2019-2020年人教版化學(xué)必修1 第4章第4節(jié) 氨 硝酸 硫酸（共2課時） 教案.doc

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2019-2020年人教版化學(xué)必修1 第4章第4節(jié) 氨 硝酸 硫酸（共2課時） 教案 ◆ 教材分析 氨、硝酸、硫酸是非金屬及其化合物的典型代表，教材把這一內(nèi)容放在必修一最后一章節(jié)，通過對前面一二三章以及本章非金屬硅、氯的學(xué)習(xí)，一方面可以形成完整的金屬、非金屬及其化合物知識體系，另一方面具有鞏固離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等基礎(chǔ)知識的作用。在第三章的基礎(chǔ)上，進一步介紹化合物知識和研究方法，為元素族概念的形成、元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、元素周期表的形成積累了感性認識的材料。 ◆ 教學(xué)目標 【知識與能力目標】 1、通過實驗了解氨、硝酸、硫酸及銨鹽的性質(zhì)； 2、能描述氨的實驗室制法； 3、了解硫酸 硝酸及氨的用途。； 4、能說出氨氣的噴泉實驗及氨氣的檢驗方法。 【過程與方法目標】 1、通過對濃.稀硝酸性質(zhì)的對比和探討，了解對比的學(xué)習(xí)方法； 2、培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察、分析思維能力； 3、提高提出分析問題，解決問題的能力； 4.觸類旁通，舉一反三，調(diào)高總結(jié)反應(yīng)規(guī)律扥能力。 【情感態(tài)度價值觀目標】 1、通過對硝酸性質(zhì)的探討,體會內(nèi)因與外因，量變引起質(zhì)變.現(xiàn)象和本質(zhì)等辯證唯物主義的哲學(xué)原理； 2、對學(xué)生進行“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； 3、通過實驗研究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實、勇于創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)。 ◆ 教學(xué)重難點 ◆ 【教學(xué)重點】 1、氨氣的性質(zhì)，噴泉實驗原理； 2、濃硫酸的性質(zhì)； 3、硝酸的性質(zhì)。 【教學(xué)難點】 1、強化性酸的反應(yīng)規(guī)律； 2、對適合做噴泉實驗氣體的分析； 3、濃硫酸吸水性和脫水性的區(qū)別。 ◆ 課前準備 ◆ 濃硫酸，濃氨水，濃鹽酸實物；氨氣的噴泉實驗；蔗糖炭化實驗視頻；氨氣實驗是制備視頻；銨鹽性質(zhì)視頻；硝酸性質(zhì)視頻等。 ◆ 課時安排 ◆ 2課時 ◆ 教學(xué)過程 第一課時 【導(dǎo)入】杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏 2004年4月20日上午10時，杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏事件，整個廠區(qū)是白茫茫的一片，方圓數(shù)百米，空氣中彌漫著一股濃烈的刺激性氣味，進入廠區(qū)呼吸都感到困難。廠區(qū)內(nèi)寒氣逼人。市消防中心接到報案后立即制定方案，出動上百名消防隊員，十余量消防車…… 【提問】從以上時間中能夠得出氨氣有什么氧的性質(zhì)？遇到氨氣泄露，如何處理？ 【學(xué)生活動】如果發(fā)生氨氣泄露，用濕毛巾捂住鼻孔呼吸，盡快逃離現(xiàn)場，實施自救。 【教師講解】氨氣對人的眼、鼻、喉等黏膜有刺激作用，接觸時應(yīng)小心。如果不慎接觸過多的氨而出現(xiàn)病狀，要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣，并用大量水沖洗眼睛。 【教師總結(jié)】氨氣的物理性質(zhì)：無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水（1:700）。教師強調(diào)，氨氣是在水中溶解度最大的氣體。 【過渡】利用氨氣極易溶于水的性質(zhì)，我們可以這一個“噴泉實驗”。 【實驗演示】氨氣的噴泉實驗。在干燥的圓底燒瓶里充滿氨氣，使玻璃管插入有水的燒杯里(水里事先加入少量酚酞試液)，膠頭滴管里有水。開始觸發(fā)噴泉，打開橡皮管上的夾子，擠壓滴管的膠頭，使少量水進入燒瓶。 【觀察現(xiàn)象】擠壓膠頭滴管后形成紅色的噴泉。 【提問】氨為什么會形成噴泉？ 【學(xué)生回答】氨氣極易溶于水，使燒瓶內(nèi)壓強減小，瓶內(nèi)外形成較大的壓強差；大氣壓將水壓入燒瓶。 【提問】水溶液呈紅色，說明氨氣僅僅是溶于水嗎？還有什么其他的性質(zhì)？ 【學(xué)生回答】氨水具有堿性。 【教師講解】氨氣與水反應(yīng)生成一元弱堿NH3.H2O,部分電離成NH4+和OH-,，使得氨水呈堿性。NH3+H2O NH3.H2O NH4++OH-。 【提問】形成噴泉的原理？只有氨氣能做噴泉實驗嗎？ 【學(xué)生回答】不止氨氣，只要能形成巨大壓強差就可以實現(xiàn)“噴泉”。 【教師講解】可以形成噴泉的氣體可溶液的組合有HCI-水；SO2-NaOH；CO2-NaOH等。 【提問】若實驗室只有單孔塞，能否用上述裝置進行噴泉實驗？如能，應(yīng)如何觸發(fā)噴泉？ 【學(xué)生回答】熱毛巾敷在圓底燒瓶上。 【提問】若 VL燒瓶充滿標況下的氨氣，噴泉實驗后溶液充滿整個燒瓶，所得溶液物質(zhì)的量濃度 ？ 【學(xué)生回答】1/22.4 mol/L。 【提問】如果將氨氣換成NO2,溶液濃度是多少？換成NO2:O2為4:1的混合氣體，溶液濃度都是多少？ 【學(xué)生回答】換成氨氣濃度還是1/22.4 mol/L；換成NO2:O2為4:1的混合氣體，溶液濃度為4/5. 1/22.4 mol/L。 【過渡】我餓們學(xué)習(xí)了氨氣的物理性質(zhì)，下面我們學(xué)習(xí)氨氣的化學(xué)性質(zhì)。 【教師講解】角度1.從酸堿性的角度考慮----唯一的堿性氣體 NH3+H2O NH3.H2O NH4++OH-。 【學(xué)生活動】NH3的檢驗方法之一：能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。 【教師講解】分析氨水的成分，比較氨水與液氨的區(qū)別。 名稱 氨水 液氨 成因 氨氣溶于水 溫或加壓是純凈氨氣液化 物質(zhì)類別 混合物 純凈物 微粒種類 NH3、H2O、NH3.H2O、 NH4+、OH-、H+(極少) NH3 【學(xué)生活動】寫出氨氣與酸和酸氧化物反應(yīng)的方程式 NH3+HCl=NH4Cl （現(xiàn)象：白煙）； NH3+HNO3=NH4NO3 （現(xiàn)象：白煙）； NH3+HNO3=NH4NO3 （無現(xiàn)象）； NH3+H2SO4=NH4HSO4（無現(xiàn)象）。 【教師講解】分析白煙產(chǎn)生的原因，因為濃氨水和濃鹽酸都有揮發(fā)性。氨氣和氯化氫在空氣中相遇形成銨鹽固體氯化銨，就出現(xiàn)的白煙的現(xiàn)象。 【學(xué)生活動】氨氣的檢驗方法之二：用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙。 催化劑 △ 【教師講解】角度2： 從氧化還原的角度考慮----具有還原性。 氨的催化氧化的反應(yīng)：4NH3+5O2 = 4NO+6H2O。 【教師講解】氨氣催化氧化是工業(yè)之硝酸的基礎(chǔ)。 【教師總結(jié)】氨的用途 【過渡】氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有很廣泛用途。工業(yè)獲得氨氣是合成氨反應(yīng)，那么實驗室如何獲得氨氣呢？ 【實驗演示】實驗室制氨氣 【觀察實驗現(xiàn)象】氨氣的制備是采用固固加熱的方式，氨氣的收集用向下排空氣法收集。 【教師講解】①藥品：NH4C固體(銨鹽) 、Ca(OH)2固體 (強堿)。②氣體發(fā)生裝置固+加熱產(chǎn)生氣體；③氣體收集裝置：向下排空氣法收集。④驗滿方法：濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，變藍。⑤干燥氨氣的方法：堿石灰(堿性干燥劑)，注意不能用濃硫酸和無水氯化鈣 干燥；⑥干燥裝置：球形干燥管或U形干燥管；⑦尾氣吸收裝置：氨氣極易溶于水形成倒吸，要采用防倒吸裝置。 【過渡】實驗室中還可以用哪些方法快速制氨氣？ 【教師講解】方法二、濃氨水加堿石灰/生石灰/NaOH法：①制備原理，堿石灰吸水、溶解時放熱，有助于濃氨水中氨氣揮發(fā)；②實驗裝置是固液不加熱制氣體。 【學(xué)生活動】比較兩種氨氣制備方法裝置的異同。 【提問】能用受熱分解銨鹽如氯化銨，碳酸銨，硝酸銨來制備氨氣嗎？ 【學(xué)生回答】不能，受熱分解銨鹽如氯化銨在試管口又重新凝結(jié)成氯化銨，獲得不了氨氣。 【過渡】氨氣與酸反應(yīng)生成銨鹽，銨鹽有哪些性質(zhì)。 【學(xué)生活動】在物理性質(zhì)上銨鹽都是易溶于水的鹽，在化學(xué)性質(zhì)上銨鹽可以與強堿反應(yīng)生成一水合氨，這是強堿制弱堿的原理。 【教師總結(jié)】銨鹽有三方面的通性。通性一，銨鹽均易溶于水。通性二，銨鹽不穩(wěn)定均易受熱分解.如NH4Cl=NH3↑+HCl↑；NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑；(NH4)2CO3=2NH3 ↑ +H2O+CO2 ↑。通性三，銨鹽與堿共熱產(chǎn)生氨氣，如NH4Cl + NaOH△ NaCl +NH3↑+H2O。 【教師總結(jié)】氮元素在自然界中的循環(huán)。 第二課時 【導(dǎo)入】我們上初中時就學(xué)習(xí)過濃硫酸的炭化實驗，當時學(xué)習(xí)的時濃硫酸的脫水性，今天我們具體學(xué)習(xí)硫酸和硝酸的性質(zhì)。 【學(xué)生活動】根據(jù)已有信息，預(yù)測硫酸和硝酸的性質(zhì)。硫酸和硝酸都是酸，具有酸的通性。①使指示劑變色：稀硫酸與硝酸使紫色石蕊試液變紅；②與堿發(fā)生中和反應(yīng)：H+ + OH - = H2O；③與堿性氧化物反應(yīng)：2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O；④與鹽反應(yīng)：2 H+ + CO3 2- = H2O + CO2↑；⑤與活潑金屬反應(yīng)。 【教師講解】濃硫酸的物理性質(zhì)：①色態(tài)：無色、粘稠的油狀液體；②沸點：約338℃——難揮發(fā)酸（高沸點酸）；③密度：1.84g/cm3——高密度酸；④溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量熱； ⑤兩高：沸點、密度高；⑥兩大：溶解度、溶解放熱量大。 【提問】濃硫酸在稀釋時應(yīng)注意什么問題？ 【學(xué)生回答】應(yīng)將濃硫酸沿燒杯壁向水中慢慢注入，并用玻璃棒不斷攪拌。 【教師講解】實驗室制HCl氣體可用濃硫酸制備。例如：H2SO4(濃) +NaCl微熱NaHSO4 + HCl↑；H2SO4(濃) +2NaCl 強熱Na2SO4 + 2HCl↑。 【學(xué)生活動】實驗室制HCl氣體是利用高沸點酸制低沸點酸，難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸的原理。 【教師講解】濃硫酸有三大特性：吸水性、脫水性、強氧化性。 1.吸水性。能吸收水份?？梢杂脻饬蛩岣稍锱c它不反應(yīng)的氣體，如O2、H2、N2、Cl2、CO2、SO2、HCl 。 【提問】能用濃硫酸干燥H2S、NH3氣體嗎？ 【學(xué)生活動】不能與濃硫酸干燥H2S、NH3氣體。濃硫酸會氧化H2S，會與NH3發(fā)生反應(yīng)。 【提問】將硫酸銅晶體投入濃硫酸中,有何現(xiàn)象? 【學(xué)生活動】藍色晶體變成白色粉末。 【教師講解】1.脫水性。濃硫酸與木屑、棉花、紙屑反應(yīng)；濃硫酸與蔗糖反應(yīng)。 濃硫酸的脫水性是指濃硫酸能按水的組成比脫去有機物中的氫和氧元素。 【提問】濃硫酸的吸水性與脫水性有何區(qū)別? 【學(xué)生活動】吸水性是指吸收物質(zhì)中本來就有的自由水或結(jié)晶水（CuSO4.5H2O），脫水性是指將化合物中H和O元素以2:1比例脫去（如蔗糖碳化）。 【實驗演示】蔗糖炭化實驗。 【觀察現(xiàn)象】蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀，并放出有刺激性氣味的氣體 【教師講解】C12H22O11 濃硫酸能將蔗糖中的H和O按原子個數(shù)比2：1脫去形成水，使蔗糖生成炭。 【教師講解】3. 強氧化性。 【演示實驗】銅與濃硫酸的反應(yīng)，分析反應(yīng)2H2SO4(濃)+Cu△CuSO4+2H2O+SO2 。 【觀察現(xiàn)象】有氣體產(chǎn)生，此氣體使品紅溶液褪色或紫色的石蕊試液變紅。反應(yīng)后溶液倒入少量的水中，溶液呈藍色。 【學(xué)生活動】分析上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，指出氧化劑和還原劑，并分析濃硫酸在上述反應(yīng)中體現(xiàn)的性質(zhì)。 【教師總結(jié)】加熱時，濃硫酸能與大多數(shù)金屬反應(yīng)(Au、Pt除外) ，一般沒有氫氣生成，通常生成SO2氣體。 【教師講解】濃硫酸可以氧化劑金屬單質(zhì)，也可以氧化金屬單質(zhì)。如濃硫酸與碳的反應(yīng)： C+2H2SO（濃）△ CO2↑+2SO2 ↑+2H2O。 【教師總結(jié)】常溫下，濃硫酸可用鐵槽車或鋁槽車運輸，這是因為常溫下，濃硫酸可使鐵或鋁的表面生成一層致密的氧化膜，阻止了內(nèi)部金屬與濃硫酸進一步反應(yīng)，這種現(xiàn)象叫做——鈍化。 【過渡】思考:濃硫酸具有強氧化性，稀硫酸是否有氧化性？如果有，其氧化性與濃硫酸的氧化性有何不同？ 【學(xué)生活動】濃硫酸具有強氧化性，稀硫酸只有酸的通性，沒有強氧化性。 【教師講解】稀H2SO4：由H+和SO42-構(gòu)成—弱氧化性（由H+體現(xiàn)）—可與活潑金屬反應(yīng)生成H2；濃H2SO4：由H2SO4分子構(gòu)成—強氧化性（由 S體現(xiàn)）—加熱時可與大多數(shù)金屬和某些非金屬反應(yīng)，通常生成SO2。 【練習(xí)】下列現(xiàn)象反映了硫酸的哪些主要性質(zhì)？ 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。 ⑥濃硫酸不能用來干燥硫化氫氣體。 ⑦利用硫化亞鐵跟稀硫酸反應(yīng)可制H2S氣體。 【教師總結(jié)】硫酸的用途。 【過渡】硝酸，硫酸和鹽酸合稱工業(yè)三大強酸，我們已經(jīng)知道硫酸除了具有酸的通性以外還有它的特性呢？濃硫酸的強氧化性體現(xiàn)在哪些方面？稀硫酸有強氧化性嗎？那么硝酸有沒有強氧化性？濃、稀硝酸又有什么不同呢？ 【學(xué)生活動】濃硫酸具有強氧化性，表現(xiàn)在可以氧化不活潑金屬，自身被還原成二氧化硫。稀硫酸無強氧化性，不與不活潑金屬（如銅）反應(yīng)。 【教師講解】硝酸的物理性質(zhì)。無色，易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，能以任意比溶于水，含HNO3 98%的硝酸—發(fā)煙硝酸。 【學(xué)生活動】舉例說明硝酸體現(xiàn)酸性的反應(yīng)。如HNO3+NaOH=NaNO3+H2O。 【教師講解】硝酸具有強氧化性，可以與大多數(shù)金屬反應(yīng)，如Cu與硝酸反應(yīng)： Cu + 4HNO3(濃） = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ +2H2O； 3Cu + 8HNO3(?。? 3 Cu(NO3)2 + 2NO ↑ +4H2O； 【學(xué)生活動】認識到金屬越活潑，反應(yīng)越復(fù)雜，但一般濃硝酸被還原的產(chǎn)物是NO2,稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO。 【教師講解】硝酸具有強氧化性，可以與非金屬單質(zhì)反應(yīng)。 C +4HNO3 （濃）=2H2O +4NO2 ↑ +CO2 ↑ 【教師講解】硝酸還能氧化FeO、 Fe(NO3)2(Fe2+)、 HBr(Br-)、 HI(I-) 、H2S (S2-)、 SO2等具有還原性的化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此，不能用硝酸與有關(guān)的鹽反應(yīng)制取HI、 SO2、 H2S、 HBr等氣體。 【教師總結(jié)】硝酸與金屬反應(yīng)時，主要是HNO3中+5價的氮得到電子，被還原成較低價氮的物質(zhì)，稀硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO，濃硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO2，而不像鹽酸與金屬反應(yīng)那樣生成H2。Fe 和Al遇到冷的濃硝酸被鈍化，被氧化成一層致密的氧化膜，與濃硫酸一樣。 【教師講解】硝酸不穩(wěn)定，見光易分解：4HNO3（濃）光2H2O +4NO2 ↑ +O2 ↑ 。 【提問】實驗室應(yīng)如何保存硝酸？ 【學(xué)生回答】硝酸要保存在棕色瓶里，并置于陰涼的地方。 【教師講解】硝酸的氧化性強至可以氧化大多數(shù)金屬，除Au、 Pt外，如果把濃硝酸和濃鹽酸按照1：3的體積比混合（即王水），就可以氧化所有的金屬。 【教師講解】硝酸的用途：制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽等。 【課堂小結(jié)】硝酸和硫酸的強氧化性。 Cu + 4HNO3(濃） = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ +2H2O； 3Cu + 8HNO3(稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑ +4H2O； C +4HNO3 （濃）= 2H2O +4NO2 ↑ +CO2 ↑； C+2H2SO（濃）△ CO2↑+2SO2 ↑+2H2O； H2SO4(濃) +NaCl微熱NaHSO4 + HCl↑； 2H2SO4(濃)+Cu△CuSO4+2H2O+SO2。 ◆ 教學(xué)反思 略。