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(xiàn)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(xiàn)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：n2H=n2H2Fe2O36H=2Fe33H2OOHH=H2OBa2SO=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=2HSO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(xiàn)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(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)。生丁打開瓶塞，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(xiàn)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H2SO4nH2O=H2SO4nH2O（n1、2、4等）演示實驗63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(xiàn)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(xiàn)象稱為“炭化”。這是濃H2SO4脫水性的體現(xiàn)。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(shù)比21（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64，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(xiàn)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(xiàn)象分析，該實驗體現(xiàn)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(xiàn)濃H2SO4的脫水性。反應為C12H22O1112C11H2O。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(xiàn)象。回答未加熱時，無明顯現(xiàn)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(xiàn)象推測反應生成物，注意試管口部棉團的作用，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Cu2H2SO4（濃）CuSO4SO22H2O設疑（投影）上述反應中：氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物各是何物?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?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12，而還原劑與氧化劑的物質的量之比為11，說明濃H2SO4一方面表現(xiàn)出氧化性同時又和金屬元素結合成鹽表現(xiàn)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n2H=n2H2，由H表現(xiàn)，而CuH2SO4（?。┎环磻??？梢?，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：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：2Al3Cu2=2Al33Cu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，12分鐘后取出。分析潔凈鋁條置于濃H2SO4中無明顯現(xiàn)象，難道不反應嗎?把中的鋁條放入飽和CuSO4溶液中，過一會兒取出。分析鋁條表面無紅色物質析出。對比，現(xiàn)象不同，那么在中一定發(fā)生了某種反應。閱讀P131倒數(shù)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(xiàn)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。把中鋁條取出，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(shù)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(xiàn)酸性和氧化性。過渡濃H2SO4的氧化性之強還體現(xiàn)在能跟一些非金屬單質發(fā)生反應。板書C2H2SO4（濃）CO22SO22H2O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(xiàn)體積膨脹、疏松多孔海綿狀炭并伴有刺激性氣味。師以上現(xiàn)象是濃H2SO4吸水性、脫水性、強氧化性的共同體現(xiàn)。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(xiàn)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：Fe2H=Fe2H2，鐵被腐蝕；硫酸銅溶液可與鐵發(fā)生反應：Cu2Fe=CuFe2，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=SO2H（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+2H2OC+2H2SO4（濃）CO2+2SO2+2H2OH2S+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(lián)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。