高中化學(xué)必修一 4.4《硫酸、硝酸和氨》教案（蘇教版）

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111 4．硫酸、硝酸和氨（第1、2課時(shí)） 教學(xué)目標(biāo)： 使學(xué)生掌握硫酸和硝酸的氧化性，通過(guò)探究硫酸、硝酸的性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)腦、運(yùn)用知識(shí)的能力和觀察能力。 教學(xué)重點(diǎn)： 濃硫酸和硝酸的氧化性。 教學(xué)難點(diǎn)： 濃硫酸、硝酸的氧化性。 教學(xué)過(guò)程 ［引言］硫酸、硝酸和鹽酸是我們常說(shuō)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)？ ［投影］ 酸的通性 稀硫酸 鹽酸 硝酸 離子方程式 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） 我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí)，不用濃硫酸和硝酸來(lái)制取，說(shuō)明它們除了具有酸的通性外還具有特殊性質(zhì)。 ［實(shí)驗(yàn)4-8］濃硫酸與銅反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液，并觀察溶液的顏色。 ［師問(wèn)］品紅溶液有什么變化？ ［生答］品紅溶液褪色。 ［補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)］加熱褪色的品紅溶液，觀察其現(xiàn)象。 ［提問(wèn)］濃硫酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生什么物質(zhì)會(huì)引起這樣的變化？ ［生答］產(chǎn)生了SO2氣體。 ［展示］濃硫酸與銅反應(yīng)后的溶液，并提問(wèn)：溶液的顏色說(shuō)明產(chǎn)生了什么離子？ ［生答］產(chǎn)生了Cu2+。 ［師問(wèn)］硫酸和銅中的元素化合價(jià)有什么變化，并分析產(chǎn)物是什么，硫酸和銅各表現(xiàn)什么性質(zhì)？ ［生答］產(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。 ［講解］濃硫酸與銅反應(yīng)除了表現(xiàn)氧化性，還表現(xiàn)酸性。 ［板書(shū)］一．硫酸和硝酸的氧化性 1．濃硫酸的氧化性 ①與金屬反應(yīng) △7 2H2SO4(濃)+ Cu === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O ［補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)］濃硫酸與蔗糖實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)同學(xué)觀察現(xiàn)象，并聞一聞放出氣體的氣味。 ［現(xiàn)象］蔗糖中加入濃硫酸，蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀的炭，并放出有刺激性氣味的氣體。 ［講解］蔗糖變黑是因?yàn)闈饬蛩釋⒄崽侵械臍浜脱跻运男问矫撊?，從而產(chǎn)生了炭，濃硫酸具有脫水性。 濃H2SO4 ［板書(shū)］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。 C12H22O11 12C + 11H2O ［過(guò)渡］濃硫酸與蔗糖反應(yīng)能放出氣體，說(shuō)明濃硫酸可能與產(chǎn)生C反應(yīng)。 ［補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)］濃H2SO4與C反應(yīng)。 ［實(shí)驗(yàn)裝置］ ［現(xiàn)象］第1個(gè)試管中的品紅溶液褪色，第2個(gè)試管中的品紅溶液不褪色，澄清石灰水變混濁。 ［師問(wèn)］請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)現(xiàn)象推斷濃H2SO4與C反應(yīng)的產(chǎn)物。 ［生答］濃硫酸與C反應(yīng)的產(chǎn)物有SO2和CO2。 △7 ［板書(shū)］②與非金屬反應(yīng) 2H2SO4(濃)+ C === CO2↑+ SO2↑+ 2H2O ［師問(wèn)］根據(jù)濃H2SO4與C反應(yīng)的產(chǎn)物分析，濃硫酸和C各表現(xiàn)什么性質(zhì)，作為什么劑？ ［生答］硫元素的化合價(jià)降低，被還原，作氧化劑；C元素的化合價(jià)升高，被氧化，作還原劑。 ［講解］濃硫酸除了可以和金屬、非金屬反應(yīng)，還可以與具有還原性的化合物反應(yīng)，如：HI、HBr、H2S等。 ［板書(shū)］③與化合物反應(yīng) H2SO4 + H2S === SO2↑+ S↓+ 2H2O ［講解］濃硫酸除了具有氧化性、脫水性，還具有吸水性，常作為干燥劑使用。 ［板書(shū)］吸水性：吸收現(xiàn)存的水?！? 吸收結(jié)晶水。CuSO45H2O ====== CuSO4 + 5H2O ［過(guò)渡］硝酸也具有某些與濃硫酸相似的性質(zhì)。 ［板書(shū)］2．硝酸的氧化性 ［補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)］濃HNO3、稀HNO3分別與Cu反應(yīng) 請(qǐng)同學(xué)們觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并根據(jù)現(xiàn)象推斷是什么產(chǎn)物，HNO3表現(xiàn)什么性質(zhì)。 ［現(xiàn)象］濃HNO3：反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變藍(lán)色 反應(yīng)緩慢，產(chǎn)生無(wú)色氣體，進(jìn)入空氣后變紅棕色，溶液變藍(lán) ［生答］濃HNO3與Cu反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色氣體，說(shuō)明是NO2，則硝酸被還原，表現(xiàn)氧化性。 稀HNO3與Cu反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體，遇到空氣變成紅棕色，說(shuō)明是NO，則硝酸也被還原，表現(xiàn)氧化性。同時(shí)溶液都變成藍(lán)色，則Cu被氧化成+2價(jià)。 ［板書(shū)］①與金屬反應(yīng) Cu + 4HNO3（濃）=== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3（稀）=== 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O ［探究］稀硝酸與銅反應(yīng)也有少量紅棕色的NO2生成，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明，銅與稀硝酸反應(yīng)只產(chǎn)生NO而沒(méi)有NO2。實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？ ［生答］隔絕空氣。 ［投影］下面的裝置能否證明上述的問(wèn)題？ ［講解］硝酸與Cu反應(yīng)，硝酸的濃度不同，被還原的產(chǎn)物中N元素的價(jià)態(tài)也不同。通過(guò)這點(diǎn)可以說(shuō)明，硝酸在與其他物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物或反應(yīng)條件不同，硝酸被還原的產(chǎn)物也不相同。如： +4 +3 +2 +1 0 -3　 NO2 HNO2 NO　 N2O N2 NH3　 ［補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)］濃HNO3與C反應(yīng) ［講解］硝酸除了可以與金屬反應(yīng)外，也可以與非金屬（如碳、硫）反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物類(lèi)型與濃硫酸與C反應(yīng)相似。 △7 ［板書(shū)］②與非金屬反應(yīng) C + 4HNO3（濃）=== CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O　 ［過(guò)渡］硝酸雖然具有很強(qiáng)的氧化性，但不能溶解金、鉑等金屬，有沒(méi)有什么溶液可以溶解金、鉑等金屬呢？ ［投影］《玻爾巧藏金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆返墓适? ［講解］故事中提到溶液叫王水，可以溶解金、鉑等金屬。 ［板書(shū)］王水：濃硝酸和濃鹽酸的混合物（體積比為1︰3）。 ［講解］硝酸也可以氧化具有還原性是化合物，如Fe(NO3)2等。 ［板書(shū)］③與化合物反應(yīng)　 2HNO3(濃)+ Fe(NO3)2 === Fe(NO3)3 + NO2↑+H2O 4HNO3(稀)+ 3Fe(NO3)2 === 3Fe(NO3)3 + NO↑+2H2O ［總結(jié)］濃硫酸與硝酸的特性比較 濃H2SO4　 稀HNO3 濃HNO3 強(qiáng)氧化性　 與金屬　 Fe、Al（常溫）　 鈍化　 NO　 鈍化 Cu（加熱） SO2（加熱） NO NO2 與非金屬C（加熱） CO2、SO2 CO2、NO2 與化合物 SO2 NO NO2 其他特性 脫水性 王水 吸水性 ［講解］硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里必備的重要試劑。在工業(yè)是可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類(lèi)等。 ［板書(shū)］3．硫酸和硝酸的用途 板書(shū)設(shè)計(jì)： 4．硫酸、硝酸和氨 一．硫酸和硝酸的氧化性 1．濃硫酸的氧化性 ①與金屬反應(yīng) △7 2H2SO4(濃)+ Cu === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 濃H2SO4 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。 C12H22O11 12C + 11H2O ②與非金屬反應(yīng) 2H2SO4(濃)+ C === CO2↑+ SO2↑+ 2H2O ③與化合物反應(yīng) H2SO4 + H2S === SO2↑+ S↓+ 2H2O 濃H2SO4 吸水性：吸收現(xiàn)存的水。 吸收結(jié)晶水。CuSO45H2O ====== CuSO4 + 5H2O 2．硝酸的氧化性 ①與金屬反應(yīng) Cu + 4HNO3（濃）=== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3（?。?== 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 王水：濃硝酸和濃鹽酸的混合物（體積比為1︰3）。 △7 ②與非金屬反應(yīng) C + 4HNO3（濃）=== CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O ③與化合物反應(yīng) 2HNO3(濃)+ Fe(NO3)2 === Fe(NO3) 3 + NO2↑+H2O 4HNO3(稀)+ 3Fe(NO3)2 === 3Fe(NO3)3 + NO↑+2H2O 3．硫酸和硝酸的用途 111