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1、高中化学 高中化学 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
2、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?高中化学 高中化学 生答产生了 Cu2+。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 SO2和 Cu2+,硫元素从+
3、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 与金属反应 2H2SO4(浓)+Cu=CuSO4+SO2+2H2O 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
4、的组成比例(2:1)脱去。C12H22O11 12C+11H2O 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 H2SO4与 C 反应。实验装置 浓 H2SO4 高中化学 高中化学 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 H2SO4与 C 反应的产物。生答浓硫酸与 C 反应的产物有 SO2和 CO2。板书与非金属反应 2H2SO4(浓)+C=CO2+SO2+2H2O 师问根据浓 H2SO4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
5、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、H2S 等。板书与化合物反应 H2SO4+H2S=SO2+S+2H2O 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。CuSO45H2O=CuSO4+5H2O 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 HNO3、稀 HNO3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,HNO3表现什么性质。现象浓 HNO3:反应剧烈,产生红棕色气体,溶液变蓝色 反应缓慢,
6、产生无色气体,进入空气后变红棕色,溶液变蓝 生答浓 HNO3与 Cu 反应产生红棕色气体,说明是 NO2,则硝酸被还原,表现氧化性。稀 HNO3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。板书与金属反应 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 浓 H2SO4 高中化学 高中化学 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 探究稀硝酸与铜反应也有少量红棕色的 NO2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 NO2。实验成败的关键是什么?生答隔
7、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 NO2 HNO2 NO N2O N2 NH3 补充实验浓 HNO3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。板书与非金属反应 C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2O 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
8、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 13)。讲解硝酸也可以氧化具有还原性是化合物,如 Fe(NO3)2等。板书与化合物反应 2HNO3(浓)+Fe(NO3)2=Fe(NO3)3+NO2+H2O 4HNO3(稀)+3Fe(NO3)2=3Fe(NO3)3+NO+2H2O 高中化学 高中化学 总结浓硫酸与硝酸的特性比较 浓 H2SO4 稀 HNO3 浓 HNO3 强氧化性 与金属 Fe、Al(常温)钝化 NO 钝化 Cu(加热)SO2(加热)NO NO2 与非金属 C(加热)CO2、SO2 CO2、NO2 与化合物 SO2 NO
9、NO2 其他特性 脱水性 王水 吸水性 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 与金属反应 2H2SO4(浓)+Cu=CuSO4+SO2+2H2O 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。C12H22O11 12C+11H2O 与非金属反应 2H2SO4(浓)+C=CO2+SO2+2H2O 与化合物反应 H2SO4+H2S=SO2+S+2H2O 吸水性:吸收现存的水。吸收结晶水。CuSO45H2O=CuSO4+5H2O 2硝酸的氧化性 与金属反应 浓 H2SO4 浓 H2SO4 高中化学 高中化学 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 13)。与非金属反应 C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2O 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