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高中化学必修一教案-4.4氨硝酸硫酸第二课时

氨硝酸硫酸(第二课时)

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+ + SO42-HCl==H+ + Cl-HNO3==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Cu 2+。

[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SO 2和Cu 2+,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 ①与金属反应

2H 2SO 4(浓)+ Cu === CuSO 4 + SO 2↑+ 2H 2O

[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。

[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。

C 12H 22O

11 12C + 11H 2O

[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H 2SO 4与C 反应。 [实验装置]

浓H 2SO 4 △

[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H 2SO 4与C 反应的产物。 [生答]浓硫酸与C 反应的产物有SO 2和CO 2。 [板书]②与非金属反应

2H 2SO 4(浓)+ C === CO 2↑+ SO 2↑+ 2H 2O

[师问]根据浓H 2SO 4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 、H 2S 等。 [板书]③与化合物反应 H 2SO 4 + H 2S === SO 2↑+ S↓+ 2H 2O

[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。CuSO 4·5H 2O ====== CuSO 4 + 5H 2O [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HNO 3、稀HNO 3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,HNO 3表现什么性质。 [现象]浓HNO 3: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HNO 3与Cu 反应产生红棕色气体,说明是NO 2,则硝酸被还原,表现氧化性。

稀HNO 3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]①与金属反应

Cu + 4HNO 3(浓)=== Cu(NO 3)2 + 2NO 2↑+ 2H 2O

浓H 2SO 4

3Cu + 8HNO 3(稀)=== 3Cu(NO 3)2 + 2NO↑+ 4H 2O

[探究]稀硝酸与铜反应也有少量红棕色的NO 2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NO 2。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 +1 0 -3 NO 2

HNO 2

NO

N 2O

N 2

NH 3

[补充实验]浓HNO 3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。 [板书]②与非金属反应 C + 4HNO 3(浓)=== CO 2↑+ 4NO 2↑+ 2H 2O

[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1︰3)。 [讲解]硝酸也可以氧化具有还原性是化合物,如Fe(NO 3)2等。 [板书]③与化合物反应

2HNO 3(浓)+ Fe(NO 3)2 === Fe(NO 3)3 + NO 2↑+H 2O 4HNO 3(稀)+ 3Fe(NO 3)2 === 3Fe(NO 3)3 + NO↑+2H 2

O

[总结]浓硫酸与硝酸的特性比较

[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:

一.硫酸和硝酸的氧化性 1.浓硫酸的氧化性 ①与金属反应

2H 2SO 4(浓)+ Cu === CuSO 4 + SO 2↑+ 2H 2O

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。

C 12H 22O 11 12C + 11H 2O ②与非金属反应

2H 2SO 4(浓)+ C === CO 2↑+ SO 2↑+ 2H 2O ③与化合物反应

H 2SO 4 + H 2S === SO 2↑+ S↓+ 2H 2O 吸水性:吸收现存的水。

吸收结晶水。CuSO 4·5H 2O ====== CuSO 4 + 5H 2O 2.硝酸的氧化性 ①与金属反应

浓H 2SO 4 浓H 2SO 4

Cu + 4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O

3Cu + 8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O

王水:浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1︰3)。

②与非金属反应

C + 4HNO3(浓)=== CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O

③与化合物反应

2HNO3(浓)+ Fe(NO3)2 === Fe(NO3)3 + NO2↑+H2O

4HNO3(稀)+ 3Fe(NO3)2 === 3Fe(NO3)3+ NO↑+2H2O 3.硫酸和硝酸的用途

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