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第四章非金属及其化合物第四节硫酸、硝酸和氨（第一课时）一、教学流程图：二、教案课题硫酸授课人学校教学目标（一）知识目标：使学生掌握浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)。（二）能力目标：学会通过观察、思考发现问题，通过实验探究分析解决问题的能力；能通过实验等途径获取有用信息，并能用化学语言表达、交流的能力；学会运用比较、归纳和概括等方法对获取的信息进行加工的能力。（三）情感目标：对学生进行“现象与本质”、“量变与质变”等辩证唯物主义观点的教育；激发学生的爱国热情和培养他们的环保意识；及培养学生严谨求实的科学态度和勇于求异的创新精神。重点浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性。难点浓硫酸的强氧化性教学方法启发——实验探究式教学法、多媒体辅助法仪器、用品浓硫酸、浓盐酸、硫酸铜晶体、水、稀硫酸、纸屑、棉花、木屑、蔗糖、铜片、铝片、品红溶液、浸有碱液的棉花、玻璃棒、烧杯、试管、铁架台、铁夹、导管、酒精灯、火柴、药匙、投影仪。教师活动学生活动设计意图【引入】氧族元素中硫的正化合价常见的有＋4、＋6两种价态。前面我们学习了SO2中＋4价硫的性质，这节课我们要学习的是硫酸中＋6价硫的性质。H2SO4是重要的化工原料，被誉为“化学工业之母”，工业三大强酸之一，我国现在是第一大硫酸生产国，硫酸总产量将突破3500万吨。今天我们就来探究硫酸的性质。【板书】第三节硫酸回忆倾听。明确上课内容，引起兴趣，激发爱国热情。【提问】初中时我们就学习过稀硫酸，回忆稀硫酸具有哪些化学性质?为什么具有这些性质?【板书】一、硫酸：1．稀硫酸具有酸的通性：【提问】酸的通性表现在哪些方面？【板书】1.1与碱、碱性氧化物、指示剂作用：H2SO4=2H++SO42-【小结、设疑】稀硫酸与以上物质作用时表现出酸的通性时H+的价态未发生变化，是不是H+的价态一直不会变呢？【板书】1.2与活泼金属反应生成H2（弱氧化性）：思考并回答：稀硫酸具有酸的通性。因为硫酸在水中能电离出H+。回忆、思考、讨论、回答：与碱中和、碱性氧化物生成盐和水、指示剂显色等。思考、讨论得出结论，回答：可以变，与活泼金属反应生成零价的氢气。复习稀硫酸的化学性质。复习氧化还原反应知识，为后面与浓硫酸的强氧化性比较埋下伏笔。【过渡】稀硫酸是一种强酸，具有酸的通性，以H+和SO42-的形式存在，而浓硫酸主要是以H2SO4分子的形式存在，由于溶液中粒子不同，所以性质上肯定有差异，即浓硫酸具有自己的特性。下面我们就一起来探究浓硫酸。【展示、讨论】展示两瓶密闭、体积相等的试剂瓶，分别装有浓硫酸和浓盐酸，不用化学方法如何加以鉴别？【板书】2、纯硫酸的物理性质：【探究归纳】常见的浓硫酸质量分数为98.3%，密度1.84g／cm3，沸点为338℃，难挥发。能以任意比与水混溶，浓硫酸溶回忆、倾听。观察、讨论、上台探究、回答（1）拿起试剂瓶，感觉重的是浓硫酸，因为浓硫酸的密度大。（2）摇动试剂瓶，呈油状、粘稠的是浓硫酸。（3）分别打开瓶盖，瓶口无酸雾的是浓硫酸，因为浓硫酸难挥发。倾听。明白物质的存在形式决定性质。明确学习任务，激发学生继续学习的积极性。培养学生的观察能力，主动探究，激发学生兴趣。解时放出大量的热。【设疑】浓硫酸溶解时放出大量的热，如何稀释浓硫酸呢？回忆、回答：将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。激活旧知识，落实新知识。【强调】稀释浓硫酸时，若把水倒入浓硫酸中，由于水的密度较小，浮在硫酸的上面，溶解时放出的热不易散失，使水暴沸而骤然气化，结果就像水滴入灼热的油锅一样，带着酸液向四周飞溅，引起伤害事故。【投影】播放FLSAH动画。倾听，领悟。观看、领悟。解释原因，强调实验安全。用FLSAH动画，增加直观印象，活跃气氛。【过渡】因为浓硫酸主要以硫酸分子的形式存在，与稀硫酸的性质是有差异，到底它的差异表现在哪些方面呢？【板书】3、浓硫酸的特性：【演示实验】在试管中加入一些胆矾，再加入3－4ml浓硫酸，振荡。观察固体和溶液的颜色变化。【提问】生成的灰白色物质是什么？【提问】回忆初中我们学习过胆矾的加热实验现象？【展示】长时间放置后的标本。最终蓝色物质呈白色。【投影】用FLASH动画模拟改进实验，加深对浓硫酸吸水性的认识。【讲解】胆矾失去了结晶水，结晶水与浓硫酸分子形成了硫酸水合物。说明浓硫酸能够吸收结晶水，浓硫酸具有吸水性。【小结、板书】3.1吸水性（干燥剂）【设疑】浓硫酸具有吸水性，常作为干燥剂，那么它能干燥哪些气体呢？不能干燥哪些气体呢？【设疑】为什么H2S、HI、HBr不能用浓倾听、讨论。观察并描述现象：固体由蓝色变为灰白色，溶液仍为无色。思考。回忆、回答：蓝色五水硫酸铜加热失水成白色无水硫酸铜。分析比较说明浓硫酸体现了吸水性。观看，领会。倾听，领会。【引导学生归纳】通常可用浓硫酸干燥的气体有：H2、O2，N2、CO、CO2、CH4、SO2、HCl、C12等：师生共同小结：不能用浓硫酸干燥的气体有：碱性气体：NH3、还原性气体：H2S、HI、HBr等。培养观察能力。激疑。回忆对比旧知识，明确内在联系。用FLSAH动画模拟的原因：该实验所需时间较长，约为二天；浓硫酸未与硫酸铜晶体接触。更能说明浓硫酸只体现了吸水性。明了浓硫酸的吸水性。激发学生的求知欲，为后面浓硫酸强氧硫酸来干燥？欲知原因，我们继续学习。化性的学习埋下伏笔，留下悬念。【投影、介绍】介绍某学生用硫酸残害北京动物园黑熊事件。展示材料和图片。【设疑】为什么浓硫酸会对动物造成那么大的伤害的呢？【学生分组实验6-3】潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。【提示】皮肤与纸屑、棉花、木屑一样都是有机物，含C、H、O等元素。【分析】说明浓硫酸让有机物失水变成以黑色物质了。【提问】我们做了这么多实验，一定饿了，下面我们来做一个“黑面包”实验。请同学们想想生活中面包是如何制作的？与我们的实验有什么异同？倾听、讨论，惊奇。讨论，迷惑不解。学生上台实验后，各自回答：三种物质都发生了变化，生成了黑色的物质。讨论，面包制作用面粉、水、加发酵粉（小苏打）后，加热。引起学生兴趣，调动学生积极性。激疑、探索。培养学生实验动手能力，探索能力。明了浓硫酸的脱水性。激发学生兴趣，活跃气氛。【实验6-4】学生分组。分别用稀硫酸、不加水用浓硫酸、加水后再加浓硫酸来进行对比探究实验，明确“黑面包”实验发生的条件。【演示】演示“黑面包”实验：在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。动手，进行探究，归纳小结“黑面包”实验发生的条件。观察并描述：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的物质；有大量气体冒出；有刺激性气味的气体生成。培养学生探究分析实验发生的条件。培养观察能力与描述现象的能力。【提问】生成的黑色固体是什么物质？引导学生写出化学反应方程式。通过试剂瓶的标签给出蔗糖的化学式：C12H12O22【小结板书】3.2脱水性（炭化）【设疑】浓硫酸对皮肤有强烈的腐蚀性，如果我们做实验时不慎沾上了浓硫酸怎么办？思考、回答：黑色物质是碳单质。分析讨论写出化学方程式：C12H12O2212C+11H2O讨论并回答：如皮肤不慎沾上时，应立即用大量水冲洗(勿用手磨擦)，然后在患处涂上3%~5%的NaHCO3。揭示反应本质。从标签上学生获得有用信息。加深浓硫酸具有脱水性的认识，学会处理偶发事故，消除恐惧心理。【引导讨论】以上实验说明了浓硫酸既具有吸水性又具有脱水性，一字之差，请分析比较。【师生共同小结】①吸水性：是指吸收水分或夺取结晶水合物中的结晶水，形成一系列稳定的硫酸水合物，但是被干燥的物质本质未变。②脱水性：是指将有机物中分析讨论，学生发言小结。作笔记。培养学生概念间的比较能力，认清本质。激发学生的求的氢、氧元素的原子按水的组成（2:1）脱去，生成水分子。【设疑】蔗糖碳化后，为什么能形成海绵状的碳，并有刺激性气味的气体产生？要解决这个问题，必须学习硫酸的另外一个非常重要的特性——强氧化性。【过渡】稀硫酸具有弱的氧化性，能与活泼金属反应生成氢气。浓硫酸是否也能与金属反应呢？是否也生成氢气呢？启发学生从浓、稀硫酸的成分及与金属的反应分析。回忆、思考。分析、讨论、猜想。能与金属反应。因为微粒存在形式不一样，如有氧化性，肯定不一样。知欲。培养对比分析能力。【提问】铜能与稀硫酸反应吗？为什么？【设问】铜能与浓硫酸反应吗？【演示改进实验6-5】浓硫酸与铜反应，要求学生注意反应现象。推理并回答：不能。因为在金属活动顺序中铜排在氢的后面。猜想：不能。观察、描述现象：不加热时无明显现象。加热时产生的气体能使品红，溶液褪色。溶液底部有灰黑色固体析出。冷却稀释后溶液呈蓝色。激活旧知识。激发好奇心。培养观察能力、叙述能力。【强调】生成的气体使品红溶液褪色后，应用碱液吸收尾气。【讲解】实验中的灰黑色物质是副产物CuS等，是铜过量的原因，因为时间的关系，这个问题留到我们学生实验时来进行细致的探究。【展示】浓硫酸与铜反应后的溶液长时间冷却后的现象，观察。【引导讨论】1、铜片与浓硫酸能否反应？反应的条件是什么？2、根据反应现象你认为反应后的生成物是什么？写出反应方程式。并指出氧回答：有白色晶体析出。分析思考并回答：1、加热能反应。2、能使品红溶液褪色，具加热溶液又呈红色说明生成了二氧化硫；溶液稀释后呈蓝色说明有铜离子生成。且长时间冷却后有白色晶体析出证明生成的产物是硫酸铜。化学方程式：Cu注意环保。为后面研究性学习提出问题，以有利于学生的可持继性发展。培养学生不仅要注意实验过程，也要注重结果。树立对化学现象与化学本质的辩证认识。化剂、还原剂。反应中的浓硫酸表现出什么性质？3、稀硫酸与浓硫酸的氧化性有什么不同？启发学生从浓、稀硫酸的成分及与金属的反应来进行分析。＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，铜是还原剂，浓硫酸是氧化剂，浓硫酸既表现出氧化性又体现出了酸性。对比讨论出：稀硫酸的弱氧化性表现在它电离的H＋，而浓硫酸的强氧化性表现在硫酸分子中＋6价的硫上。使学生深入认识浓、稀硫酸的氧化性不同的本质。【设问】浓硫酸是否也能氧化金属活动性顺序中氢以前的金属呢？【演示实验】把铝片放入盛有浓硫酸的试管中，观察现象。加热观察。【设问】为什么浓硫酸能与铜反应，而活泼的铝放入其中无明显现象呢？【讲解】对。若加热就会发生反应。但是没加热就真的没发生反应吗？不是的，这是因为浓硫酸具有强氧化性，它可以使某些金属如铁、铝等表面发生“钝化”。解释“钝化”现象。【展示图片】运输浓硫酸的槽车图片。【板书】浓硫酸与金属活动顺序氢以前的金属反应是否也生成氢气呢？为什么？推理并回答：能。观察无明显现象。加热有气体产生。陷入沉思，猜想：没加热。倾听，领悟，形成正确认识。推理并回答：不能。因为浓硫酸的强氧化性表现在＋6的硫上。培养逻辑思维能力。激疑。激发求知欲。解惑，加深对浓硫酸的强氧化性的认识。理解性质决定用途。培养推理综合运用知识的能力。【小结、板书】3.3强氧化性3.3.1氧化大多数金属反应（除Pt、Au不反应）KCa……Pb(H)CuHgAg。常温：反应（除Fe、Al钝化）。不反应。加热：反应，不放出H2。反应，放出SO2。归纳并总结。学会总结，将知识及时总结成规律，便于识记。【回忆设疑、过渡】在“黑面包”实验中，为什么体积会膨胀，形成疏松多孔的海绵状炭，如同一个“黑面包”，这又体现浓硫酸的什么性质呢？【讲解、组织讨论】是的，“黑面包”实验中是发生了浓硫酸与“面包渣”碳的反应，请根据现象分析生成物是什么？写出反应方程式。讨论、释疑：蔗糖加入浓硫酸炭化时，在蔗糖内加了几滴水，浓硫酸吸水放出大量的热，使浓硫酸与生成的碳发生氧化还原反应，有大量气体产生，生成的刺激性气味的气体是浓硫酸被还原所生成的二氧化硫，碳又被浓硫酸氧化成二氧化碳，因此回忆前面的实验现象，激发学生继续探索。培养分析解决问题的能力。培养综合运用知识能力。【板书】3.3.2氧化某些非金属单质（C、S）C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O