陜西省石泉縣高中化學 第四章 非金屬及其化合物 4.4 氨 硝酸 硫酸(第2課時)教案 新人教版必修1.doc
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氨 硝酸 硫酸 課標依據 通過實驗了解氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質,認識其在生產中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響。 教材分析 學生已認識到硝酸是一種強酸,已從物質分類角度了解了酸的通性。對于氫前金屬與鹽酸、稀硫酸反應置換出氫氣的規(guī)律非常熟悉。這為研究濃硫酸和硝酸的強氧化性打下堅實的物質基礎和知識支持。本節(jié)課主要通過實驗探究的方式,從氧化還原反應和物質的特性角度去認識和理解硫酸及硝酸的強氧化性,進而引出不同價態(tài)的氮元素之間的轉化,對以前所學內容的深化和完善。 學情分析 高一3班:學生對于化學知識儲備上,在初中已學習了硫酸和硝酸的酸的性質,對本堂課起到了鋪墊和支持的作用。學生初步具備了一定的實驗操作能力和觀察分析能力,對化學實驗興趣濃厚,有強烈的探求欲、表現欲和成就欲。但由于學生是在高中階段剛開始接觸元素化合物知識,對元素化合物知識的系統學習方法還沒有掌握,尚不能認識到物質性質的多樣性:既有一般規(guī)律又有特殊性。實驗操作能力和觀察分析能力以及設計實驗方案的能力有待于提高。,在學習特點上比較被動,需要教師在課堂上靈活轉變教學。 高一5班:在知識儲備上和1班情況相同,課堂較不活躍,但有幾個積極分子可以帶活班級學習氣氛。 高一6班:在知識儲備上和前兩個班情況相同,課堂較活躍,學生在學習積極性上較好。 三維目標 知識與能力 1、鞏固稀硫酸的性質,探究硫酸及硝酸的特性及強氧化性,對金屬與酸的反應形成更全面的認識, 2、知道硫酸及硝酸的工業(yè)用途,形成氮及其化合物相互轉化的知識網絡, 3、培養(yǎng)學生的實驗觀察、分析思維能力。 過程與方法 1、通過硫酸與硝酸性質的對比學習,學到類比學習的方法, 2、通過實驗探究,讓學生經歷發(fā)現問題、提出假說、實驗驗證、解決問題的科學探究歷程,學習從現象到本質的推理。 情感態(tài)度與價值觀 1、通過不同濃度酸的反應,讓學生形成“現象與本質”“量變與質變”等辯證唯物主義觀點, 2、通過實驗探究過程,體會到學習的過程是漸進的過程,從而激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生嚴謹求實、勇于創(chuàng)新的科學品質。 教學重難點 教學重點 硫酸及硝酸的氧化性 教學難點 硫酸及硝酸的氧化性 教法 與 學法 問題解決法、討論法、講授法、實驗法指導教學。通過語言講授及實驗、多媒體的應用,以實驗法、討論法組織整個學習過程。 信息技術應用分析 知識點 學習目標 媒體內容與形式 使用方式 媒體來源 濃硫酸和蔗糖反應 濃硫酸的脫水性和氧化性的理解 視頻 教師播放 下載 濃硫酸和銅反應 濃硫酸的氧化性 視頻 教師播放 下載 教 學 活 動 設 計 師生活動 設計意圖 批注 【提問】大家還記得酸的通性嗎? 【板書】 一、稀硫酸及硝酸的通性 1.使指示劑變色是使紫色石蕊試液變紅 2.與活潑金屬反應放出氫氣(硝酸除外) 3.與堿發(fā)生中和反應:H+ + OH-= H2O 4.與堿性氧化物反應: 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O 5.與某些鹽反應,生成氣體或沉淀 2H+ + CO32- = H2O + CO2↑ 【提問】硫酸與硝酸除了具有酸的通性還具有一些特殊的性質。 【板書】二、濃硫酸的性質 【提問】實驗室制取氯化氫,為什么用濃硫酸與固體食鹽共熱?利用濃硫酸什么性質? 【板書】1、難揮發(fā)性—制揮發(fā)性酸 【提問】在實驗室里常用濃硫酸干燥氣體,利用濃硫酸的什么性質? 【板書】2、吸水性 【練習】 請判斷:因為濃硫酸難揮發(fā),所以將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中,其濃度、質量都不發(fā)生變化嗎? 【提問】滴有濃硫酸的紙(或木條)炭化變黑,體現濃硫酸的什么性質? 【板書】3、腐蝕性 【講解】濾紙(或木條)的主要成份是纖維素,由碳、氫、氧三種元素組成,濃硫酸能把濾紙中的氫、氧元素按水的比例脫去,也就是平常所說的“脫水”。 【提問】濃硫酸的吸水性和脫水性有什么區(qū)別? 【教師總結】吸水性是指濃硫酸直接與水分子結合。(吸收現成的水) 脫水性是指濃硫酸將許多有機物中的氫、氧元素按水的組成比例脫去。(反應生成水) 【演示實驗】【播放視頻】蔗糖炭化 【教師總結】體現了濃硫酸的腐蝕性和氧化性。 【教師啟發(fā)】解釋現象:①濃H2SO4與蔗糖(C12H22O11)作用,按水分子的組成脫去蔗糖分子中的H、O,生成C和H2O;②濃硫酸使蔗糖脫水炭化后,又吸水放熱,使C繼續(xù)被濃H2SO4氧化。 【板書】4、氧化性 ①與非金屬反應,如C,S,P等 2H2SO4(濃)+C = CO2↑+2H2O+2SO2↑ 【提問】怎樣證明反應產生氣體種類?根據SO2、SO3、H2S的性質,設計實驗方案進行檢驗,這個留作課后作業(yè)。 【提問】你覺得硫酸還會氧化哪些物質? 【講解】今天我們用銅來驗證硫酸的強氧化性。 【演示實驗】在一個帶導管的膠塞側面挖一個凹槽,并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。在試管里加入2mL的濃硫酸,蓋好膠塞,使銅絲與濃硫酸接觸,加熱。把放出的氣體通入紫色石蕊試液中。觀察現象。向上拉銅絲,終止反應,冷卻后。把試管里的液體慢慢倒入稱有少量水的另一支試管里,觀察溶液顏色。 【教師總結】總結現象:加熱能反應,產生的氣體能使品紅溶液褪色(顯酸性);溶液稀釋后呈藍色(Cu被氧化為Cu2+)。 【板書】②與金屬反應 Cu+2H2SO4(濃)= CuSO4+SO2↑+2H2O 【講解】 在金屬活動順序表中,Cu是H之后較不活潑的金屬元素,稀硫酸不能與Cu反應。實驗證明,濃硫酸能把金屬活動順序表中H之后的金屬(除Pt,Au)氧化成金屬硫酸鹽,濃硫酸本身被還原生成SO2。 在這個反應里,濃硫酸氧化了銅(銅從0價升高到+2價),它本身被還原稱 二氧化硫(硫從+6價降低到+4價)。濃硫酸是氧化劑,銅是還原劑。請同學們用單線橋標出電子的轉移方向數目,指出氧化劑、還原劑。 【板書】三、硝酸的性質 1、硝酸的物理性質 :純硝酸為無色,有刺激性氣味,可溶于水,溶時放熱,易揮發(fā),密度比水大。 [講解]常用的濃硝酸的質量分數大約是69%,質量分數為98%以上的濃硝酸由于揮發(fā)的蒸氣與空氣中的水蒸氣形成硝酸而產生“發(fā)煙”現象,通常叫做發(fā)煙硝酸。 【板書】2、硝酸的化學性質 ①不穩(wěn)定性 4HNO3 2H2O+ 4NO2↑+ O2↑ 【講解】濃硝酸一般呈黃色,是因為硝酸分解生成的NO2溶于硝酸的緣故。 【提問】硝酸應如何貯存? 【板書】②與非金屬反應,如C,S,P等 4HNO3(濃)+ C = CO2 ↑+ 4NO2 ↑+ 2H2O 【講解】此反應與濃硫酸與非金屬單質碳反應類似,產物生成原理相同。硝酸濃度越大,氧化性越強。 氧化性:濃HNO3 > 稀HNO3 【板書】③與金屬反應 Cu+4HNO3(濃) =Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O 3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 【提問】銅與稀硝酸、濃硝酸反應有哪些異同點呢?并思考這些不同點的原因是? 【講解】氮元素是一種能表現多種化合價的元素。通過學習,我們已經知道,氨(N為-3價)可以被還原成多種價態(tài)。在硝酸中,N為+5價,當硝酸與金屬或非金屬及某些有機物反應時,反應物或反應條件不同,硝酸被還原得到的產物也不同。 【板書】硝酸中+5價的N得電子,被還原成較低價態(tài)的N,如: NO2、HNO2 、NO、N2O、N2、NH3 硝酸越稀,還原產物中N的化合價越低。 【講解】硝酸具有強的氧化性,能氧化不活潑金屬。除金、鉑等少數金屬外,硝酸幾乎能與所有金屬反應。那什么才能與金反應呢? 【導入】 玻爾巧藏諾貝爾金獎章 丹麥有位叫玻爾的科學家,37歲時他獲得了1922年的諾貝爾獎。第二次世界大戰(zhàn)期間,玻爾被迫離開即將被德軍占領的祖國,為了表示他一定要返回祖國的決心,他決定將諾貝爾獎章留在實驗室。玻爾把金獎章溶解在盛有王水的試劑瓶里。后來,納粹分子竄入玻爾實驗室,那個試劑瓶就在他們的眼皮底下,他們卻一無所知。戰(zhàn)爭結束后,玻爾從王水中把金還原出來,并重新鑄成獎章。 【講解】當濃硝酸與濃鹽酸按體積比為1:3混合時,就配制成玻爾的“王水”溶液,王水的氧化性比濃硝酸強,可以溶解金,鉑等不溶于硝酸的金屬。 【提問】常溫下,把鋁、鐵放在濃硫酸或濃硝酸里無明顯變化,為什么? 【板書】四、濃硝酸、濃硫酸的鈍化反應 【講解】常溫下,濃硫酸或濃硝酸能使鐵、鋁等金屬表面生成一層致密的氧化物保護膜,阻止內部金屬繼續(xù)跟硫酸起反應。此現象稱 “鈍化”。鈍化屬于化學變化。 所以,可以用鐵、鋁制的容器盛裝 濃硫酸或濃硝酸。 鞏固稀硫酸的性質 探究硫酸及硝酸的特性及強氧化性,對金屬與酸的反應形成更全面的認識, 通過實驗探究,讓學生經歷發(fā)現問題、提出假說、實驗驗證、解決問題的科學探究歷程,學習從現象到本質的推理 培養(yǎng)學生的實驗觀察、分析思維能力 知道硫酸及硝酸的工業(yè)用途,形成氮及其化合物相互轉化的知識網絡 通過硫酸與硝酸性質的對比學習,學到類比學習的方法 通過諾貝爾化學獎的故事再次引起學生觀察實驗、學習化學知識的興趣。 當堂檢測 有效練習 課后習題3/6/7 作業(yè)布置 課后習題1/9 板書設計 一、稀硫酸及硝酸的通性 二、濃硫酸的性質 1.難揮發(fā)性——制揮發(fā)性酸 2.吸水性 3. 腐蝕性 4.氧化性 ①與非金屬反應,如C,S,P等 2H2SO4(濃)+C = CO2↑+2H2O+2SO2↑ ②與金屬反應 Cu +2 H2SO4(濃)= CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O 三、硝酸的性質 1.硝酸的物理性質 2.硝酸的化學性質 ①不穩(wěn)定性 4HNO3 = 2H2O+ 4NO2↑+ O2↑ ②與非金屬反應,如C,S,P等 4HNO3(濃)+ C = CO2 ↑+ 4NO2 ↑+ 2H2O ③與金屬反應 Cu+4HNO3(濃) = Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O 3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑ +4H2O 王水:濃硝酸與濃硫酸體積比為3:1 四、濃硝酸、濃硫酸的鈍化反應 教學反思 本節(jié)課在實驗設計特別是知識點的安排和過渡上比較自然,整堂課較好的聯系了生活實際,學生活動較多,較好的調動了學生的積極性,讓學生參與課堂。應在在教學中注重及時鞏固知識,給學生開放性問題思考,讓學生真正學以致用。 備注- 配套講稿:
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