

[投影]学生根

实验内容相应的离子反应方程式据投影

稀石蕊试液H2so4==2H++SOW-表格按

硫氢氧化铜+2+照要求

CU(OH)2+2H==CU+2H2O

酸氧化铜CUO+2H+==CU2++H2O写离子

与2+方程式。

锌粒Zn+2H'==Zn+H20

氯化钢溶液Ba2++SO42~==BaS041

[过]H2s04的浓度不同,会引起性质上的差异,请大家阅读教材,总结浓硫酸

的物理性质

[板书](二)浓硫酸物理性质:

浓硫酸是一种无色油状液体,常见的浓硫酸的质量分数98%,密度为1.84g/

cm,其物质的量浓度为18.4mol/Lo

H2s04是一种高沸点、难挥发性的强酸,易溶于水,能与H2O以任意比互溶,

H2s04溶解时放出大量的热。

[思考与交流]如何稀释浓硫酸?

酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅

[思考与交流]浓硫酸敞口露置在空气中,质量发生什么样的变化?

增重

[问]这又是利用什么性质呢?

吸水性

[讲]这就是我们下面要学习的浓硫酸的三大特性之一一吸水性。

[板书](三)浓硫酸的特性

1.吸水性:

指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大

量的热。

[讲]浓硫酸能吸收水分子,是我们常用的干燥剂,下面,让我们总结一下,浓

硫酸通常用来干燥哪些气体?

[投影小结]浓硫酸做干燥剂:

1.不能干燥碱性气体:NH3

2.不能干燥还原性气体:H2S、HI、HBr

3.能够干燥:SO2、CO2、Hz、H。、02等

[视频实验]浓硫酸与胆矶的反应

操作:在表面皿里放入少量胆矶,并滴加少量浓硫酸。

现象:固体由蓝变白。

[问]白色固体可能是什么呢?

无水硫酸铜。

[讲]浓硫酸不仅能吸收游离态的H20还能吸收某些结晶水合物中的水。

[视频实验]浓硫酸与棉花的反应

现象:变黑。

[讲]黑色物质为炭,浓H2s04使它们逐渐变黑的现象称为炭化,这是浓H2s04

的脱水性。

[板书]2.脱水性:

浓硫酸可以按水中H、O原子个数比2:1夺取有机物中的H、O,脱水后生

成碳。

浓硫酸的脱水性导致了它的强腐蚀性

[投影小结]吸水性与脱水性的对比小结

吸水性脱水性

对象游离态的H2。、结晶水合物一般含H、0的有机物,H、

中的H2O。按物质的量比为2:1脱

类型化学变化化学变化

能量放热放热

现象无明显现象得到黑色固体

关系有脱水则必吸水

[视频实验]蔗糖与浓硫酸的反应

操作:将预先称量的20g蔗糖放入100mL烧杯中,加几滴H2O搅拌均匀,

再加15mL浓硫酸,用玻璃棒迅速搅拌。

[思考与交流]根据实验现象,推测可能发生了哪些化学反应?浓硫酸体现了哪

些化学性质?反应后的产物是什么?

蔗糖变黑说明有炭生成;“体积膨胀,呈疏松多孔状”说明有大量气体生产;

刺激性气味的气体有可能是S02;在此过程中,炭可能和浓硫酸发生了反应,生成

了C02和S02气体。

[思考与交流]将浓硫酸滴到干燥的蓝色石蕊试纸上,可能会出现什么现象?

变黑

[思考与交流]万一不慎将浓硫酸溅到皮肤上,眼睛上、衣服上或桌面上,如何

处理?

先用干抹布擦,再用大量水洗。

[讲]蔗糖为含C、H、。元素的有机物遇浓H2s04会炭化变黑,那么有何种气

体生成呢?要想知道答案,就必须学习浓硫酸的另一个特性。

[板书心强氧化性

「问]有酸的能性可知,稀硫酸与Cu不反应,那么与浓硫酸呢?

[视频实验]铜与浓硫酸的反应

实验现象:

①试管A中Cu片的表面有气泡产生,溶液由无色变为蓝色,说明Cu与浓硫

酸反应时,Cu被氧化(氧化或还原)成了C/+;

②试管B中的品红溶液由红色变为无色,说明Cu与浓硫酸反应时,H2s04被

还原(氧化或还原),生成了S02气体

③试管C中石蕊溶液由紫色变为红色

[讲]在这装置中,浸碱液的棉团起尾气吸收的作用。

[问]Cu与浓硫酸反应需要什么条件?据实现现象推测反应物,并写方程式。

,可抽动铜丝

浓及30«»■•浸碱液

棉团

II

[板书](1)与金属反应

Cu+2H2s04(浓)金=CuS04+SO2t+2H2O

[练习]请同学们用双线桥标出电子转移,并指出氧化剂和还原剂。

氧化剂:浓H2s04还原剂:Cu

[问]在这个反应中,浓硫酸都起什么作用?

浓硫酸中的硫被还原,因而表现强氧化性;有硫酸铜生成,表面硫酸的酸性。

[思考与交流]稀H2s04是否具有氧化性?这与浓硫酸的强氧化性有何区别?

浓硫酸的氧化性是由+6价的S元素表现的,稀H2s04也有氧化性,是由H*

表现出来的,是酸的通性。

[讲]酸的氧化性是指电离出H+所表现的氧化性,是酸的共性。而氧化性的酸

是指组成酸的具有变价的元素所表现出的氧化性。

[过]H之后的Cu可以被浓H2s04氧化,那么,H之前的金属能否被氧化呢?

[探究性实验]

1.用热的NaOH溶液处理A1表面的氧化膜,迅速放入饱和硫酸铜溶液的试管

中,过一会儿取出。

现象:A1表面变红,2Al+3Ci?+==2Al3++3Cu

2.把Al放入浓H2sCU中,1-2分钟后,无明显现象。

3.把2中的A1再放入饱和硫酸钠溶液中,不反应。

[讲]2中的铝片与浓硫酸发生了某种特殊的反应。

[讲]由于浓H2s04具有强氧化性,可使某些金属Al、Fe表面因氧化而生成一

层致密的氧化膜,阻止内部金属继续跟H2sCU反应,正因如此,常温下,浓H2s04

可以存放在Fe、Al容器中,但若加热,也可发生反应。

[板书]与金属反应的规律:

①加热条件下,浓H2s04可氧化绝大多数金属反应,但不产生H2,一般生成

SO2o

②常温下,浓H2s04可使Fe、Al钝化(表现生成一层致密的氧化膜,阻止反应

进一步进行,起到保护的作用)。

[过]浓H2s04氧化性之强还体现在能跟一些非金属单质和还原性化合物反应。

[板书](2)与非金属反应

[讲]在加热条件下,可将C、S、P氧化生成氧化物,本身还原为S02,浓H2s04

只表现为氧化性。

[板书]C+2H2so廉浓)W=C02t+2SO2t+2H2O

[思考与交流]解释蔗糖与浓H2s04反应现象的原因

在蔗糖内加几滴H20,反应放热,此时蔗糖被炭化,反应生成的C又继续和

浓H2s04发生氧化还原反应,产生有刺激性气味的S02以及C02黑馒头实验是浓

H2s04吸水、脱水和强氧化性共同体现。

[过]浓硫酸还能与一些有还原性的物质发生氧化还原反应。

(3)与还原性化合物的反应:

H2S+H2so4(浓)=SI+S02t+2H2O

[思考与交流]如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物?

[讲]浓H2s04除了强氧化性外,还有吸水性、脱水性,它与稀H2s04性质相差

很大,稀H2so4主要表现出酸的通性,我们研究H2s04性质的最终目的是什么呢?

使其为人类更好的服务。

[讲]那么,H2s04在人类的生产和生活实践中有哪些用途呢?下面请同学们阅

读教材,并根据已有的常识了解H2so4

[板书](四)硫酸的用途

[投影小结]

[问]那么我们如何检验SO42~呢?直接加入BaCb溶液可否

不可以,CO32->SCV-都可与Ba2+形成白色沉淀,Ag+可与C「形成白色沉

淀,尤其是AgCl的沉淀也不溶于稀硝酸。

[问]若先加硝酸酸化,再加入BaCb溶液可否

不可以,硝酸可把SO32-氧化成SCU2,干扰原溶液中S042一检验。

[问]那么我们有什么办法检验S042-呢?

先加盐酸酸化,再滴加BaCb溶液。

[问]为什么要这样做?

先加盐酸,无沉淀,既可排除Ag+的干扰,又可与832一和SO32-反应生成C02

和S02,而C02和S02均不与强酸的钢盐发生反应。

[问]那么,我先加盐酸酸化后,再加Ba(NO3)2溶液可否

不可以,加盐酸酸化后,若有SO32-则生成S02,而S02在水中的溶液度很大,

可在水中大量存在,再加入Ba(NO3)2,溶液中有H'和NO3-,就相当于有稀

HN03,可把S02氧化成S03,而S03再水溶液中要以S04?-的形式存在,这样又

会干扰原溶液中的SO’?-

[板书](五)S04?-的检验方法:先加盐酸酸化,再加入BaCb溶液,若产生白色

沉淀,则证明有S04?一的存在。

[讲]以上我们介绍了H2so4,下面我们简单了解以下常见的硫酸盐。

[板书](六)常见的硫酸盐

[投影小结]

硫酸盐俗名颜色用途

CaS04•2H2O生石膏白医疗上做石膏绷带,工业

2CaSO4•H2O熟石膏白上水泥添料,可调节水泥

凝结时间

皓矶白医疗上的收敛剂,木材的

ZnSO4-7H2O

防腐剂,印染工业的媒染

剂,制白色染料。

绿矶浅绿作补血剂、净水剂,制蓝

FeSO4-7H2O

色墨水

胆矶、蓝矶蓝色

CuSO4•5H2O变色可检验H20,常用杀

菌剂,工业上用来精炼铜、

镀铜。

BaS04重晶石白医疗上做领餐,射线不能

穿透,也可作白色染料。

Na2sO4•IOH2O茫硝白

KA1(SO4)2•12H明矶白净水剂

2O

MgS04泻盐白泻药

课题:第四章第四节氨硫酸硝酸(三)------授课班级

硝酸课时

教知识

L了解硝酸物理性质,利用实验使学生掌握硝酸的化学性质

2.认识硝酸在生产中的应用

学技能

过程

目与利用分析演绎的方法,使学生掌握硝酸与碳反应的方法

方法

的情感

态度通过实验探究提高学生学习化学的兴趣

价值观

重点硝酸的氧化性,加深对氧化还原的理解

难点硝酸的强氧化性,对氧化还原反应内容的深化。

知第四章第一节氨硫酸硝酸(三)……硝酸

识三、硝酸(nitricacid)

结(-)硝酸的物理性质

构1.纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体,密度比水大,能以任意比溶解于水。

与2.低沸点(83C),易挥发。

板3.质量分数为69%的硝酸为浓硝酸。

书4.质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。

设(二)硝酸的化学性质

+

计1.硝酸具有酸的通性HNO3=H+NO3-

(1)使指示剂变色

A.稀硝酸中加入紫色石蕊试液:变红

B.浓硝酸中加入紫色石蕊试液:先变红后褪色(微热)

(2)与碱反应:HNO3+NaOH=NaNO3+H2O

(3)与碱性氧化物反应:2HNO3+CUO==CU(NO3)2+H2O

(4)与某些盐反应:2HNO3+CaCO3==Ca(NO3)2+H2O+CO2t

2.硝酸的不稳定性

例―成__________

4HNOr4NOt+Ot+2H2O

△22

3.强氧化性

(1)与金属反应

Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2t+2H2O

3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NOt+4H2O

HNO3与金属反应规律小结:

①常温下,浓硝酸使铁、铝等金属钝化

②硝酸与金属反应不放出氢气

③氧化性:浓硝酸>稀硝酸(均比浓硫酸强)

④一般情况下:浓硝酸被还原为NO2,稀硝酸被还原为NO

(2)与非金属单质反应:

C+4HNO3(浓)2H2。+4NO2t+CO2t

(3)与还原性化合物的反应

6HI+2HNOJ(稀)==3I2+2NOt+4H2O

2Na2sCh+2HNO3(稀)==2Na2SO4+2NOt+H2O

4.王水:浓硝酸和浓盐酸以体积之比为1:3混合而成

(三)硝酸的用途:用于制炸药、染料、塑料、硝酸盐

(四)硝酸盐的性质:

1.硝酸盐均为易溶于水的离子化合物,多数硝酸盐为无色晶体。

2.由于硝酸盐在高温时受热易分解出02,故硝酸盐在高温时是强氧化剂。

3.酸性条件下,硝酸盐有强氧化性。

硝酸盐受热分解规律

(1)按金属活动性顺序表,排在Mg之前的,加热生成亚硝酸盐和氧气

△,

2NaNO3——2NaNO2+O21

(2)到铜,加热生成金属氧化物、NO2、O2

△▲A

2CU(NO3)2——2CUO+4NO2t+O2t

(3)铜以后,加热时生成金属单质、NO2和O2

2AgNO3——2Ag+2NO2+O2t

教学过程

教学步骤、内容

[导言]硝酸与第一世界大战:

硝酸不仅是工农业生产的重要化工原料,而且也是制造炸药的重要战争物资。早

在1913年之前,人们发现德国有挑起世界大战的可能,便开始限制德国进口硝石。

1908年,德国化学家哈柏首先在实验室用氢和氮气在600℃、200大气压下合成

了氨,用氨氧化法可生产硝酸,进而制造烈性炸药TNT。这项工作已在大战前的1913

年便完成了。1914年德国终于发动了第一次世界大战。

[引]盐酸、硝酸、硫酸是中学化学常见的三大强酸,它们除了都具有酸的通性外,

又都有各自的特殊性质,我们这节课就来学习HNO3的性质。

[板书]第四章第一节氨硫酸硝酸(三)-硝酸

三、硝酸(nitricacid)

(-)硝酸的物理性质

[展示]HNO3样品,

[讲]纯HN03是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,能跟H20以任意比互溶,

是一元强酸。请同学们阅读教材,结合你所看到的,总结一下硝酸的物理性质。

[板书]

1.纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体,密度比水大,能以任意比溶解于水。

2.低沸点(83℃),易挥发。

3.质量分数为69%的硝酸为浓硝酸。

4.质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。

[讲]硝酸是三大无机强酸之一,具有酸的通性,

[板书](二)硝酸的化学性质

1.硝酸具有酸的通性HNO3=H++NO3-

[投影视频]浓硝酸、稀硝酸与石蕊溶液的反应

[讲]酸能使指示剂变色,但浓硝酸具有强氧化性,能将有色物质结构破坏,

[板书](1)使指示剂变色

A.稀硝酸中加入紫色石蕊试液:变红

B.浓硝酸中加入紫色石蕊试液:先变红后褪色(微热)

[思考与交流]氯水、过氧化钠加入紫色石蕊试液中现象

氯水加入紫色石蕊试液中现象:先变红后褪色

过氧化钠加入紫色石蕊试液中现象:先变蓝后褪色

[思考与交流]将浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸分别滴在三块蓝色石蕊试纸上,会出现

什么现象?为什么?

浓盐酸---只变红一有酸性

浓硫酸---变黑--一脱水性

浓硝酸一一先变红后变白一一有酸性和强氧化性

[投影视频]硝酸通性的实验

[板书](2)与碱反应:HNO3+NaOH=NaNO3+H2O

(3)与碱性氧化物反应:2HNO3+CUO==CU(NO3)2+H2O

(4)与某些盐反应:2HNO3+CaC()3==Ca(NO3)2+H2O+CO2t

[思考与交流]为什么硝酸保存在棕色试剂瓶中?前面我们遇到什么物质也保存在

棕色试剂瓶中?能否根据其保存预测硝酸有什么样的性质?

我们学过的氯水以及常见的AgN03、AgCl等均用棕色试剂瓶保存,它们的共同

特点是见光易分解,因此,我们可推测HN03具有不稳定性。

[板书]2.硝酸的不稳定性

[讲]HN03在见光和受热时均易分解,而且越浓越易分解,我们看到装在无色试

剂瓶中的浓硝酸变黄色就是因为HN03分解产生的N02又溶于HN03中的缘故。

止照或

[板书]4HNO3-4NOt+Ot+2HO

△222

[讲]硝酸越浓越易分解,因此硝酸要放在棕色试剂瓶中避光、低温保存。

[思考与交流]硝酸显黄色,是因其溶有Nth,那么工业上制的盐酸也显黄色,这

又是什么原因呢?

有Fe3+。

[讲]我们上节刚学习了浓硫酸,除了有酸性和脱水性外,也具有强氧化性,不仅

常温下可使Fe、Al钝化,加热时和Cu等不活泼金属反应,和非金属反应和H2s等

还原性化合物反应。同样,浓硝酸在常温下也可使Fe、Al钝化,因此也可用铁或铝

容器盛放或运输浓HN03o

[板书]3.强氧化性

(1)与金属反应

[问]HN03能不能和Cu发生反应呢?浓、稀HN03有什么不同,需要什么条件呢?

下面让我们来做一个实验。

[投影视频]浓、稀硝酸与金属Cu的反应

[投影]实验观察计划:

1.溶液颜色的变化。

2.是否有气体生成,如有,观察颜色。

3.向生成的无色气体中通入空气,气体颜色是否变化。

[投影小结]

实验现象:浓硝酸和Cu反应剧烈,生成红棕色气体,溶液变成蓝色。而稀硝酸

和Cu反应较慢,需加热加快反应速率,生成无色气体,当松开气球后,瓶口处变红

棕色,溶液变成蓝色。

[讲]通过刚才的实验,我们可以看出,浓、稀硝酸在常温下与Cu反应,这说明

HN03与H2s04一样具有强氧化性。

[板书]Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2t+2H2O

3Cu+8HN€)3(稀)==3Cu(NO3)2+2NOt+4H2O

[学生活动]用双线桥标出电子转移,并指出氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产

物。

[思考与交流]在上述反应中,浓硝酸与铜反应N原子只得到1个电子,而稀硝酸

与铜反应N原子得到3个电子,能否由此说明稀硝酸氧化性比浓硝酸强?为什么?

不能说明。1.浓硝酸和铜反应比稀硝酸剧烈;

2.氧化性强弱取决于得电子的难易而不是多少

[讲]硝酸具有强的氧化性,几乎可以使所有金属(金、伯除外)氧化而生成硝酸

J卦ULo

[板书]HNO3与金属反应规律小结:

①常温下,浓硝酸使铁、铝等金属钝化

②硝酸与金属反应不放出氢气

③氧化性:浓硝酸>稀硝酸(均比浓硫酸强)

④一般情况下:浓硝酸被还原为NO2,稀硝酸被还原为NO

[讲]位于金属活动顺序表氢以后的金属(Cu、Ag、Hg)符合最后一条规律,但对于

一些较活泼的金属,如Mg、Zn等金属跟不同浓度的HNO3反应,可将HNO3还原为

N2。,甚至于NH3O

[投影]4Zn+10HNO3==4Zn(NO3)2+N2Ot+5H2O

4Zn+1OHNO3==4Zn(N03)2+NH4NO3+3H2O

[点击试题]实请写出银与硝酸(浓、稀)、(足量和不足量)铁与稀硝酸的反应化

学方程式。

专艮与浓HNO3:Ag+2HNC)3(浓)==AgNOa+NO2t+H2O

专艮与稀HNO3:Ag+4HNO3(稀)==3AgNO3+NOt+2H2O

少量铁粉与稀HNO3:Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NOt+2H2O

过量铁粉与浓HNOs:3Fe+8HNCh(稀)==3Fe(NO3)2+2NOt+4H2O

[讲]HNO3不仅可以氧化金属,还可以氧化非金属,它可以和C、P、S等多种非

金属及某些还原性物质发生氧化还原反应。

[板书](2)与非金属单质反应:

[投影视频]浓硝酸与C、S、P反应

[板书]C+4HNO3(浓)=^=2H2。+4NO2t+CO2t

[点击试题]请同学们写出S、P与热的浓HNO3反应的化学方程式

S+6HNO3(浓)=H2s04+6NO2f+2H2O

P+5HNC)3(浓)0=H3P04+5NO2t+H2O

[讲]浓HNO3与非金属反应时,还原产物一般是N02,而非金属一般被氧化成最

高价氧化物,同时浓、稀HN03都可将含「、S2-、B「、SO32-、Fe2+等还原性物质发

生氧化还原反应

[板书](3)与还原性化合物的反应

6HI+2HNO3(稀)==312+2NOt+4H2O

2Na2sO3+2HN€>3(稀)==2Na2SO4+2NOt+H2O

[讲]HN03遇到指示剂使之氧化褪色,遇到金属放出的气体也不是H2,HN03都

表现的强氧化性,在表现HN03的酸性时,HN03能与碱反应生成盐和水、与碱性氧

化物反应生成盐和水、与盐反应生成另一种盐和酸,但是若与到变价金属或低价金属

的化合物都可氧化到最高价态。

[讲]Au和Pt不能被浓H2s04溶解,也不能被浓HN03溶解,那么有没有溶解Au

和Pt的溶液呢?玻尔用的是什么溶液呢?

[资料卡片]轻松一刻:让我们一起来读一则小故事。

玻尔巧藏诺贝尔金质奖章

玻尔是丹麦著名的物理学家,曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中,玻尔被迫离

开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心,他决定将诺贝尔金质

奖章溶解在一种溶液里,装于玻璃瓶中,然后将它放在柜面上。后来,纳粹分子窜进

玻尔的住宅,那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下,他们却一无所知。这是一个多么聪

明的办法啊!战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成奖章。新铸成

的奖章显得更加灿烂夺目,因为,它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。

那么,玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解呢?原来他用的溶液叫王水。王水是浓

硝酸和浓盐酸按1:3的体积比配制成的的混和溶液。

王水的氧化能力比硝酸强,不溶于硝酸的金,却可以溶解在王水中。

[板书]4.王水:浓硝酸和浓盐酸以体积之比为1:3混合而成

[投影拓展]A

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