高中教案教案
發(fā)表時間:2020-10-21硫酸·教案。
硫酸·教案
教學目標
知識技能:掌握硫酸的性質(zhì),尤其是濃硫酸的特性;了解硫酸的用途;使學生掌握槍檢驗硫酸根離子的原理和方法。
能力培養(yǎng):培養(yǎng)學生的觀察能力和思維能力。
科學思想:進行“現(xiàn)象與本質(zhì)”、“量變與質(zhì)變”等辯證唯物主義觀點的教育。
科學品質(zhì):激發(fā)學生的學習興趣;培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學作風。
科學方法:引導(dǎo)學生學會在實驗和觀察的基礎(chǔ)上通過科學抽象來研究問題,學習化學。
重點、難點掌握濃硫酸的強氧化性;培養(yǎng)學生的思維能力;激發(fā)興趣;使學生學會運用科學抽象學習化學。
教學過程設(shè)計
教師活動
學生活動
設(shè)計意圖
【提問】現(xiàn)有濃硫酸、濃鹽酸各一瓶(無標簽,試劑瓶大小一樣,酸的體積相同),不用化學方法怎樣識別?根據(jù)是什么?
觀察、回憶、思考。學生到講臺操作,并講根據(jù)。
1.用手分別把試劑瓶提起,重者是濃硫酸。
2.把試劑瓶提起,搖動,呈油狀者是濃硫酸。
3.分別打開瓶蓋,瓶口無酸霧者是濃硫酸。
復(fù)習、鞏固濃硫酸的物理性質(zhì)。培養(yǎng)學生思維的廣闊性、創(chuàng)造性。
【提問】稀硫酸具有哪些化學性質(zhì)?為什么具有這些性質(zhì)?
思考并回答:稀硫酸具有酸的通性。因為硫酸在水中能電離出H+。
復(fù)習稀硫酸的化學性質(zhì)。
【引言】硫酸是一種強酸,具有酸的通性,那么濃硫酸與稀硫酸相比又有哪些特性呢?
【板書】第四節(jié)硫酸
一、硫酸
傾聽、回憶、思考。
明確學習任務(wù)。激發(fā)學生繼續(xù)學習的積極性。
【演示】在試管中放入一些膽礬,再加入少量濃硫酸,振蕩。觀察固體和溶液的顏色變化。
【提問】生成的灰白色固體是什么物質(zhì)?
【提問】膽礬失去的結(jié)晶水是否成為溶劑了?
觀察并描述現(xiàn)象:固體
由藍色變?yōu)榛野咨?;溶液仍為無色。
回答:是無水硫酸銅。
猜想:可能成為溶劑了。
激發(fā)學習興趣,培養(yǎng)觀察能力。
激疑、探索。
繼續(xù)探索。
【追問】溶液為什么不變藍?
【講解】膽礬失去的結(jié)晶水與硫酸分子結(jié)合,生成了硫酸水合物。引導(dǎo)學生寫出反應(yīng)的化學方程式。
【演示】取10g蔗糖放入小燒杯中,用2mL水調(diào)成糊狀,再加入1mL濃硫酸,用玻璃棒攪拌。觀察物質(zhì)的顏色、體積變化并聞味。
【提問】生成的黑色固體是什么物質(zhì)?引導(dǎo)學生寫出反應(yīng)的化學方程式。給出蔗糖的化學式:C12H22O11
【提問】以上兩個實驗反映了濃硫酸的哪些性質(zhì)?
【評價】濃硫酸使膽礬失去結(jié)晶水,反映了吸水性;使蔗糖中的氫、氧元素按水的組成比脫去,反映了脫水性。
【板書】(一)濃硫酸的特性
1.吸水性2.脫水性
【引導(dǎo)討論】濃硫酸的吸水性和脫水性有什么區(qū)別?啟發(fā)學生從以上兩個化學方程式分析、比較,得出結(jié)論。
迷惑不解。
傾聽,寫出化學方程式:CuSO4·5H2O+H2SO4(濃)=CuSO4+H2SO4·5H2O
觀察并描述現(xiàn)象:生成黑色固體;體積膨脹,呈疏松多孔狀;有大量蒸氣冒出;有刺激性氣味氣體生成。
思考并回答:黑色固體是碳單質(zhì)。寫出化學方程式:
思考、比較并回答。有的學生辨別不清。
傾聽。
記憶并記錄。分析化學方程式,討論出:吸水性是指濃硫酸直接與水分子結(jié)合;脫水性是指濃硫酸將許多有機物中的氫、氧元素按水的比例脫去。
激發(fā)求知欲。
揭示反應(yīng)本質(zhì)。
激發(fā)興趣。
培養(yǎng)觀察能力與描述現(xiàn)象能力。
揭示反應(yīng)本質(zhì)。
引起回憶,發(fā)現(xiàn)問題。
糾正錯誤,明確認識。加深記憶。
培養(yǎng)學生概念之間比較的能力。
【提問】銅與稀硫酸能反應(yīng)嗎?為什么?
【設(shè)問】銅與濃硫酸能反應(yīng)嗎?
【演示】在試管里放入一塊銅片,注入少量濃硫酸,觀察是否反應(yīng)。給試管加熱,用潤濕的品紅試紙檢驗放出的氣體。把試管里的溶液和固體倒在盛有少量水的小燒杯中,觀察溶液的顏色。
【引導(dǎo)討論】1.銅片與濃硫酸能否反應(yīng)?反應(yīng)的條件是什么?
2.根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象你認為反應(yīng)后的生成物是什么?試寫出此反應(yīng)的化學方程式。并指出氧化劑、還原劑。反
回答:不能。因為在金屬活動性順序中,銅排在氫的后面。
猜想:不能。
觀察并描述現(xiàn)象:不加熱時,無明顯現(xiàn)象。加熱時,產(chǎn)生的氣體使?jié)櫇竦钠芳t試紙褪色。小燒杯中溶液呈藍色。
分析、思考并回答:
1.加熱能反應(yīng)。
2.潤濕的品紅試紙褪色說明生成了二氧化硫;溶
激活舊知識。
激發(fā)好奇心。
培養(yǎng)觀察能力、敘述能力及嚴謹求實的科學作風。
樹立對化學現(xiàn)象與化學本質(zhì)的辯證認識。
應(yīng)中濃H2SO4表現(xiàn)出什么性質(zhì)?
3.稀硫酸是否具有氧化性?濃、稀硫酸的氧化性有什么不同?
啟發(fā)學生從濃、稀硫酸的成分及與金屬的反應(yīng)分析。
液稀釋后呈藍色說明生成了硫酸銅。
O4+SO2↑+2H2O,銅是還原劑;濃硫酸是氧化劑。
濃H2SO4表現(xiàn)出氧化性和酸性。
對比、討論出:稀硫酸也有氧化性。但濃硫酸的氧化性是由于分子里的+6價硫引起的;稀硫酸的氧化性是由于它電離出的H+引起的。H+的氧化性比+6價硫的弱。
使學生深入認識濃、稀硫酸氧化性不同的實質(zhì)。
【設(shè)問】濃硫酸是否也能氧化金屬活動性順序中氫以前的金屬呢?
【演示實驗】把鐵條放入盛有少量濃硫酸的試管中,觀察現(xiàn)象。
【設(shè)問】為什么濃硫酸能與銅反應(yīng),而鐵放入其中無明顯現(xiàn)象呢?
【講解】對,若加熱就會發(fā)生反應(yīng)。但是沒加熱就沒發(fā)生反應(yīng)嗎?不是的,這是由于濃硫酸具有強氧化性,它可使某些金屬如鐵、鋁等表面“鈍化”。解釋“鈍化”現(xiàn)象。
【提問】濃硫酸與金屬活動性順序氫以前金屬反應(yīng)是否也生成氫氣呢?為什么?
推理并回答:能。
觀察:無明顯現(xiàn)象。
陷入沉思,猜想:沒加熱。
傾聽,領(lǐng)悟,形成正確認識。
推理并回答:不能。因為濃硫酸與金屬反應(yīng)是由于+6價硫引起的。
培養(yǎng)邏輯思維能力。
激疑。
激發(fā)求知欲。
解惑,加深對濃硫酸強氧化性的認識。
培養(yǎng)推理、綜合運用知識的能力。
【小結(jié)并板書】3.氧化性
(1)氧化大多數(shù)金屬
↑+2H2O
歸納出:加熱時,濃硫酸能與大多數(shù)金屬反應(yīng),但都沒有氫氣生成;常溫下,濃硫酸可使鐵、鋁等發(fā)生鈍化。
及時總結(jié),將知識統(tǒng)攝成規(guī)律。
【過渡】加熱時,濃硫酸還能氧化一些非金屬單質(zhì)。
【組織討論】濃硫酸與碳反應(yīng)后的生成物是什么?試寫出化學方程式。
【板書】(2)氧化某些非金屬單質(zhì)
+2H2O
【組織討論】設(shè)計一個實驗檢驗碳與濃硫酸反應(yīng)的生成物中既有二氧化碳,又有二氧化硫。
啟發(fā)學生從檢驗二氧化碳和二氧化硫的特征試劑入手,結(jié)合其它有關(guān)知識找到可行方案。對討論過程中學生可能發(fā)生的錯誤給予及時糾正;對學生提出的合理方案給予及時肯定和鼓勵。
推理、思考并回答:濃硫酸是強氧化劑,把碳氧化成二氧化碳,而本身被還原成二氧化硫,同時生成水。
回憶有關(guān)知識,互相啟發(fā),互相補充,提出可行方案。最后統(tǒng)一認識:必須先用品紅溶液檢驗二氧化硫;然后將二氧化硫吸收干凈(可用溴水或高錳酸鉀溶液等);
再用品紅溶液檢驗二氧化硫是否被吸收完全;最后用澄清石灰水檢驗二氧化碳(也可用氫氧化鋇溶液)。
培養(yǎng)推理和綜合運用知識的能力。
提高綜合運用知識和實驗的能力。培養(yǎng)思維的敏捷性、嚴密性、廣闊性、創(chuàng)造性。
【組織討論】濃硫酸和稀硫酸的化學性質(zhì)有什么不同?為什么不同?
歸納出:稀硫酸具有酸
類的一般通性,其實質(zhì)是H+的性質(zhì),因為在稀硫
的形式存在。濃硫酸具有吸水性、脫水性和強氧化性等特性,因為在濃硫酸中,硫酸主要以分子的形式存在。
進一步理解量變引起質(zhì)變的規(guī)律,樹立辯證唯物主義的世界觀。
【投影】課堂練習(見附1)
討論并完成。
鞏固新知識。
【講述】硫酸是最重要的基本化工產(chǎn)品之一。掌握它的性質(zhì)可以更好地認識它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防上的重要用途。
【板書】(二)硫酸的用途
傾聽。
滲透性質(zhì)決定用途的化學思想。
【指導(dǎo)閱讀】指導(dǎo)學生閱讀課本第80頁有關(guān)硫酸用途的內(nèi)容,歸納出硫酸的用途。啟發(fā)學生思考硫酸的各種用途利用了它的哪些性質(zhì)。
閱讀課文,歸納出:1.利用它的高沸點:制取揮發(fā)性酸。2.利用它的酸性:去金屬表面的氧化物;制取硫酸鹽;制造化肥。3.利用濃硫酸的吸水性:做干燥劑。
培養(yǎng)自學能力。
【作業(yè)】課本第82~83頁,第1,2,3,4題。
【隨堂檢測】1.下列變化反映了濃硫酸的哪些性質(zhì)?
(1)濃硫酸滴在紙上,過一會兒,紙變黑____;
(2)敞口放置的濃硫酸久置增重____;
(3)食鹽與濃硫酸反應(yīng)可制取氯化氫____;
(4)濃硫酸不能用來干燥硫化氫____。
2.向50mL濃度為18mol/L的硫酸溶液中加入足量的銅片并
加熱,被還原的硫酸的物質(zhì)的量為()。
(A)等于0.9mol(B)大于0.45mol小于0.9mol
(C)等于0.45mol(D)小于0.45mol
考察學生對硫酸的性質(zhì),尤其是濃硫酸的特性的理解、掌握情況。
附1:投影
1.為什么可以用鐵桶貯存,運輸濃硫酸?
2.在蔗糖與濃硫酸的實驗中濃硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)有____、____、____。
3.濃硫酸為什么不能用來制取HI?
附2:課堂練習答案
1.常溫下,濃硫酸可使鐵鈍化。2.吸水性、脫水性、氧化性。3.具有強氧化性的濃硫酸能把具有強還原性的碘化氫氧化。
隨堂檢測答案
1.(1)脫水性,(2)吸水性,(3)難揮發(fā)性,(4)強氧化性2.(D)
清華附中
延伸閱讀
硫酸導(dǎo)學案
高一化學第四節(jié)硫酸學案(第二課時)
教學目標:分析濃、稀硫酸的物理、化學性質(zhì)和用途,掌握SO42-的檢驗方法。
重難點:濃H2SO4的吸水性、脫水性、強氧化性、酸性和濃H2SO4的工業(yè)制法。
教法:學生先預(yù)習,后師生討論。
教學設(shè)計:一、復(fù)習稀硫酸的性質(zhì)(各寫一個化學方程式)
1、稀H2SO4的通性
①、稀硫酸和酸堿指示劑作用:
②、稀硫酸和活潑金屬的置換反應(yīng):
③、稀硫酸和堿性氧化物的中和反應(yīng):
④、稀硫酸和堿的中和反應(yīng):
⑤、稀硫酸和某些鹽反應(yīng)生成新鹽和新酸:(注:生成物之一必須是不溶的)
2、SO42-的檢驗方法:。
二、硫酸的工業(yè)制法介紹
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2(條件為煅燒)
2SO2+O2=2SO3(條件為V2O5作催化劑、5000C)
SO3+H2O=H2SO4(在吸收塔內(nèi)用濃H2SO4吸收)
工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備:沸騰爐、氧化室、吸收塔。
三、濃硫酸的特性:
⒈濃硫酸的物理性質(zhì):
⒉濃硫酸的吸水性:
⒊濃硫酸的脫水性:
⒋濃硫酸的強氧化性:
Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O(加熱)
C+2H2SO4(濃)=CO2+2SO2↑+2H2O(加熱)
S+2H2SO4(濃)=3SO2↑+2H2O(加熱)
2P+5H2SO4(濃)=2H3PO4+5SO2↑+2H2O(加熱)
分析上述四個反應(yīng)中化合價的變化,辨認氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
⒌濃硫酸的酸性:
2Fe+3H2SO4(濃)+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O(加熱)
()()()()()()
小結(jié):上述反應(yīng)中怎樣辨認氧化性、酸性?
四、濃H2SO4使Fe、Al、Co、Ni等鈍化,加熱條件下,能繼續(xù)反應(yīng)。
五、練習題
1、下列各組氣體中,能用濃硫酸干燥的是()
A、H2SHClCO2B、H2HClCO2C、CO2SO2NH3D、O2H2SCO2
2、關(guān)于硫化氫氣體敘述不正確的是()
A、有劇毒B、又臭雞蛋氣味C、可排入大氣D、是大氣污染物
3、關(guān)于硫的敘述不正確的是()
A、俗稱硫磺B、不溶于水C、密度比水小D、易溶于CS2
4、為了檢驗SO2中是否有CO2氣體雜質(zhì),下列操作正確的是()
A、先通入水中,再通入澄清石灰水中B、通入品紅溶液C、通入酸性KMnO4溶液,在通入澄清石灰水中D、通入澄清石灰水中
5、發(fā)現(xiàn)氧氣的科學家是()A、拉瓦錫B、舍勒C、普利斯特里D,門捷列夫
6、下列物質(zhì)無毒的是()A、NaNO3B、HPO3C、BaSO4D、P4
7、要使溶液中的Ba2+Al3+Cu2+Mg2+Ag+等離子逐一沉淀出來,選擇試劑及加入順序正確的是()A、H2SO4→HCl→H2S→NaOH→CO2B、HCl→H2SO4→H2S→NaOH→CO2C.NaCl→Na2SO4→Na2S→NaOH→CH3COOHD.NaS→Na2SO3→NaCl→NaOH→HCl
8某稀酸B與鹽A反應(yīng),生成無色有刺激性氣味的氣體C,C可以與NaOH反應(yīng)生成A,C氧化成D,D溶于水生成B,則AD的化學式為:A▁B▁C▁D▁。.C與NaOH反應(yīng)的化學方程式為:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
9、有一白色粉末X,進行如下圖的實驗:
適量NaOH加BaCl2白色加HCl沉淀
氣體②溶液③沉淀④溶解
①加H2SO4加溴水溴水加BaCl2白色
X加熱、濃縮、蒸發(fā)⑤褪色⑥沉淀
由以上實驗現(xiàn)象及結(jié)果推測:(1)X的名稱及化學式。▁▁▁▁▁▁▁▁▁
(2)寫出①、②、③、④、⑤、⑥各步反應(yīng)的化學方程式。
10、有一種不溶于水的固體物質(zhì)A,A與H2反應(yīng)生成化合物B,A與O2反應(yīng)生成化合物C,B與C都是溶于水形成酸性溶液的氣體,這兩種氣體反應(yīng)后生成固體物質(zhì)A,將A于鐵粉混合后加熱,生成不溶于水的黑色物質(zhì)D,D溶于鹽酸,產(chǎn)生氣體B,B能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅,用化學式表示出A、B、C、D各是什么物質(zhì)。
11、三元素A、B、C,最外層電子數(shù)之和為17,質(zhì)子數(shù)之和為31,A與B同周期相鄰,B與C同主族相鄰,可知A在周期表上位于▁▁周期▁▁族,B的原子結(jié)構(gòu)示意圖是▁▁,A的氫化物與C的氫化物等物質(zhì)的量反應(yīng)的化學式為▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,其中存在的化學鍵▁▁▁▁種。
12、Na2SO3在空氣中會因氧化而變質(zhì),反應(yīng)為;2Na2SO3+O2=2Na2SO4,某學生對一份亞硫酸鈉試樣進行下列實驗,取試樣配成水溶液,將溶液分成三份:一份中加入Br2水,振蕩、溴水褪色;一份中加入濃硫酸,產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體;一份中加入用HNO3酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,同時有氣體生成。根據(jù)以上實驗,該學生得出結(jié)論:此Na2SO3已變質(zhì)。請分析該結(jié)論是否正確,說明原因。
硫酸工業(yè)
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。教師要準備好教案,這是每個教師都不可缺少的。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點,幫助教師提前熟悉所教學的內(nèi)容。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?小編收集并整理了“硫酸工業(yè)”,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
針對性測試題
一、選擇題
1.“綠色化學”(GreenChemistry)的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原料,最大限度地節(jié)約能源,在化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。下列各項屬于“綠色化學”的是()
A.處理廢棄物B.治理污染點C.減少有毒物質(zhì)D.杜絕污染源
2.大氣污染是環(huán)境污染的一個重要方面,常見的大氣污染分一次污染物和二次污染物。二次污染物在物理、化學因素或生物作用下發(fā)生變化,或與環(huán)境中的其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成新的污染物。如2NO+O2=2NO2,則NO2就是二次污染物,由NO2導(dǎo)致的污染就是NO的二次污染。下列物質(zhì)①SO2②NO③NO2④HCl⑤CO2不易導(dǎo)致二次污染的是()。
A.①②③④⑤B.①③⑤C.④⑤D.只有④
3.對于可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH=-98.3kJ/mol。下列說法中正確的是()。
A.達到平衡時,反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等
B.達到平衡時,反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變
C.加入催化劑,可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率
D.升高溫度,可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率
4.在容積相等的甲乙兩個密閉容器中,分別都充入2molSO2和1molO2,使它們在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。設(shè)在反應(yīng)過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強不變,達到平衡后,如甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為25%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)當是()。
A.25%B.25%C.25%D.無法判斷
5.接觸法制硫酸生產(chǎn)過程中,假如進入接觸室的原料氣為100m3,反應(yīng)后體積減少為92m3,已知原料氣中SO2、O2、N2的體積比為20:15:65,則SO2的轉(zhuǎn)化率為()。
A.90%B.80%C.70%D.60%
6.在一定條件下,某密閉容器發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),H=-98.3kJ/mol,反應(yīng)達到平衡后SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為3:2:5,保持其它條件不變,升溫后重新達到平衡,SO3、O2的物質(zhì)的量分別為2αmol和αmol,則此時容器內(nèi)SO2的物質(zhì)的量應(yīng)為()。
A.molB.molC.molD.mol
二、填空題
7.硫酸工業(yè)常用收SO3,是為了避免;在生產(chǎn)過程中為了提高原料的利用率,常用、。
8.冶金工業(yè)上為降低硫的氧化物對空氣的污染,常用CO在500℃、鋁礬土催化下還原SO2,處理煙道廢棄回收硫,寫出該反應(yīng)的化學方程式。
9.以下可逆反應(yīng)中,達到平衡后,通過升高溫度可提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的是;通過增大壓強可提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的是;改變壓強,轉(zhuǎn)化率不變的是。
①A(s)+B(g)C(g),ΔH0;
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g),ΔH0;
③2NO2(g)2NO(g)+O2(g),ΔH0;
④2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH0。
⑤CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),ΔH0;
三、計算題
10.以黃鐵礦為原料,用接觸法制硫酸。黃鐵礦煅燒時FeS2的利用率為90%,SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,SO3吸收為H2SO4時的損耗率為2%,。現(xiàn)有含70%FeS2的黃鐵礦1t,可生產(chǎn)98%的硫酸多少t?
11.某化工廠硫酸車間,為使硫充分燃燒,且在下一步催化氧化時不再補充空氣,要求燃燒后混合氣體中含氧氣的體積分數(shù)為11%。若空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%,且不考慮各生產(chǎn)階段的物料損失。問該廠生產(chǎn)100t98%的硫酸需要消耗標準狀況下空氣多少m3。
第五單元硫酸工業(yè)答案
點燃
第一節(jié)接觸法制硫酸(一)催化劑
煅燒
1.B2.D3.CD4.硫鐵礦(或硫)、空氣,S(g)+O2(g)=SO2(g)、Δ
4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(g)+8SO2(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l);
5.2FeSO47H2O=Fe2O3+SO2↑+SO3↑+H2O,SO3+H2O=H2SO4。
第二節(jié)接觸法制硫酸(二)
1.A2.0.806t3.78.4t4.6.88×107Kj。
Δ
第三節(jié)關(guān)于硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟效益的討論1.B2.A3.C4.2CaO+2SO2+O2=CaSO45.4062.5萬噸,298.6萬噸。
針對性性測試題
一、1.D2.C3.B4.C5.B6.B
二、7.98.3%的濃H2SO4,形成酸霧,阻礙SO3的吸收,粉碎的黃鐵礦、過量的空氣。
8.2CO+SO22CO2+S9.③,②④,①⑤。
三、10.0.978t11.224000m3。
硫酸、硝酸和氨 教案
第四章非金屬及其化合物
第四節(jié)硫酸、硝酸和氨
(第1課時)教學目標1.復(fù)習硫酸酸性,學習并掌握濃硫酸吸水性、脫水性,濃硫酸的氧化性。2.通過學習濃、稀硫酸性質(zhì)的比較,引導(dǎo)學生從量變引起質(zhì)變角度,加深對自然辨證法的認識3.培養(yǎng)學生的探索精神、動手能力、思維能力和創(chuàng)造能力。教學重點、教學難點重點:濃H2SO4的強氧化性難點:濃H2SO4的強氧化性教學過程教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
新課
導(dǎo)入
“會當凌絕頂,一覽眾山小”。讓我們攀越硫的最高山峰,去領(lǐng)略它特別的風光。新
知
學
習
實驗探究請大家分述以下實驗的實驗現(xiàn)象,并寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。學生敘述并分析稀硫酸顯酸性的原因:H2SO4=2H++SO過渡稀硫酸主要體現(xiàn)酸的通性,那么濃硫酸呢?硫酸的濃度不同,會不會引起性質(zhì)上的差異?如何通過實驗驗證你的結(jié)論?學生猜測并設(shè)計驗證實驗。實驗探究1、展示一瓶濃硫酸觀察現(xiàn)象,總結(jié)物理性質(zhì),體會濃、稀硫酸的區(qū)別。思考交流現(xiàn)有失去標簽的濃硫酸、濃鹽酸各一瓶(瓶相同,酸體積相同),不用化學方法如何鑒別?根據(jù)是什么?注意觀察、對比。根據(jù)物理性質(zhì)的區(qū)別。學生分析總結(jié)整理歸納1.物理性質(zhì)濃硫酸是一種無色油狀液體。高沸點難揮發(fā)的強酸,密度大,極易溶于水。過渡濃硫酸與稀硫酸中溶質(zhì)都是硫酸,那么它們的化學性質(zhì)是否一樣?實驗探究1、用玻璃棒蘸取濃硫酸滴蘭色石蕊試紙上(試紙先變紅后變黑)2、在膽礬晶體中加入濃硫酸,(固體由蘭色變?yōu)榘咨┯^察實驗現(xiàn)象思考交流石蕊試紙先變紅,后變黑,黑色的物質(zhì)是什么?這種現(xiàn)象體現(xiàn)濃硫酸何種特性?這兩個實驗體現(xiàn)濃硫酸的何種性質(zhì)?拓展提高在膽礬晶體由蘭色變?yōu)榘咨w現(xiàn)濃硫酸的吸水性。石蕊試紙先變紅后變黑,黑色物質(zhì)為炭,濃硫酸使它逐漸變黑的現(xiàn)象稱為“炭化”。這是濃H2SO4酸性和脫水性的體現(xiàn)。思考交流吸水性和脫水性有何區(qū)別?實驗探究蔗糖與濃H2SO4的反應(yīng)觀察物質(zhì)顏色、體積的變化,聞氣味并撫摸燒杯外壁。知識整理吸水是指吸收物質(zhì)中本來就有的濕存水(或水蒸氣),脫水是指將化合物(主要是有機物)分子中的氫、氧兩種元素按原子個數(shù)比2∶1(即按水的組成比例)脫去。濃硫酸的腐蝕性就緣于它的脫水性。板書:2.特性(1)吸水性(2)脫水性問題探究蔗糖遇濃H2SO4炭化,生成黑色物質(zhì)體積膨脹為疏松多孔狀,說明有氣體產(chǎn)生,那么氣體是哪一種,如何形成的?這體現(xiàn)濃硫酸的什么性質(zhì)?稀硫酸是否也如此?討論推測并寫出碳與濃硫酸反應(yīng)的方程式思考交流碳能與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng),那么金屬呢?稀H2SO4具有酸的通性,稀H2SO4能否和銅反應(yīng)?為什么?那么,濃H2SO4能否與銅反應(yīng)呢?學生討論實驗探究濃硫酸與銅的反應(yīng)。觀察現(xiàn)象實驗分析銅與濃硫酸反應(yīng)需什么條件?請描述實驗現(xiàn)象,據(jù)實驗現(xiàn)象推測反應(yīng)生成物,試管Ⅱ口部棉團的作用,試寫出反應(yīng)方程式。學生回答并書寫方程式問題探討師生共同探討分析:1、氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物各是何物?2、反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比,還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比各為多少?3、濃硫酸在反應(yīng)中的作用是什么?4、當反應(yīng)進行到一定程度,硫酸濃度逐漸降低,反應(yīng)是否會繼續(xù)進行?思考交流上述反應(yīng)中濃H2SO4的氧化性由其分子中什么原子引起?稀H2SO4是否具有氧化性?兩者相比有何差別?分組討論并回答:。應(yīng)用提高1、在一定體積的18mol/L的濃硫酸中,加入過量的銅片,被還原的硫酸為0.9mol,則原硫酸的實際體積為()A、50mLB、大于50mLC、100mLD、大于100mL小結(jié)濃硫酸與稀硫酸中溶質(zhì)都是硫酸,但是由于濃度不同時H2SO4存在的方式不一樣,量變引起質(zhì)變,導(dǎo)致性質(zhì)的差別。本課時重點學習了硫酸的性質(zhì)。硫酸是典型的強酸,稀硫酸具有酸的通性,濃硫酸具有吸水性、脫水性、強氧化性等特性。濃硫酸的強氧化性是我們本節(jié)課所學重點板書設(shè)計第三節(jié)硫酸硝酸和氨(第一課時)一、硫酸(一)稀硫酸具有酸的通性H2SO4====SO+2H+(二)濃硫酸的性質(zhì)1.物理性質(zhì)2.特性(1)吸水性(2)脫水性(3)強氧化性
C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O 鞏固練習:1.下列現(xiàn)象反映了硫酸的哪些主要性質(zhì)(填空):(1)濃硫酸滴在木條上,過一會兒,木條變黑。_____________(2)敞口放置濃硫酸時,質(zhì)量增加。_____________(3)鋅粒投入稀硫酸中,有氣泡產(chǎn)生。_____________(4)把銅片放入濃硫酸里加熱,有氣體產(chǎn)生。_____________(5)利用濃硫酸和食鹽固體反應(yīng)可制HCl氣體。_____________2.(1)在O2H2COCO2Cl2HCl、SO2N2中,可以用濃硫酸作干燥劑的有___________________________;(2)在蔗糖上滴兩滴濃硫酸,會發(fā)現(xiàn)濃硫酸周圍的蔗糖逐漸變黑。這說明濃硫酸________________,過一會還會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生大量泡沫,好象“泡沫面包”,同時有刺激性氣味的物質(zhì)產(chǎn)生,發(fā)生這一反應(yīng)的方程式是:_____________________________________(3)濃硫酸蘸在皮膚上,應(yīng)先用___________,再___________,最后涂上少量的___________3.下列溶液露置在空氣中濃度變稀的是()A.濃硫酸B.濃鹽酸C.氯化鈉溶液D.氫氧化鈉溶液4.下列反應(yīng)中,既能說明濃硫酸具有脫水性,又能說明濃硫酸具有強氧化性的是A.C和濃硫酸B.Cu和濃H2SO4C.蔗糖和濃硫酸D.H2S和濃H2SO5.硫酸廠有一輛已存放過濃硫酸的鐵槽車。某新工人違反規(guī)程,邊吸煙邊用水沖洗,結(jié)果發(fā)生了爆炸事故。下列引起爆炸的原因中正確的是()。A.濃硫酸遇明火爆炸B.濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸C.鐵與水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸D.稀釋后的硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸6.鑒別稀硫酸和濃硫酸既簡單,又可靠的方法是A.加酚酞試液B.與銅片作用C.加BaCl2溶液和硝酸D.用玻璃棒各蘸一點滴在紙上7.濃硫酸在與下列哪些物質(zhì)反應(yīng)時,既表現(xiàn)強酸性又表現(xiàn)強氧化性A.赤熱的碳B.氫硫酸C.氫氧化鈉D.銅(加熱)8.在100mL.18mol/L的濃硫酸中,加入過量的銅片,被還原的硫酸的物質(zhì)的量為A.1.8molB.大于1.8molC.0.9molD.小于0.9mol9.在試管里放入一塊銅片,注入一定體積的濃硫酸,給試管加熱,使之反應(yīng)。(1)若銅片還有剩余,硫酸_______消耗完畢(填“已”或“沒有”),其理由是_____________(2)用金屬銅制硫酸銅最好的方法是:先把銅在空氣中跟氧氣加熱反應(yīng),生成銅的氧化物,再與硫酸反應(yīng)得硫酸銅,這樣作法的好處有①__________________②________________10.回答下列問題。
(1)濃硫酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)的化學方程式是______________________________(2)試用下圖所列各種裝置設(shè)計一個實驗來驗證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。這些裝置的連接順序,按產(chǎn)物氣流從左到右的方向是(填裝置的編號):_________→________→________→__________。(3)實驗時可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色c瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是________________________________________,B瓶溶液的作用是______________________________________,C瓶溶液的作用是__________________________________________。(4)裝置②中所裝的固體藥品是______________,可驗證的產(chǎn)物是____________(5)裝置③中所盛溶液是_______________,可以驗證的產(chǎn)物是___________。備課參考:(一)鞏固練習答案:1、(1)脫水性(2)吸水性(3)酸性(4)氧化性、酸性(5)難揮發(fā)性2、(1)O2H2COCO2Cl2HCl、SO2N2(2)具有脫水性;C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O(3)干布擦拭干凈大量水沖洗碳酸氫鈉溶液3、A、B4、C5、D6、D7、D8、D9、(1)沒有硫酸濃度變稀,稀硫酸和銅不反應(yīng)(2)①防止生成大氣污染物SO2保護環(huán)境②提高硫酸的利用率10、(1)2H2SO4+C2SO2↑+CO2↑+2H2O(2)⑷⑵13(3)檢驗二氧化硫的存在;除去二氧化硫氣體;檢驗二氧化硫是否除完全(4)無水硫酸銅水蒸氣(5)澄清石灰水;二氧化碳(二)資料選用(1)教材《化學》必修I,人民教育出版社,[2004](2)《教師教學用書》化學必修I(3)《中學第二教材》高中化學必修I,北京教育出版社,主編薛金星(4)高中課程《新學案》,主編劉成坤
濃、稀硫酸的檢驗方法:1.稱重法:濃硫酸比稀硫酸密度大(98%的濃硫酸密度為1.84g/mL),故重的是濃硫酸。2.粘度法:濃硫酸是粘稠的液體,而稀硫酸則接近于水的粘度,所以將試劑瓶拿起搖動幾下,就可看出哪個是濃硫酸,液體較滿時可取少許于試管中振蕩。3.沸點法:硫酸是高沸點的酸,98%的濃硫酸沸點為338℃,故可取少許于試管中加熱,先沸騰且有大量水蒸氣產(chǎn)生的為稀硫酸。難以沸騰的是濃硫酸。4.稀釋法:濃硫酸溶解于水放出大量的熱,故可在小燒杯中加10mL水,沿燒杯壁慢慢加酸(切不可將水加到酸中),溶解時放出大量熱的是濃硫酸。5.鐵鋁法:分別取少許于試管中,加入鐵絲或鋁片,無現(xiàn)象的是濃硫酸,有氣泡出現(xiàn)的是稀硫酸。因為濃硫酸在常溫時可使鐵、鋁等金屬表面快速氧化生成一種致密的氧化膜而發(fā)生“鈍化”。6.銅碳法:分別取兩支試管,加入銅片或木炭后,再分別加入酸,然后加熱,能夠產(chǎn)生刺激性氣體的是濃硫酸。7.膽礬法:分別取兩支試管,加入膽礬少許,再分別加入酸,晶體溶解溶液變藍色的是稀硫酸,晶體表面變白色的是濃硫酸。8.纖維素法:分別用玻璃棒醮取兩種酸在紙或木材或棉布上畫痕,一段時間后,表面脫水炭化的是濃硫酸。9.蔗糖法:在小燒杯中加入約10g蔗糖,滴入1mL水后,再加入酸,能使蔗糖脫水炭化產(chǎn)生“黑面包”的是濃硫酸。10.露置法:濃硫酸具有吸水性,露置一段時間后,質(zhì)量增加的是濃硫酸。11.食鹽(硝酸鈉)法:在試管中加入少許食鹽,然后分別加入酸,產(chǎn)生刺激性氣體的是濃硫酸,食鹽溶解無刺激性氣體產(chǎn)生的是稀硫酸。12.電導(dǎo)法:取兩個碳棒作電極,插入酸中,電路中串聯(lián)上小燈泡,用兩節(jié)干電池構(gòu)成閉合回路,小燈泡發(fā)光且較亮的是稀硫酸,因為濃硫酸中水較少,絕大部分硫酸分子沒有電離,故自由移動的離子很少,導(dǎo)電性較差。
第三節(jié)硫酸硝酸和氨
(第2課時)教學目的:1、掌握硝酸的化學性質(zhì)。2、利用實驗,使學生掌握硝酸的特性——強氧化性;通過討論、分析、對比的方式,使學生掌握濃硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性;利用分析演繹的方式,使學生掌握硝酸與碳的反應(yīng)。3、通過硝酸跟硫酸的對比和分析,對學生進行辯證唯物主義教育。教學重點、難點重點:硝酸的氧化性難點:硝酸的氧化性教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
新課
導(dǎo)入
銅在金屬活動性順序表中位于氫之后,而能被濃H2SO4氧化,那么在氫之前的金屬是否更容易被其氧化呢?新
知
學
習
活動
探
究
①將一根隨時處理完氧化膜的鋁條迅速置于盛飽和CuSO4溶液的試管中,過一會兒取出。(可用熱NaOH溶液處理氧化膜,)②把鋁條表面的銅用砂紙打掉洗凈后,將其插入盛濃H2SO4的試管中,1~2分鐘后取出。③把②中的鋁條放入飽和CuSO4溶液中,過一會兒取出。④把③中鋁條取出,置于濃H2SO4中,加熱。觀察實驗現(xiàn)象,并思考原因學習探究
1、根據(jù)實驗①的現(xiàn)象,寫出化學反應(yīng)方程式2、潔凈鋁條置于濃H2SO4中無明顯現(xiàn)象,難道不反應(yīng)嗎?3、①③對比,現(xiàn)象不同,說明在②中一定發(fā)生了某種反應(yīng)。根據(jù)鋁的性質(zhì),推測發(fā)生了什么反應(yīng)?該過程體現(xiàn)濃硫酸的什么性質(zhì)?4、實驗④說明了什么問題?2Al+3Cu2+==2Al3++3Cu學生聯(lián)想到Al2O3保護膜的作用思考總結(jié)濃硫酸與金屬反應(yīng)的特征歸納整理
A、加熱條件下,濃H2SO4可氧化大多數(shù)金屬(Au、Pt等除外),但不產(chǎn)生H2。B、常溫下,濃H2SO4可使Fe、Al鈍化。C、濃H2SO4與金屬反應(yīng)表現(xiàn)酸性和氧化性。D、“鈍化”并非不反應(yīng),是因氧化而鈍化。思考交流
舉例說明區(qū)分濃硫酸和稀硫酸的方法:討論、總結(jié):過
渡
在化學性質(zhì)上,濃硫酸的特點是具有強氧化性,試推測硝酸是否也如此呢?濃、稀硝酸的性質(zhì)差別?應(yīng)如何驗證?請設(shè)計方案。學生分析預(yù)測:從與銅、鋁、碳等物質(zhì)的反應(yīng)來分析。實
驗
探
究
演示:銅與濃硝酸反應(yīng):觀察現(xiàn)象,推測產(chǎn)物,并寫出化學方程式。產(chǎn)生紅棕色氣體。溶液由無色變?yōu)榫G色。銅在不斷溶解。Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O演示:銅和稀硝酸的反應(yīng)。觀察現(xiàn)象,推測產(chǎn)物,并寫出化學方程式產(chǎn)生無色氣體。銅在不斷的溶解,溶液由無色變?yōu)樗{色。無色氣體遇空氣變紅棕色。證明生成的是NO。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O思考交流
請閱讀教材P86,根據(jù)上述實驗現(xiàn)象總結(jié)硝酸的性質(zhì)和與金屬反應(yīng)的特性。閱讀教材,討論總結(jié):濃、硝酸氧化性的強弱歸
納整理
a.加熱條件下,濃硝酸可氧化大多數(shù)金屬(Au、Pt等除外),但不產(chǎn)生H2。b.常溫下,濃硝酸可使Fe、Al鈍化。c.濃硝酸與金屬反應(yīng)表現(xiàn)酸性和氧化性。應(yīng)用提高
1、濃硫酸和硝酸體現(xiàn)強氧化性的原因。2、能否用濃硫酸或硝酸與Zn反應(yīng)制H2?3、濃硝酸能否與非金屬反應(yīng),推測與碳反應(yīng)的產(chǎn)物并寫出化學方程式。4、是否所有的金屬都可與硝酸反應(yīng)?常溫下可以用鐵、鋁的容器來存放冷的濃硫酸和濃硝酸的原因?問題探索
是否能用硝酸溶解金箔?分析王水的組成。(王字三橫一數(shù),和王水的組成類比記憶)自學資料卡片。王水:濃硝酸:濃鹽酸1:3(體積比)小結(jié)硝酸的特性是強氧化性。除金、鉑以外,其余金屬全可被其氧化而溶解,濃硝酸也能與碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。特點是由于+5價氮元素得電子,被還原為低價態(tài)氮的化合物的。而且隨著條件的變化產(chǎn)物也不同。濃、稀硝酸都可與銅反應(yīng),但反應(yīng)的劇烈程度和產(chǎn)物不同。這說明當條件發(fā)生改變時,物質(zhì)的性質(zhì)也發(fā)生改變。板書設(shè)計第三節(jié)硫酸硝酸和氨一、硫酸:鈍化二、硝酸:1、濃硝酸與銅:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O2、稀硝酸與銅:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3、碳與稀硝酸:C+4HNO3=2H2O+4NO2↑+CO2↑三、王水:濃硝酸:濃鹽酸1:3(體積比)鞏固練習1.工業(yè)上如何貯存和運輸大量的濃硝酸2.常溫下,下列溶液中能溶解鐵的是()。A.氫氧化鈉溶液B.濃硝酸C.濃鹽酸D.濃硫酸3.常溫下,能溶于濃HNO3的單質(zhì)是()。A.AlB.FeC.AgD.Au4.用銅鋅合金制成的假金元寶欺騙行人的事件屢有發(fā)生。下列不易區(qū)別其真?zhèn)蔚姆椒ㄊ茿.測定密度B..放入硝酸中C..放入鹽酸中D..觀察外觀5.從節(jié)約原料,保護環(huán)境的角度來分析,要制取一定量的Cu(NO3)2晶體,下列實驗設(shè)計中最合理的是(1)Cu+濃HNO3─(2)Cu+稀HNO3─6.下列反應(yīng)中既體現(xiàn)硝酸的氧化性又體現(xiàn)酸性的是()A.銅與稀硝酸B.木炭與稀硝酸C.氫氧化銅與硝酸D.氧化亞鐵與硝酸7.取三張藍色石蕊試紙濕潤后貼在玻璃片上,然后按順序分別滴加65%硝酸溶液、98%的硫酸溶液、新制氯水,三張試紙最終變成()。A.白、紅、白B.紅、黑、白C.紅、紅、紅D.白、黑、白8.相同質(zhì)量的四份銅片,分別置于足量的下列酸中,所得到的氣體的物質(zhì)的量最多的是()。A..濃硫酸B..稀硫酸C..濃硝酸D.稀硝酸9.6.4g銅與過量的硝酸(8mol·L-160mL)充分反應(yīng)后,硝酸的還原產(chǎn)物有NO.NO2,反應(yīng)后溶液中所含H+離子為nmol,此時溶液中所含NO3-的物質(zhì)的量為()。A.0.28molB.0.31molC.(n+0.2)molD.(n+0.4)mol10.一定質(zhì)量的銅和足量的濃硝酸或稀硝酸完全反應(yīng),在相同條件下用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體。下列敘述正確的是()。①硝酸濃度越大,消耗的硝酸越少②硝酸濃度不同,生成的Cu(NO3)2的物質(zhì)的量相同③硝酸濃度越大,產(chǎn)生的氣體越少④用排水法收集到的氣體在相同狀況下體積相同A.①③B.②④C.③④D.①②③11.某金屬單質(zhì)跟一定濃度的硝酸反應(yīng),假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物.當參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比為2:1時,還原產(chǎn)物是A.NO2B.NOC.N2OD.N2備課參考:1、考答案:鞏固練習答案:1.鐵或鋁制容器盛放2.C3.C4.D5.(3)6.A.D7.D8.C9.C10.B11.C2.資料選用(1)教材《化學》必修I,人民教育出版社,[2004](2)《教師教學用書》化學必修I(3)《中學第二教材》高中化學必修I,北京教育出版社,主編薛金星(4)高中課程《新學案》,主編劉成坤金屬的鈍化有的金屬(或合金)由于受某些氧化劑作用后其表面狀況發(fā)生了改變,使金屬(或合金)的化學活動性大大降低,耐腐蝕性大大增強,這種現(xiàn)象稱為金屬的鈍化。金屬鈍化后狀態(tài)稱為鈍態(tài)。例如,鐵可與稀硝酸反應(yīng)而溶于其中,但是,如果把鐵浸入密度大于1.25g/cm3的濃硝酸中,鐵卻鈍化而不溶。鐵在濃硝酸中鈍化后,不僅在稀硝酸中也不能再溶解,而且不能從銅鹽(如CuSO4)溶液中置換出銅。不僅鐵,其它多種金屬也可以發(fā)生鈍化。例如,Cr,Ni,Co,Mo,Al,Ta,Nb和W等,其中最容易鈍化的金屬是Cr,Mo,Al,Ni。不僅硝酸,其它強氧化劑如濃硫酸、氯酸、碘酸、重鉻酸鉀、高錳酸鉀等,都可以引起某些金屬的鈍化甚至空氣中的氧氣也能使有的金屬(如鋁、鉻等)鈍化。為什么金屬會發(fā)生鈍化現(xiàn)象?現(xiàn)在大多認為金屬的鈍化是由于金屬跟介質(zhì)作用而生成了一層極薄的肉眼看不見的保護膜的結(jié)果。這層薄膜最經(jīng)常的是金屬的氧化物。如鐵與濃硝酸作用,鐵表面被氧化膜厚度是30×10-10~40×10-10m,化學性質(zhì)很不活潑,將鐵表面和介質(zhì)完全隔絕,從而使鐵處于鈍態(tài)。某些金屬的鈍化也可由陽極氧化來實現(xiàn)。陽極氧化是將金屬制件作陽極利用電解法使其表面上形成氧化物薄膜的過程。像鋁、鎂、銅、鋼等制件都可用此法鈍化。為了提高某些金屬的抗蝕性能(有時還同時增加美觀),可采用化學方法或陽極氧化方法,使金屬鈍化。金屬的鈍化在機械制造,儀器制造,武器、飛機及某些金屬日用品的制造中,以在某些金屬制件表面生成防銹或同時還有裝飾的覆蓋層而廣泛地被采用。有許多因素能夠破壞鈍化狀態(tài),或者阻止金屬鈍態(tài)的生成。將溶液加熱或加入活性離子如Cl-,Br-,I-等和還原性氣體如氫(特別在加熱時)都能使鈍態(tài)金屬活性化。
第四節(jié)硫酸硝酸和氨(第3課時)
教學目標:
1.通過引導(dǎo)學生觀察.分析實驗的現(xiàn)象,培養(yǎng)學生觀察和分析問題的能力。
2.進一步讓學生體會實驗對認識和研究物質(zhì)性質(zhì)的重要性,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
3.氨氣的實驗室制法和銨根檢驗方法。了解氮的循環(huán)對自然界生態(tài)平衡的作用。教學重點、教學難點重點:氨的化學性質(zhì)及氨氣的實驗室制法。難點:氨的化學性質(zhì)及氨氣的實驗室制法。教學過程:教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
新課導(dǎo)入
前面我們學習了氮元素最高價態(tài)的化合物——硝酸的性質(zhì),今天我們學習其最低價態(tài)的化合物——氨氣的性質(zhì)。新
知
學
習
思考
交流
展示一瓶氨氣,引導(dǎo)學生觀察氨氣的色、味、態(tài)、密度(與空氣比較)。并演示實驗4-9觀察實驗現(xiàn)象,閱讀教材P—87資料卡片??偨Y(jié)氨的物理性質(zhì)學習
探究
實驗裝置分析:1、為什么燒瓶內(nèi)會產(chǎn)生噴泉?2、為什么要用干燥的燒瓶?3、膠頭滴管的作用是什么?分組討論應(yīng)用
提高
如果沒有膠頭滴管,如何引發(fā)噴泉實驗?學習
探究
實驗現(xiàn)象分析:1、實驗體現(xiàn)氨氣的什么性質(zhì)?2、燒瓶中的溶液為什么會變紅?3、如果變紅的原因是生成OH-,那么OH-來源于什么物質(zhì)?學生分組討論自學
釋疑
氨水顯堿性的原因?歸納
整理
1、氨的物理性質(zhì):無色、刺激性氣味的氣體,易溶于水(1︰700)。2、化學性質(zhì):(1)與水的反應(yīng):
NH3+H2ONH3.H2ONH4++OH-
思考
交流
1、水中的粒子有哪些?液氨與氨水是否是一種物質(zhì)?2、如何檢驗氨氣?3、把一瓶濃氨水露置在空氣中,有何現(xiàn)象?過渡
氨氣溶與水所得溶液顯堿性,氨氣是一種堿性氣體,那么它遇到酸會不會反應(yīng)呢?實驗
探究
實驗:氨氣與氯化氫的反應(yīng)觀察現(xiàn)象寫出化學反應(yīng)方程式:NH3+HCl=NH4Cl(白煙)拓展
提高
1、寫出氨氣與硫酸、硝酸反應(yīng)的化學方程式:2、下列不可用濃硫酸干燥的氣體有()A、氨氣B、氯氣C、氧氣D、一氧化氮3、試分析如何檢驗氨氣?過渡
氨氣與酸反應(yīng)生成的鹽叫銨鹽。那么銨鹽的性質(zhì)有那些呢?自學釋疑
閱讀教材P—87:總結(jié)銨鹽的性質(zhì)歸納
整理
3、銨鹽的性質(zhì):
(1)遇堿性物質(zhì)有氨氣放出:NH4++OH-NH3+H2O
微熱
強熱
加熱
(2)受熱發(fā)生分解反應(yīng)(NH4)2CO32NH3+CO2+H2O
NH4ClNH3+HCl
學習
探究
從銨鹽的性質(zhì)上看,受熱分解和與堿反應(yīng),都有氨氣生成?如果要制備氨氣,用那一個反應(yīng)更好?為什么?分組討論實驗探究
實驗氯化銨與氫氧化鈣制備氨氣:歸納
整理
原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O裝置:固+固氣
收集:向下排空氣法
干燥:堿石灰
應(yīng)用
提高
1、實驗室制備NH3的裝置,還可以用于制備哪些氣體?
2、收集氣體時試管口處棉花團的作用?
3、如何證明某一集氣瓶中的氨氣已經(jīng)收滿?
4、多余的氨氣應(yīng)如何處理?
5、為什么不直接用NaOH和NH4Cl反應(yīng)?5、如何用濃氨水、NaOH或堿石灰制取少量NH3?
自學
提高
自學氨的用途和自然界中氮的循環(huán)。小結(jié)
本節(jié)課我們主要學習氨的化學性質(zhì):堿性和與水的反應(yīng)以及氨的制法,重點要掌握的是氨水為什么顯堿性,和氨氣實驗室制法的原理和裝置。
板書設(shè)計第三節(jié)硫酸硝酸和氨(第3課時)三、氨氣1、物理性質(zhì):無色、刺激性氣味的氣體,易溶于水(1︰700)。
2、化學性質(zhì):
(1)與水的反應(yīng):NH3+H2ONH3.H2ONH4++OH-
(2)堿性:NH3+HCl=NH4Cl
3、銨鹽的性質(zhì):(1)遇堿性物質(zhì)有氨氣放出:NH4++OH-NH3+H2O
(2)受熱發(fā)生分解反應(yīng)
(NH4)2CO32NH3+CO2+H2O
NH4ClNH3+HCl
4、氨氣的實驗室制法:
原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
裝置:固+固氣
收集:向下排空氣法干燥:堿石灰
鞏固練習1.關(guān)于氨水的敘述中,錯誤的是()A.氨水的溶質(zhì)是NH3·H2OB.氨水可使酚酞指示劑變紅C.氨水中含三種分子和三種離子D.氨水中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)越大,溶液密度越小
2.只能用排空氣法收集的氣體有()
A.NOB.NO2C.H2D.CO
3.用化學方程式解釋氨水顯堿性的原因:
4.可用來干燥氨氣的有()
A.濃硫酸B.堿石灰C.氯化鈣D.五氧化二磷
5.氮的固定是指()
A.植物從土壤中吸收氮肥
B.大豆的根瘤菌將含氮的化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锏鞍踪|(zhì)
C.將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔?/p>
D.硝酸和氨氣反應(yīng)生成氮肥6.某無色混合氣體依次通過濃H2SO4和Na2O2,若氣體體積不斷減少,最后顏色變深,則原混合氣體的成份可能是()A.H2.Cl2.H2SB.NH3.NO.CO2C.NH3.O2.NOD.HCl.NO2.CO27.氨是一種重要的致冷劑,這是因為()A.它在常溫下是一種氣體B.氨極易溶于水C.液氨氣化時吸收大量的熱量D.氨的化合價為-3價8.室溫時,在體積相同的容器內(nèi)混合下列氣體,混合后壓強最小的是()A.100mLH2和50mLO2B.100mLHCl和100mLNH3C.100mLNO和100mLO2D.100mLN2和200mLH29.為了更簡便制取干燥氨氣,下列方法中適合的是()A.NH4Cl和H2SO4(濃)混合加熱,生成的氣體用堿石灰干燥B.N2+H2→NH3,用燒堿干燥C.加熱濃氨水,氣體用堿石灰干燥
A
B
D.加熱NH4HCO3,氣體用P2O5干燥10.(1)如圖,燒瓶是干燥的。當燒瓶口向上時,由A口導(dǎo)入氣體,
B口敞露于空氣或連接吸收尾氣的裝置,可收集下列氣體中
的氣體于燒瓶中。⑴NO⑵NH3⑶SO2⑷CH4⑸NO2
(2)如果燒瓶中事先已集滿一瓶氨氣,并將燒瓶口向下
放置,由口導(dǎo)入氣體可收集NO氣體,其原因是
如何確定燒瓶中已集滿NO氣體?。11.噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生的原因是存在壓強差。制取氨氣并完成噴泉實驗(圖中夾持裝置均已略去)。①寫出實驗室制取氨氣的化學方程式:。②收集氨氣應(yīng)使用法,要得到干燥的氨氣可選用做干燥劑。③用圖1裝置進行噴泉實驗,上部燒瓶已裝滿干燥氨氣,引發(fā)水上噴的操作是。該實驗的原理是。④如果只提供如圖2的裝置,請說明引發(fā)噴泉的方法。
備課參考:
1、參考答案:
鞏固練習答案:1.A2.B3.NH3+H2ONH3.H2ONH4++OH-4.B
5.B.C6.B7.C8.B9.C10.(1)⑵.⑷(2)A
氨氣的密度比NO的小在B的管口出現(xiàn)紅棕色
11、①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O②向下排空氣;堿石灰③打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水。氨氣極易溶解于水,致使燒瓶內(nèi)氣體壓強迅速減小。④打開夾子,用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱,氨氣受熱膨脹,趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣,氨氣與水接觸,即發(fā)生噴泉。2、資料運用(1)教材《化學》必修I,人民教育出版社,[2004](2)《教師教學用書》化學必修I(3)《中學第二教材》高中化學必修I,北京教育出版社,主編薛金星(4)高中課程《新學案》,主編劉成坤
氨對人體的危害氨是一種無色,具有強烈刺激性臭味的氣味,比空氣輕(比重為0.5),可感覺最低濃度為5.3PPM。氨氣的溶解度極高,所以常被吸附在皮膚粘膜和眼粘膜上,從而產(chǎn)生刺激和炎癥。氨氣可麻痹呼吸道纖毛和損害粘膜上皮組織,使病原微生物易于侵入,減弱人體對疾病的抵抗力。氨被吸入肺后容易通過肺泡進入血液,與血紅蛋白結(jié)合,破壞運氧功能。短期內(nèi)吸入大量氨氣后可出現(xiàn)流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、痰可帶血絲、胸悶、呼吸困難,可伴有頭、頭痛、惡心、哎吐、乏力等,嚴重者可發(fā)生肺水腫,成人呼吸窘迫綜合癥,同時可能發(fā)生呼吸道刺激癥狀。
氮肥氮肥指含有作物營養(yǎng)元素氮的化肥。元素氮對作物生長起著非常重要的作用,它是植物體內(nèi)氨基酸的組成部分、是構(gòu)成蛋白質(zhì)的成分,也是植物進行光合作用起決定作用的葉綠素的組成部分。氮還能幫助作物分殖。施用氮肥不僅能提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,還能提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。常見氮肥及其主要成分和性質(zhì)如下表所示:
氨水和無水氨屬液態(tài)氮肥,其它屬固態(tài)氮肥。氨水是一種廉價的速效肥料,施入土壤后,作物能很快吸收,不會殘留有害物質(zhì),不影響土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。但由于氨水易分解、揮發(fā),放出氨氣,因此在運輸、貯存時,應(yīng)把氨水密封的容器里,或在氨水表面覆蓋一層礦物油,放在陰涼的地方。由于氨水對多種金屬有腐蝕作用,還應(yīng)將其放在耐腐蝕的容器里,如橡皮袋、陶瓷壇或內(nèi)涂瀝青的鐵桶等。施用時必須稀釋,深施到土層中,再用土蓋覆,或灌溉時使氨水隨水流入田地里。還應(yīng)注意,對于含有NH+4的氮肥,都不能跟石灰、草木灰等堿性物質(zhì)混合,否則會影響肥效。因為銨鹽能同堿反應(yīng),放出氨氣。氮肥生產(chǎn)的主要原料是合成氨,少量來自煤氣工業(yè)和其它工業(yè)回收的副產(chǎn)氨。因此,氮肥生產(chǎn)一般需要與合成氨生產(chǎn)配套進行。
硫酸硝酸和氨
學校:臨清三中學科:化學
第四章非金屬及其化合物
第四節(jié)硫酸硝酸和氨
一、教材分析
本節(jié)教材重點介紹了三種重要化合物的性質(zhì),它們分別是氨、硝酸、硫酸,這些知識雖然在課標中都是了解的內(nèi)容,但仍然需要3節(jié)課來完成。教科書所介紹的學習內(nèi)容主要有:⑴氮的固定;⑵氨的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、氨水的成份;⑶氨鹽的性質(zhì),氨的合成、實驗室制法和氨的用途;⑷硝酸的工業(yè)制法及強化性;⑸濃硫酸的氧化性,及用途。雖然,這些內(nèi)容僅僅被安排為一節(jié),但其知識點基本上包絡(luò)了原高中教學大綱中對氨、硝酸及硫酸的要求。因此,教學中既要把握其要求在了解層次,還要注意相關(guān)知識又是中學生所必備的學科知識,處理好這方面的關(guān)系是完成本節(jié)教學任務(wù)的關(guān)鍵。
二、教學目標
1.知識目標:
(1)了解硝酸、濃硫酸的特性及氨及銨的性質(zhì);
(2)認識噴泉實驗及實驗室制氨氣、工業(yè)上制硝酸的原理;
(3)了解銨鹽、濃硫酸、硝酸等物質(zhì)的用途.
2.能力目標:
通過探究硫酸、硝酸的性質(zhì),培養(yǎng)學生的動腦、運用知識的能力和觀察能力。
3.情感、態(tài)度和價值觀目標:
(1)通過學習進一步豐富非金屬元素知識體系,鞏固氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用,不斷提高學生的學科素養(yǎng)
(2)通過教學,進一步建立化學與生活的聯(lián)系,不斷提高學生學習化學的興趣.
三、教學重點難點
重點:1、氨的性質(zhì)與制法;
2、硝酸與濃硫酸的化學性質(zhì)。
難點:氨的性質(zhì)及實驗室制法;硝酸與濃硫酸的氧化性
四、學情分析
對于高一學生而言,學生基礎(chǔ)不錯。但分析、運用知識的能力有待提高,所以在學習基礎(chǔ)知識同時,應(yīng)適當拓寬加深。要激發(fā)學生學習興趣,調(diào)動學生學習的主動性、積極性。五、教學方法
1.情景激學法:通過圖片給學生以震撼,激發(fā)學生學習熱情。
2.探究實驗教學法:采取教師演示和學生分組探究實驗相結(jié)合的教學手段。
六、課前準備
學生猜測性質(zhì)→提出方案→實驗驗證→得出結(jié)論
七、課時安排:3課時
八、教學過程
一、濃硫酸的特性
1、濃硫酸的吸水性:在盛有少量硫酸銅晶體的試管里注入濃硫酸,現(xiàn)象___________,結(jié)論____________。
【思考】實驗室為什么常用濃硫酸干燥氣體?
2、濃硫酸的脫水性:在蔗糖中加入濃硫酸現(xiàn)象①_____②_____③____。
蔗糖變黑的本質(zhì):
【思考】如果濃硫酸不慎沾到皮膚上,怎么辦?
【比較】
3、濃硫酸的強氧化性
(1)濃硫酸與金屬銅反應(yīng)探究
【探討1】根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象,你能分步寫出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學方程式嗎?
【探討2】上述反應(yīng)中氧化劑、還原劑各是什么物質(zhì)?被氧化與被還原的元素各是什么?還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比是多少?濃硫酸的作用是什么?
【探討3】考慮本實驗的產(chǎn)物為有毒氣體,請你想一想如何改進實驗裝置?若想同時證明SO2溶液顯酸性,如何改進實驗裝置?畫出簡圖。
(2)濃硫酸與非金屬(如C)的反應(yīng)
【思考】根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,結(jié)合在蔗糖中加入濃硫酸的現(xiàn)象,寫出濃硫酸與木炭反應(yīng)的化學方程式嗎?指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物嗎?
(3)常溫下,濃硫酸使鐵、鋁鈍化
【濃硫酸、稀硫酸的組成及氧化性的比較】
二、硝酸的氧化性
1、濃硝酸與銅的反應(yīng)的化學方程式。
2、稀硝酸與銅的反應(yīng)的化學方程式。
3、常溫下,濃硝酸(或濃硫酸)使鐵、鋁表面鈍化:
鈍化原因分析:濃硝酸(或濃硫酸)將鐵、鋁表面。
鈍化的本質(zhì)____________________________________________。
【思考】你能盡可能多地寫出不同價態(tài)的含氮化合物的化學式嗎?
三、氨
1、氨的物理性質(zhì):_____________________________。
氨溶于水的噴泉實驗現(xiàn)象的解釋:______________________。
2、氨的化學性質(zhì)
(1)NH3與水的反應(yīng):------------------------
NH3H2O很不穩(wěn)定,受熱會分解-----------
【液氨與氨水的比較】
(2)NH3與酸的反應(yīng):氨與氯化氫的反應(yīng)的化學方程式。上述反應(yīng)的現(xiàn)象是______________________,為什么?____________________
【注意】上述反應(yīng)可用于檢驗氯化氫氣體或氨氣的檢驗
氨與硫酸的反應(yīng)化學方程式
【思考】氨與硫酸反應(yīng)有沒有類似氨與氯化氫反應(yīng)的現(xiàn)象?為什么?
四、銨鹽的性質(zhì)
1、銨鹽受熱易分解
寫出氯化銨受熱分解的反應(yīng)方程式______________________。
寫出碳酸氫銨受熱分解的方程式_______________________。
【思考】氯化氨的分解與生成的反應(yīng)是不是可逆反應(yīng)?為什么?________________________。
2、銨鹽與堿的反應(yīng)
寫出硝酸銨與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式__________________。
寫出上述反應(yīng)的離子方程式________________________。
【思考】實驗室如何檢驗銨鹽?
五、氨的實驗室制法
1、反應(yīng)原理__________________。
2、裝置:"+"加熱裝置;發(fā)生裝置與制相似。
3、收集:法;收集的試管口塞上棉團,作用是。
4、干燥:。
5、檢驗:(1)。(2)
6、實驗室能不能用氫氧化鈉與氯化銨反應(yīng)制備氨氣?為什么?______________________
7、實驗室制備氨氣的其它方法(1)直接加熱濃氨水(2)濃氨水與固體燒堿或生石灰混合
【例1】對下列事實的解釋錯誤的是
A.在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)黑色物質(zhì),說明濃硫酸具有脫水性.
B.濃硝酸在光照下顏色變黃,說明濃硝酸不穩(wěn)定.
C.常溫下,濃硝酸可以用鋁罐貯存,說明鋁與濃硝酸不反應(yīng).
D.溶于水,也不溶于稀硫酸.
解析:A.解釋正確.濃硫酸具有脫水性,可以把化合物中H和O以2∶1比例脫出,所以向蔗糖中加濃硫酸會發(fā)黑,此過程又叫蔗糖的碳化.
B.解釋正確.濃硝酸在光照下顏色變黃,是因為硝酸見光分解,生成的NO2溶于硝酸溶液呈黃色。工業(yè)制濃鹽酸發(fā)黃的原因,是因為其中含有Fe3+。
C.解釋錯誤.正確解釋為鋁、鐵與濃硝酸、濃硫酸常溫下會發(fā)生鈍化,在金屬表面形成致密的氧化膜.
D.解釋正確.既不能溶于稀硫酸,也不可溶于水的物質(zhì),中學階段有CuS、PbS、Ag2S、HgS、BaSO4、AgCl等。
選C。
【例2】下列氣體可用濃H2SO4干燥的是_________(填序號)。
①H2S②SO2③H2④HCl⑤Cl2⑥NH3⑦HBr⑧HI⑨PH3
解析:強還原性氣體(H2S、PH3、HBr、HI等)和堿性氣體(NH3、PH3等)不能用濃H2SO4干燥。答案:②③④⑤
【例3】同溫同壓下,兩個等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿①NH3②NO2,進行噴泉實驗,如圖所示,經(jīng)充分反應(yīng)后,瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為
A.①②B.①②C.①=②D.不能確定
解析:設(shè)燒瓶的容積為VL,VLNH3全部溶于水,形成溶液的體積為VL,VL的NO2完全反應(yīng)后,生成了VL的NO氣體,形成的溶液的體積為VL,從N原子守恒角度分析,
也有VL的NO2轉(zhuǎn)化生成溶質(zhì)HNO3.所以兩溶液的物質(zhì)的量濃度相等。答案:C。