陜西省石泉縣高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 4.4 氨 硝酸 硫酸（第2課時(shí)）教案 新人教版必修1.doc

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氨 硝酸 硫酸 課標(biāo)依據(jù) 通過實(shí)驗(yàn)了解氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。 教材分析 學(xué)生已認(rèn)識到硝酸是一種強(qiáng)酸，已從物質(zhì)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(yīng)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(qiáng)氧化性打下堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)和知識支持。本節(jié)課主要通過實(shí)驗(yàn)探究的方式，從氧化還原反應(yīng)和物質(zhì)的特性角度去認(rèn)識和理解硫酸及硝酸的強(qiáng)氧化性，進(jìn)而引出不同價(jià)態(tài)的氮元素之間的轉(zhuǎn)化，對以前所學(xué)內(nèi)容的深化和完善。 學(xué)情分析 高一3班：學(xué)生對于化學(xué)知識儲備上，在初中已學(xué)習(xí)了硫酸和硝酸的酸的性質(zhì)，對本堂課起到了鋪墊和支持的作用。學(xué)生初步具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察分析能力，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣濃厚，有強(qiáng)烈的探求欲、表現(xiàn)欲和成就欲。但由于學(xué)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(tǒng)學(xué)習(xí)方法還沒有掌握，尚不能認(rèn)識到物質(zhì)性質(zhì)的多樣性：既有一般規(guī)律又有特殊性。實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察分析能力以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力有待于提高。，在學(xué)習(xí)特點(diǎn)上比較被動，需要教師在課堂上靈活轉(zhuǎn)變教學(xué)。 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(gè)積極分子可以帶活班級學(xué)習(xí)氣氛。 高一6班：在知識儲備上和前兩個(gè)班情況相同，課堂較活躍，學(xué)生在學(xué)習(xí)積極性上較好。 三維目標(biāo) 知識與能力 1、鞏固稀硫酸的性質(zhì)，探究硫酸及硝酸的特性及強(qiáng)氧化性，對金屬與酸的反應(yīng)形成更全面的認(rèn)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(zhuǎn)化的知識網(wǎng)絡(luò)， 3、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析思維能力。 過程與方法 1、通過硫酸與硝酸性質(zhì)的對比學(xué)習(xí)，學(xué)到類比學(xué)習(xí)的方法， 2、通過實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、解決問題的科學(xué)探究歷程，學(xué)習(xí)從現(xiàn)象到本質(zhì)的推理。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1、通過不同濃度酸的反應(yīng)，讓學(xué)生形成“現(xiàn)象與本質(zhì)”“量變與質(zhì)變”等辯證唯物主義觀點(diǎn)， 2、通過實(shí)驗(yàn)探究過程，體會到學(xué)習(xí)的過程是漸進(jìn)的過程，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)。 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 硫酸及硝酸的氧化性 教學(xué)難點(diǎn) 硫酸及硝酸的氧化性 教法 與 學(xué)法 問題解決法、討論法、講授法、實(shí)驗(yàn)法指導(dǎo)教學(xué)。通過語言講授及實(shí)驗(yàn)、多媒體的應(yīng)用，以實(shí)驗(yàn)法、討論法組織整個(gè)學(xué)習(xí)過程。 信息技術(shù)應(yīng)用分析 知識點(diǎn) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 媒體內(nèi)容與形式 使用方式 媒體來源 濃硫酸和蔗糖反應(yīng) 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(yīng) 濃硫酸的氧化性 視頻 教師播放 下載 教 學(xué) 活 動 設(shè) 計(jì) 師生活動 設(shè)計(jì)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(yīng)放出氫氣（硝酸除外） 3.與堿發(fā)生中和反應(yīng)：H+ + OH-= H2O 4.與堿性氧化物反應(yīng)： 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O 5.與某些鹽反應(yīng)，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(zhì)。 【板書】二、濃硫酸的性質(zhì) 【提問】實(shí)驗(yàn)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(zhì)？ 【板書】1、難揮發(fā)性—制揮發(fā)性酸 【提問】在實(shí)驗(yàn)室里常用濃硫酸干燥氣體，利用濃硫酸的什么性質(zhì)？ 【板書】2、吸水性 【練習(xí)】 請判斷：因?yàn)闈饬蛩犭y揮發(fā)，所以將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中，其濃度、質(zhì)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(xiàn)濃硫酸的什么性質(zhì)？ 【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(jié)】吸水性是指濃硫酸直接與水分子結(jié)合。（吸收現(xiàn)成的水） 脫水性是指濃硫酸將許多有機(jī)物中的氫、氧元素按水的組成比例脫去。（反應(yīng)生成水） 【演示實(shí)驗(yàn)】【播放視頻】蔗糖炭化 【教師總結(jié)】體現(xiàn)了濃硫酸的腐蝕性和氧化性。 【教師啟發(fā)】解釋現(xiàn)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(yīng)，如C，S，P等 2H2SO4(濃)+C = CO2↑+2H2O+2SO2↑ 【提問】怎樣證明反應(yīng)產(chǎn)生氣體種類？根據(jù)SO2、SO3、H2S的性質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)，這個(gè)留作課后作業(yè)。 【提問】你覺得硫酸還會氧化哪些物質(zhì)？ 【講解】今天我們用銅來驗(yàn)證硫酸的強(qiáng)氧化性。 【演示實(shí)驗(yàn)】在一個(gè)帶導(dǎo)管的膠塞側(cè)面挖一個(gè)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(xiàn)象。向上拉銅絲，終止反應(yīng)，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(jié)】總結(jié)現(xiàn)象：加熱能反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體能使品紅溶液褪色（顯酸性）；溶液稀釋后呈藍(lán)色（Cu被氧化為Cu2+）。 【板書】②與金屬反應(yīng) 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(yīng)。實(shí)驗(yàn)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(gè)反應(yīng)里，濃硫酸氧化了銅（銅從0價(jià)升高到+2價(jià)），它本身被還原稱 二氧化硫（硫從+6價(jià)降低到+4價(jià)）。濃硫酸是氧化劑，銅是還原劑。請同學(xué)們用單線橋標(biāo)出電子的轉(zhuǎn)移方向數(shù)目，指出氧化劑、還原劑。 【板書】三、硝酸的性質(zhì) 1、硝酸的物理性質(zhì) ：純硝酸為無色，有刺激性氣味，可溶于水，溶時(shí)放熱，易揮發(fā)，密度比水大。 [講解]常用的濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約是69%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象，通常叫做發(fā)煙硝酸。 【板書】2、硝酸的化學(xué)性質(zhì) ①不穩(wěn)定性 4HNO3 2H2O+ 4NO2↑+ O2↑ 【講解】濃硝酸一般呈黃色，是因?yàn)橄跛岱纸馍傻腘O2溶于硝酸的緣故。 【提問】硝酸應(yīng)如何貯存？ 【板書】②與非金屬反應(yīng)，如C，S，P等 4HNO3（濃）+ C = CO2 ↑+ 4NO2 ↑+ 2H2O 【講解】此反應(yīng)與濃硫酸與非金屬單質(zhì)碳反應(yīng)類似，產(chǎn)物生成原理相同。硝酸濃度越大，氧化性越強(qiáng)。 氧化性：濃HNO3 > 稀HNO3 【板書】③與金屬反應(yīng) 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(yīng)有哪些異同點(diǎn)呢？并思考這些不同點(diǎn)的原因是？ 【講解】氮元素是一種能表現(xiàn)多種化合價(jià)的元素。通過學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道，氨（N為-3價(jià)）可以被還原成多種價(jià)態(tài)。在硝酸中，N為+5價(jià)，當(dāng)硝酸與金屬或非金屬及某些有機(jī)物反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物或反應(yīng)條件不同，硝酸被還原得到的產(chǎn)物也不同。 【板書】硝酸中+5價(jià)的N得電子，被還原成較低價(jià)態(tài)的N，如： NO2、HNO2 、NO、N2O、N2、NH3 硝酸越稀，還原產(chǎn)物中N的化合價(jià)越低。 【講解】硝酸具有強(qiáng)的氧化性，能氧化不活潑金屬。除金、鉑等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎能與所有金屬反應(yīng)。那什么才能與金反應(yīng)呢？ 【導(dǎo)入】 玻爾巧藏諾貝爾金獎?wù)? 丹麥有位叫玻爾的科學(xué)家，37歲時(shí)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(lǐng)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?wù)铝粼趯?shí)驗(yàn)室。玻爾把金獎?wù)氯芙庠谑⒂型跛脑噭┢坷?。后來，納粹分子竄入玻爾實(shí)驗(yàn)室，那個(gè)試劑瓶就在他們的眼皮底下，他們卻一無所知。戰(zhàn)爭結(jié)束后，玻爾從王水中把金還原出來，并重新鑄成獎?wù)隆? 【講解】當(dāng)濃硝酸與濃鹽酸按體積比為1：3混合時(shí)，就配制成玻爾的“王水”溶液，王水的氧化性比濃硝酸強(qiáng)，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(yīng) 【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(hù)膜，阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)跟硫酸起反應(yīng)。此現(xiàn)象稱 “鈍化”。鈍化屬于化學(xué)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(zhì) 探究硫酸及硝酸的特性及強(qiáng)氧化性，對金屬與酸的反應(yīng)形成更全面的認(rèn)識， 通過實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、解決問題的科學(xué)探究歷程，學(xué)習(xí)從現(xiàn)象到本質(zhì)的推理 培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)化的知識網(wǎng)絡(luò) 通過硫酸與硝酸性質(zhì)的對比學(xué)習(xí)，學(xué)到類比學(xué)習(xí)的方法 通過諾貝爾化學(xué)獎的故事再次引起學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣。 當(dāng)堂檢測 有效練習(xí) 課后習(xí)題3/6/7 作業(yè)布置 課后習(xí)題1/9 板書設(shè)計(jì) 一、稀硫酸及硝酸的通性 二、濃硫酸的性質(zhì) 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(yīng)，如C，S，P等 2H2SO4(濃)+C = CO2↑+2H2O+2SO2↑ ②與金屬反應(yīng) Cu +2 H2SO4（濃）= CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O 三、硝酸的性質(zhì) 1.硝酸的物理性質(zhì) 2.硝酸的化學(xué)性質(zhì) ①不穩(wěn)定性 4HNO3 = 2H2O+ 4NO2↑+ O2↑ ②與非金屬反應(yīng)，如C，S，P等 4HNO3（濃）+ C = CO2 ↑+ 4NO2 ↑+ 2H2O ③與金屬反應(yīng) 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(yīng) 教學(xué)反思 本節(jié)課在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)特別是知識點(diǎn)的安排和過渡上比較自然，整堂課較好的聯(lián)系了生活實(shí)際，學(xué)生活動較多，較好的調(diào)動了學(xué)生的積極性，讓學(xué)生參與課堂。應(yīng)在在教學(xué)中注重及時(shí)鞏固知識，給學(xué)生開放性問題思考，讓學(xué)生真正學(xué)以致用。 備注