2019-2020年高中化學（大綱版）第一冊 第六章 氧族元素 環(huán)境保護 第三節(jié)硫酸(第一課時).doc

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2019-2020年高中化學（大綱版）第一冊 第六章 氧族元素 環(huán)境保護 第三節(jié)硫酸(第一課時) ●教學目標 1.復習硫酸酸性，學習并掌握濃硫酸吸水性、脫水性，濃硫酸的氧化性。 2.學會檢驗SO的原理和方法。 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 濃H2SO4的性質和SO的檢驗 ●教學難點 濃H2SO4的強氧化性 ●課時安排 2課時 ●教學方法 啟發(fā)、探究、實驗、對比 ●教學用具 投影儀、試管、膠頭滴管、鐵架臺、雙孔橡皮塞及導氣管、酒精燈、砂紙、玻璃棒、大燒杯、膽礬、濃硫酸、紙屑、木條、棉花、銅片、細銅絲、品紅溶液、石蕊試液、氫氧化鈉溶液、鋁條、硫酸銅溶液、蔗糖、蒸餾水、濃鹽酸、稀鹽酸、稀硫酸、硫酸鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液、亞硫酸鈉溶液、稀硝酸 ●教學過程 第一課時 ［引言］“會當凌絕頂，一覽眾山小”。讓我們攀越硫的最高山峰，去領略它特別的風光。（意指濃硫酸的特性） ［說明］以上物質化學式書寫要大，彎箭頭和化合價要醒目，可用不同顏色，充分體現層次感，可借投影展出。 ［板書］第三節(jié) 硫酸（第一課時） 一、硫酸 ［師］我們在初中學習化學時學過硫酸的性質，這節(jié)課我們將作進一步研究。 請大家分述以下投影實驗的實驗現象，并寫出有關反應的離子方程式。 ［投影展示］ ［學生回答，請一位同學上黑板寫出相關的離子方程式或投影展出］ ［投影］有關反應的離子方程式： Ｚn＋2H＋====Ｚn2＋＋H2↑ Fe2O3＋6H＋====2Fe3＋＋3H2O OH－＋H＋====H2O Ba2＋＋SO====BaSO4↓ ［歸納］以上實驗驗證了稀硫酸五個方面的性質，即酸的通性。 ［板書］（一）稀硫酸具有酸的通性 ［提問］為何稀硫酸具有這些性質呢? ［回答］硫酸之所以有酸的通性，是因為硫酸在水溶液中電離出的陽離子全部是H+。 ［板書］H2SO4====2H＋＋SO ［過渡］硫酸的濃度不同，會不會引起性質上的差異？稀硫酸主要體現酸的通性，那么濃硫酸呢？ ［板書］（二）濃硫酸的性質 ［師］請大家閱讀課本上濃硫酸的物理性質，并總結。 ［板書］1.物理性質 ［投影］濃硫酸是一種無色油狀液體。98.3%的濃硫酸是一種高沸點難揮發(fā)的強酸，密度大，極易溶于水，能以任意比與水混溶，溶解時放出大量熱，因此稀釋濃硫酸時，一定要注意操作規(guī)程。 ［討論］現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?根據是什么? ［引導］注意觀察、對比。 ［生甲］用天平稱量兩個瓶子，重者為濃硫酸，因為濃硫酸的密度比濃鹽酸大。 ［生乙］拿起試劑瓶搖晃、觀察，呈粘稠油狀者為濃硫酸，因為濃硫酸是一種粘稠油狀液體。 ［生丙］打開瓶塞觀察，瓶口無酸霧者是濃硫酸，因為濃硫酸的沸點高、難揮發(fā)。 ［生?。荽蜷_瓶塞，過一段時間后稱量，增重者為濃硫酸，減輕者為濃鹽酸，因為濃硫酸難揮發(fā)且吸水，而濃鹽酸易揮發(fā)。 ［設問］當SO2、CO2、Cl2、H2等氣體中含有水蒸氣而要干燥的時候，我們自然會想到濃硫酸。這說明濃硫酸有什么特性？ ［生］吸水性。 ［板書］2.特性 （1）吸水性 ［師］濃H2SO4的吸水性我們也可用以下實驗證明。 ［學生實驗］按小組進行。在試管中放少量膽礬，并滴加少量濃H2SO4，振蕩。觀察固體和溶液的顏色。 ［提問］描述實驗現象：固體由藍變白，溶液仍無色。 ［設疑］白色固體為何物?膽礬失去的結晶水是否成為溶劑?溶液為何不變藍? ［講解］白色固體為無水硫酸銅，由膽礬失去結晶水而來。失去的結晶水分子與硫酸分子結合，生成了穩(wěn)定的硫酸水合物，并未成溶劑，所以溶液仍無色。 ［板書］H2SO4＋nH2O====H2SO4nH2O（n＝1、2、4等） ［演示實驗6—3］濃H2SO4與棉花、紙屑、木條的作用。 ［問］三支試管中的物質各有什么變化？ ［生］三種物質最后都變黑。 ［問］黑色物質是什么？體現了濃H2SO4的什么性質？ ［生］黑色物質為炭，濃硫酸使它們逐漸變黑的現象稱為“炭化”。這是濃H2SO4脫水性的體現。 ［板書］（2）脫水性 ［設問］吸水性和脫水性有何區(qū)別？ ［講解］吸水是指吸收物質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。 ［演示］實驗6—4，蔗糖與濃H2SO4的反應。將預先稱量的20 g蔗糖放入100 mL燒杯中，加幾滴水攪拌均勻，再加入15 mL濃H2SO4，用玻璃棒迅速攪拌。觀察物質顏色、體積的變化，聞氣味并撫摸燒杯外壁。 ［現象］蔗糖由白變黑，體積膨脹，呈疏松海綿狀，有刺激性氣味氣體生成，放出大量的熱。 ［設疑］蔗糖分子式為C12H22O11，是有機物。請大家根據現象分析，該實驗體現了濃H2SO4的哪些性質? ［分析］蔗糖為含C、H、O元素的有機物，遇濃H2SO4會炭化，體現濃H2SO4的脫水性。反應為C12H22O1112C＋11H2O。黑色物質體積膨脹為疏松多孔狀，說明有氣體產生，那么氣體是哪一種，如何形成的? ［過渡］要知道答案，必須學習硫酸的另一個重要特性——強氧化性。 ［板書］（3）強氧化性 ［設問］我們在學習酸的通性時知道，活潑金屬可與酸反應生成H2，稀H2SO4具有酸的通性，稀H2SO4能否和銅反應？為什么？ ［生］不能。因為在金屬活動順序表中，銅排在氫的后面，不能置換出稀H2SO4中的氫。 ［追問］那么，濃H2SO4能否與銅反應呢？ ［演示］濃硫酸與銅的反應。如右圖，反應之后，將試管里的混合液倒入盛少量水的小燒杯中，觀察溶液顏色。 ［提問］請描述實驗現象。 ［回答］未加熱時，無明顯現象。當加熱時，液體變黑，產生無色氣體，氣體能使品紅溶液褪色并使石蕊溶液變紅。小燒杯中的溶液呈藍色。 ［討論］銅與濃硫酸反應需什么條件?據實驗現象推測反應生成物，注意試管Ⅱ口部棉團的作用，試寫出反應方程式。 ［分析］加熱條件下，銅可與濃硫酸反應，產生的氣體能使品紅溶液褪色，使紫色石蕊溶液變紅，說明是二氧化硫。反應后被稀釋的液體呈藍色，說明生成了CuSO4。由于SO2是有毒氣體，所以少量尾氣用浸有堿液的棉團處理，以防污染空氣。反應方程式為： ［板書］Cu＋2H2SO4（濃）CuSO4＋SO2↑＋2H2O ［設疑］（投影）上述反應中： ①氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物各是何物? ②反應物的物質的量之比，還原劑與氧化劑物質的量之比各為多少? ③濃硫酸在反應中的作用是什么? ［分析］ Cu為還原劑，氧化產物為CuSO4，濃H2SO4是氧化劑，還原產物為SO2。反應物的物質的量之比為1∶2，而還原劑與氧化劑的物質的量之比為1∶1，說明濃H2SO4一方面表現出氧化性同時又和金屬元素結合成鹽表現出酸性。 ［問題探究］上述反應中濃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?舉例說明。 ［教師引導］注意其元素化合價的變化。 ［生］濃硫酸的氧化性由其分子中（最高價）引起。稀硫酸也有氧化性，如Ｚn＋2H＋====Ｚn2＋＋H2↑，由H＋表現，而Cu＋H2SO4（?。┎环磻?。可見，H＋的氧化性比的氧化性弱且還原產物不同。 ［設問］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? ［生］肯定是！ ［展示鋁條，做下面的實驗］ ［補充演示］鋁和濃H2SO4的作用。設計如下：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，整個過程要迅速，以防鋁再被氧化） ［分析］鋁條表面覆蓋紅色金屬銅：2Al＋3Cu2＋====2Al3＋＋3Cu②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。 ［分析］潔凈鋁條置于濃H2SO4中無明顯現象，難道不反應嗎? ③把②中的鋁條放入飽和CuSO4溶液中，過一會兒取出。 ［分析］鋁條表面無紅色物質析出。①③對比，現象不同，那么在②中一定發(fā)生了某種反應。 ［閱讀］P131倒數第二自然段。 ［講解］由于濃H2SO4有強氧化性，可使某些金屬如Fe、Al等表面因氧化生成一層致密的氧化膜，阻止內部金屬繼續(xù)跟濃H2SO4反應，這種現象稱為“鈍化”。正因為如此，常溫時，常把濃H2SO4存放在鐵質、鋁質容器里。但若加熱，則會反應。 ④把③中鋁條取出，置于濃H2SO4中，加熱，觀察。 ［小結］a.加熱條件下，濃H2SO4可氧化絕大多數金屬（Au、Pt等除外），但不產生H2。 ［說明］H之前金屬與濃H2SO4反應，產物復雜，大綱不作要求，但要注意反應不 產生H2。濃H2SO4與不活潑金屬反應，一般被還原為SO2。 b.常溫下，濃H2SO4可使Fe、Al鈍化。 ［強調］“鈍化”并非不反應，是因氧化而鈍化。 c.濃H2SO4與金屬反應表現酸性和氧化性。 ［過渡］濃H2SO4的氧化性之強還體現在能跟一些非金屬單質發(fā)生反應。 ［板書］C＋2H2SO4（濃）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ［問題探究］根據濃H2SO4的脫水性和強氧化性，解釋蔗糖炭化后，能夠體積膨脹、形成疏松多孔的海綿狀炭及有刺激性氣味氣體產生的原因。 ［學生分組討論后自愿回答］ ［生］在蔗糖內加入了幾滴水，濃硫酸遇水放出大量的熱，此時，蔗糖被濃硫酸炭化，反應生成的炭又繼續(xù)和濃H2SO4發(fā)生氧化還原反應，產生有刺激性氣味的SO2氣體，同時生成CO2，從而會出現體積膨脹、疏松多孔海綿狀炭并伴有刺激性氣味。 ［師］以上現象是濃H2SO4吸水性、脫水性、強氧化性的共同體現。 ［問題探究］我們在前面對H2S的學習中，知道H2S具有較強的還原性，那么，它能否和濃H2SO4反應？若反應，生成什么？ ［學生回答，教師板書］H2S+H2SO4（濃）====S↓+SO2↑+2H2O ［參考練習］（投影） 1.下列現象反映了硫酸的哪些主要性質（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，質量增加。_____________ （3）鋅粒投入稀硫酸中，有氣泡產生。_____________ （4）把銅片放入濃硫酸里加熱，有氣體產生。_____________ （5）利用濃硫酸和食鹽固體反應可制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可制H2S氣體。_____________ 答案：脫水性 吸水性 酸性 酸性和強氧化性 難揮發(fā)性 強氧化性 強酸性 2.常溫下，下列物質可盛放在鐵制容器中的是 A.鹽酸 B.稀硫酸 C.濃硫酸 D.硫酸銅溶液 解析：此題考查有關物質的性質及反應。鹽酸、稀硫酸與鐵發(fā)生反應：Fe＋2H＋====Fe2＋＋H2↑，鐵被腐蝕；硫酸銅溶液可與鐵發(fā)生反應：Cu2＋＋Fe====Cu＋Fe2＋，鐵被腐蝕；常溫下，濃硫酸可使鐵鈍化而生成保護膜。所以選擇答案C。 答案：C ［小結］本課時重點學習了硫酸的性質。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。 ［布置作業(yè)］課本習題一、二 課后思考：組裝一套實驗裝置，驗證木炭與濃硫酸反應的產物。 ●板書設計 第三節(jié) 硫酸（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 1.物理性質 2.特性 （1）吸水性 （2）脫水性 （3）強氧化性 Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O C+2H2SO4（濃）CO2↑+2SO2↑+2H2O H2S+H2SO4（濃）====S↓+SO2↑+2H2O ●教學說明 本課時主要采用了實驗、啟發(fā)、設疑、探究相結合的教學方法，并注重新舊知識的聯系。 由于本課時涉及的知識點較多，單純地講解容易讓學生有枯燥、乏味、零亂之感。因此，本課時充分利用了化學實驗這一重要媒體，引導學生觀察、分析、推理、抽象概括，以加強教學的直觀性、生動性、趣味性，并調動學生學習的積極性，除實驗外，還增加了問題探究，意在訓練學生實驗、觀察、分析、思維及解決問題的能力，從而更好地掌握濃硫酸的特性。