高中化学必修一 4.4《硫酸、硝酸和氨》教案(苏教版)

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1114硫酸、硝酸和氨(第1、2课时)教学目标:使学生掌握硫酸和硝酸的氧化性,通过探究硫酸、硝酸的性质,培养学生的动脑、运用知识的能力和观察能力。教学重点:浓硫酸和硝酸的氧化性。教学难点:浓硫酸、硝酸的氧化性。教学过程引言硫酸、硝酸和盐酸是我们常说的三大强酸,它们在组成上有什么特点,有什么相似的性质,又有那些不同的性质?投影酸的通性稀硫酸盐酸硝酸离子方程式H2SO4=2H+ + SO42HCl=H+ + ClHNO3=H+ + NO3指示剂紫色石蕊变红与碱反应H+ + OH = H2O与碱性氧化物反应CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O与盐反应CO32 + 2H+ = CO2+ H2O与金属反应Fe + 2H+ = Fe2+ + H2(HNO3不产生H2)我们在实验室制取氢气时,不用浓硫酸和硝酸来制取,说明它们除了具有酸的通性外还具有特殊性质。实验4-8浓硫酸与铜反应,将产生的气体通入品红溶液,并观察溶液的颜色。师问品红溶液有什么变化?生答品红溶液褪色。补充实验加热褪色的品红溶液,观察其现象。提问浓硫酸与铜反应产生什么物质会引起这样的变化?生答产生了SO2气体。展示浓硫酸与铜反应后的溶液,并提问:溶液的颜色说明产生了什么离子?生答产生了Cu2+。师问硫酸和铜中的元素化合价有什么变化,并分析产物是什么,硫酸和铜各表现什么性质?生答产生了SO2和Cu2+,硫元素从+6价变成了+4价,化合价降低,被还原;铜从0价变成了+2价,被氧化。硫酸表现氧化性,作氧化剂;铜表现还原性,作还原剂。讲解浓硫酸与铜反应除了表现氧化性,还表现酸性。板书一硫酸和硝酸的氧化性1浓硫酸的氧化性与金属反应72H2SO4(浓)+ Cu = CuSO4 + SO2+ 2H2O补充实验浓硫酸与蔗糖实验。请同学观察现象,并闻一闻放出气体的气味。现象蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。讲解蔗糖变黑是因为浓硫酸将蔗糖中的氢和氧以水的形式脱去,从而产生了炭,浓硫酸具有脱水性。浓H2SO4板书脱水性:浓硫酸将化合物(主要是有机物)分子中氢、氧两种元素按水的组成比例(2:1)脱去。C12H22O11 12C + 11H2O过渡浓硫酸与蔗糖反应能放出气体,说明浓硫酸可能与产生C反应。补充实验浓H2SO4与C反应。实验装置现象第1个试管中的品红溶液褪色,第2个试管中的品红溶液不褪色,澄清石灰水变混浊。师问请同学们根据现象推断浓H2SO4与C反应的产物。生答浓硫酸与C反应的产物有SO2和CO2。7板书与非金属反应2H2SO4(浓)+ C = CO2+ SO2+ 2H2O师问根据浓H2SO4与C反应的产物分析,浓硫酸和C各表现什么性质,作为什么剂?生答硫元素的化合价降低,被还原,作氧化剂;C元素的化合价升高,被氧化,作还原剂。讲解浓硫酸除了可以和金属、非金属反应,还可以与具有还原性的化合物反应,如:HI、HBr、H2S等。板书与化合物反应H2SO4 + H2S = SO2+ S+ 2H2O讲解浓硫酸除了具有氧化性、脱水性,还具有吸水性,常作为干燥剂使用。板书吸水性:吸收现存的水。吸收结晶水。CuSO45H2O = CuSO4 + 5H2O过渡硝酸也具有某些与浓硫酸相似的性质。板书2硝酸的氧化性补充实验浓HNO3、稀HNO3分别与Cu反应请同学们观察实验现象,并根据现象推断是什么产物,HNO3表现什么性质。现象浓HNO3:反应剧烈,产生红棕色气体,溶液变蓝色反应缓慢,产生无色气体,进入空气后变红棕色,溶液变蓝生答浓HNO3与Cu反应产生红棕色气体,说明是NO2,则硝酸被还原,表现氧化性。稀HNO3与Cu反应产生无色气体,遇到空气变成红棕色,说明是NO,则硝酸也被还原,表现氧化性。同时溶液都变成蓝色,则Cu被氧化成+2价。板书与金属反应Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O探究稀硝酸与铜反应也有少量红棕色的NO2生成,请设计一个实验证明,铜与稀硝酸反应只产生NO而没有NO2。实验成败的关键是什么?生答隔绝空气。投影下面的装置能否证明上述的问题?讲解硝酸与Cu反应,硝酸的浓度不同,被还原的产物中N元素的价态也不同。通过这点可以说明,硝酸在与其他物质反应时,反应物或反应条件不同,硝酸被还原的产物也不相同。如:+4 +3+2+10-3NO2HNO2NON2ON2NH3补充实验浓HNO3与C反应讲解硝酸除了可以与金属反应外,也可以与非金属(如碳、硫)反应,反应的产物类型与浓硫酸与C反应相似。7板书与非金属反应C + 4HNO3(浓)= CO2+ 4NO2+ 2H2O过渡硝酸虽然具有很强的氧化性,但不能溶解金、铂等金属,有没有什么溶液可以溶解金、铂等金属呢?投影玻尔巧藏金质奖章的故事讲解故事中提到溶液叫王水,可以溶解金、铂等金属。板书王水:浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为13)。讲解硝酸也可以氧化具有还原性是化合物,如Fe(NO3)2等。板书与化合物反应2HNO3(浓)+ Fe(NO3)2 = Fe(NO3)3 + NO2+H2O4HNO3(稀)+ 3Fe(NO3)2 = 3Fe(NO3)3 + NO+2H2O总结浓硫酸与硝酸的特性比较浓H2SO4稀HNO3浓HNO3强氧化性与金属Fe、Al(常温)钝化NO钝化Cu(加热)SO2(加热)NONO2与非金属C(加热)CO2、SO2CO2、NO2与化合物SO2NONO2其他特性脱水性王水吸水性讲解硫酸和硝酸都是重要的化工原料,也是化学实验室里必备的重要试剂。在工业是可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。板书3硫酸和硝酸的用途板书设计:4硫酸、硝酸和氨一硫酸和硝酸的氧化性1浓硫酸的氧化性与金属反应72H2SO4(浓)+ Cu = CuSO4 + SO2+ 2H2O浓H2SO4脱水性:浓硫酸将化合物(主要是有机物)分子中氢、氧两种元素按水的组成比例(2:1)脱去。C12H22O11 12C + 11H2O与非金属反应2H2SO4(浓)+ C = CO2+ SO2+ 2H2O与化合物反应H2SO4 + H2S = SO2+ S+ 2H2O浓H2SO4吸水性:吸收现存的水。 吸收结晶水。CuSO45H2O = CuSO4 + 5H2O2硝酸的氧化性与金属反应Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O王水:浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为13)。7与非金属反应C + 4HNO3(浓)= CO2+ 4NO2+ 2H2O与化合物反应2HNO3(浓)+ Fe(NO3)2 = Fe(NO3) 3 + NO2+H2O4HNO3(稀)+ 3Fe(NO3)2 = 3Fe(NO3)3 + NO+2H2O3硫酸和硝酸的用途111
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