高中化学44《硫酸硝酸和氨》教案新人教版必修1精品教案.docx
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高中化学44《硫酸硝酸和氨》教案新人教版必修1精品教案
第四节硫酸、硝酸和氨
(第一课时)
教学目标:
1.掌握氨和铵盐的性质、用途;
2.学会氨的实验室制法。
教学重点:
氨和铵盐的化学性质
教学难点:
实验室制氨的化学反应原理
教学仪器:
烧杯、烧瓶、铁架台、滴管、导管、玻璃棒、试管、酒精灯、酚酞试液、棉花、试管夹、NH3、HCl、NH4Cl、Ca(OH)2
教学过程:
[新闻导课]杭州市一制冷车间发生氨气泄漏:
2004年4月20日上午10时,杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件,整个厂区是白茫茫的一片,方圆数百米,空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味,进入厂区呼吸都感到困难。
厂区内寒气逼人。
市消防中心接到报案后立即制定方案,出动上百名消防队员,十余量消防车…。
[问题]1、为什么在氨气泄漏时工厂里会寒气逼人?
2、如何吸收弥漫在空气中的大量氨气?
3、被围困在污染区的群众怎样做才能保证不吸入氨气?
[板书]二、氨
1、NH3的物理性质:
[展示]一瓶氨气:
无色,有刺激性气味,密度<空气,易液化,可作致冷剂。
[实验4-9]成功关键:
烧瓶干燥、密封。
现象:
形成红色喷泉。
证明:
氨极易溶于水,水溶液显碱性。
[讲解]:
1体积的水约溶解700体积的氨气,氨的水溶液叫做氨水。
[板书]在通常状况下,氨是无色气体,有刺激性气味,比空气轻。
氨易液化,极易溶于水。
[过渡]氨的水溶液是碱性的,但其中的水是中性的,氨分子也没有氢氧根离子。
氨水为什么会显碱性呢?
[板书]2、氨的化学性质:
(1)NH3与水的反应:
[分析]NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
NH3+H2O
NH4++OH-
其中一水合氨很不稳定,受热会分解。
NH3·H2O
NH3↑+H2O
[板书]NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
[思考]:
分析NH3溶于水存在的过程,讨论氨水中的成份:
分子、离子。
[板书]
(2)NH3与酸的反应:
[演示实验]氨与氯化氢反应
[观察]现象:
大量白烟生成。
[思考]:
生产Cl2的化工厂常用浓氨水来检查生产设备和管道是否漏气,如有白烟生成,则说明已发生漏气,这是为什么?
[板书]化学方程式:
NH3+HCl=NH4Cl
NH3也可与其它酸反应,例:
NH3+HNO3=NH4NO3、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
[讲解]NH3在一定条件下可于O2、NO、NO2等发生氧化还原反应。
[板书](3)NH3与O2的反应:
4NH3+5O2
4NO+6H2O
[演示实验]实验室制取氨气:
[板书]3、NH3的实验室制法:
[讲解]原理:
在实验室里常用铵盐和碱加热的方法来制取NH3。
仪器:
固+固加热(同制氧气);收集:
排空气法。
[板书]2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O仪器:
固+固加热(同制氧气);收集:
排空气法。
[提问]:
1能否浓硫酸干燥NH3?
2能否使用NH4HCO3、NH4NO3NH4Cl?
为什么?
3使用碱石灰代替消石灰有什么优点?
[过渡]氨与酸反应形成氨盐,我们下面分析氨盐的性质
[板书]4、氨盐
[讲述]铵盐是铵根离子(NH4+)和酸根离子组成的化合物。
铵盐都是晶体,能溶于水。
主要化学性质:
(1)铵盐受热易分解:
[实验]加热NH4Cl观察现象,是否时升华?
[板书]化学方程式:
NH4Cl
NH3↑+HCl↑、NH3+HCl=NH4Cl
NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑
[讲解]铵盐能与碱反应放出氨气,例:
(NH4)2SO4+2NaOH
Na2SO4+2NH3↑+2H2O
[板书]
(2)铵盐与碱的反应:
(NH4)2SO4+2NaOH
Na2SO4+2NH3↑+2H2O
[强调]这个性质是一切铵盐的共同性质,实验室可利用这个性质来检验NH4+的存在。
[注意事项]:
实验条件:
浓溶液或固体,加热。
较稀溶液中铵根离子的检验方法:
先浓缩,后检验。
[板书]5.NH3的用途:
[讲述]可用于氮肥工业及其它化工产业上(如:
制纯碱),制冷剂。
[思考交流]自然界中氮的循环:
[讨论]:
向饱和的NaCl溶液中通入足量的NH3后,再通入足量的CO2,发现有NaHCO3晶体析出,为什么?
[小结]:
总结本节课的内容。
[作业]p891、2、8、10
附板书计划:
二、氨
1、氨的物理性质:
在通常状况下,氨是无色气体,有刺激性气味,比空气轻。
氨易液化,极易溶于水。
2、氨的化学性质:
(1)NH3与水的反应:
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
(2)NH3与酸的反应:
NH3+HCl=NH4ClNH3+HNO3=NH4NO3、
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
(3)NH3与O2的反应:
4NH3+5O2
4NO+6H2O
3、NH3的实验室制法:
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O仪器:
固+固加热(同制氧气);收集:
排空气法。
4、氨盐
(1)铵盐受热易分解:
NH4Cl
NH3↑+HCl↑、NH3+HCl=NH4Cl
NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑
(2)铵盐与碱的反应:
(NH4)2SO4+2NaOH
Na2SO4+2NH3↑+2H2O
第四节硫酸、硝酸和氨
(第二课时)
教学目标:
1.巩固稀硫酸的性质;掌握浓硫酸的特性及强氧化性;
2.培养学生的实验观察、分析思维能力。
3.对学生进行“现象与本质”“量变与质变”等辩证唯物主义观点的教育
4.通过实验研究,激发学生的学习兴趣,培养学生严谨求实、勇于创新的科学品质
教学重点、难点:
浓硫酸的强氧化性。
教学方法:
启发式。
教学辅助手段:
投影。
教学过程
[新闻导课]今年1月29日、2月23日,清华大学机电系四年级学生刘海洋先后两次用火碱、浓硫酸将北京动物园的五只熊烧伤,其中一头黑熊双目失明。
这一故意残害动物的事件经媒体披露后,引起了公众的强烈愤慨!
同时,“高材生为何会犯如此低级错误?
一个‘好学生’为什么没有必然成为一名好公民”的疑问也引发了社会各界广泛的讨论与深入的思考。
[沉思]刘海洋为何用浓硫酸残害黑熊?
浓硫酸又具有哪些重要性质?
[复习投影]描述下列的实验(见附图)现象,并说明稀H2SO4的性质。
[练习]有关反应的离子方程式:
Zn+H2SO4---Zn+2H+=Zn2++H2↑
NaOH+H2SO4-----OH-+H+=H2O
Fe2O3+H2SO4----Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
BaCl2+H2SO4---Ba2++SO42—=BaSO4↓
[设问]实验室制氢气时选用稀硫酸或盐酸,而不用浓硫酸和硝酸,为什么?
[板书]第四节硫酸、硝酸和氨
一、硫酸和硝酸的氧化性
[引言]浓硫酸和稀硫酸在性质上有什么区别呢?
[提问]实验室制取氯化氢,为什么用浓硫酸与固体食盐共热?
利用浓硫酸什么性质?
[学生回答]难挥发性。
[板书]
(一)硫酸的氧化性
1.浓硫酸的特性
(1)难挥发性—制挥发性酸
[提问]在实验室里常用浓硫酸干燥气体,利用浓硫酸的什么性质?
[板书]
(2)吸水性
[思考]因为浓硫酸难挥发,所以将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其浓度、质量都不发生变化,这样说对吗?
[演示实验]蔗糖炭化:
将一定量的蔗糖放入小烧杯中,加入浓硫酸。
[学生观察]现象:
①蔗糖由白→黑;
②生成的黑色物质呈面包状;
③闻一闻有刺激性气味。
[教师启发]解释现象:
①浓H2SO4与蔗糖(C12H22O11)作用,按水分子的组成脱去蔗糖分子中的H,O,生成C和H2O。
[板书](3)脱水性
现象本质:
[分析]蔗糖炭化现象:
②③黑色物质疏松多孔(学生答有气体),气体是怎么形成的,生成的是什么气体?
[讲解]浓硫酸使蔗糖脱水炭化后,又吸水放热,使其继续被浓H2SO4氧化。
[板书]2、强氧化性
[实验4-8]铜与浓硫酸反应,并检验生成的气体?
[观察现象]①固:
红→黑
②液:
无→棕黑→蓝色
③气:
无色有刺激性气味,使酸性KMnO4溶液退色;使品红溶液退色。
△
[板书]
(1)Cu+2H2
O4(浓)====Cu(SO4)2+
O2↑+2H2O
[引导分析]
(1)铜片变黑,黑色物质是什么?
怎么生成的?
(2)怎样鉴别生成的气体?
教师要启发不能用澄清石灰水鉴别。
[思考]回答在上述反应中:
(1)氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各是什么物质?
(2)反应物的物质的量之比?
还原剂与氧化剂物质的量之比?
(3)浓硫酸在反应中的作用?
[讲解]在金属活动顺序表中,Cu是H之后较不活泼的金属元素,稀硫酸不能与Cu反应。
实验证明,浓硫酸能把金属活动顺序表中H之后的金属(除Pt,Au)氧化成金属硫酸盐,浓硫酸本身被还原生成SO2。
[练习]写出浓硫酸与汞反应、与银反应的化学方程式。
[教师]启发:
Cu,Hg,Ag是H之后的较不活泼的金属,那么H之前的金属是否就更容易被浓H2SO4氧化呢?
[板书]氧化大多数金属:
生成物中金属显高价,同时生成二氧化硫。
[讲述]常温Al,Fe钝化。
学生阅读课文有关内容。
教师启发钝化在实际中的应用:
铝铁容器盛装浓硫酸。
[分析]蔗糖炭化中的刺激性气味?
[板书]
(2)氧化某些非金属如C,S,P等(浓硫酸的还原产物一般为二氧化硫)。
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
2H2SO4(浓)+S====3SO2↑+2H2O
[教师]浓硫酸具有强氧化性,能氧化某些非金属,又能氧化大多数金属,那么能否氧化具有还原性的化合物呢?
如实验室为什么不用浓H2SO4制取及干燥H2S?
[板书](3)氧化某些还原性化合物
2NaI+H2SO4(浓)===Na2SO4+I2+SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2+2H2O
[问题]实验证明:
浓H2SO4的特性,稀硫酸都没有;稀H2SO4的性质,浓H2SO4不完全具有。
为什么浓、稀H2SO4性质有这么大差别呢?
让我们一起分析。
+6
[师生共同分析]上述反应中浓H2SO4的氧化性由其分子中什么原子引起?
稀H2SO4也具有氧化性,两者相比有何差别?
可举例说明。
浓H2SO4的氧化性由其分子中S(最高价)引起。
稀硫酸也有氧化性,如Zn+2H+====Zn2++H2↑,由H+表现,而Cu+H2SO4(稀)不反应。
可见,H+的氧化性比S的氧化性弱且还原产物不同。
[课堂练习]
1.下列变化中能说明硫酸是强酸的是[]
A.能使紫色石蕊试液变红B.能与Ca3(PO4)2反应制磷酸
C.浓H2SO4与Cu反应D.稀H2SO4与锌反应产生氢气
2.下列反应中浓H2SO4只起氧化作用的是______,既起氧化作用,又起酸的作用的
是[]
A.铜跟浓H2SO4共热B.固体NaCl跟浓H2SO4共热
C.木炭跟浓H2SO4共热D.浓H2SO4跟硫化氢反应
[小结]略
[作业]P894、5、7、
附板书设计:
第四节硫酸、硝酸和氨
一、硫酸和硝酸的氧化性
(一)硫酸的氧化性
1、浓硫酸的特性
(1)难挥发性—制挥发性酸
(2)吸水性
(3)脱水性
2、强氧化性
(1)Cu+2H2
O4(浓)====Cu(SO4)2+
O2↑+2H2O
(2)氧化某些非金属如C,S,P等(浓硫酸的还原产物一般为二氧化硫)。
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
2H2SO4(浓)+S====3SO2↑+2H2O
(3)氧化某些还原性化合物
2NaI+H2SO4(浓)===Na2SO4+I2+SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2+2H2O
第四节硫酸、硝酸和氨
(第三课时)
教学目标:
1、掌握硝酸的物理性质和化学性质(酸性、强氧化性、不稳定性)。
2、通过学生实验手段,培养学生的实验能力、观察能力、分析能力。
3、在浓硝酸和稀硝酸的对比学习中,渗透“量变和质变”的辨证规律。
4、通过介绍化学家的故事,使学生树立热爱科学。
尊重科学的品质,激发学生学习的兴趣。
教学重点:
硝酸的不稳定性和强氧化性
教学难点:
硝酸的强氧化性
教学过程:
[故事导入]玻尔巧藏诺贝尔金奖章
丹麦有位叫玻尔的科学家,37岁时他获得了1922年的诺贝尔奖。
第二次世界大战期间,玻尔被迫离开即将被德军占领的祖国,为了表示他一定要返回祖国的决心,他决定将诺贝尔奖章留在实验室。
玻尔把金奖章溶解在盛有王水试剂瓶里。
后来,纳粹分子窜入玻尔实验室,那个试剂瓶就在他们的眼皮底下,他们却一无所知。
战争结束后,玻尔从王水中把金还原出来,并重新铸成奖章。
而玻尔配制王水的主要组成之一是“硝酸”。
[板书]
(二)硝酸的强氧化性
[设疑]硝酸有酸性,能否与金属反应放出氢气?
[演示]浓硝酸与Cu反应
[讲解]从实验现象“红棕色气体生成”判断生成物中是N02而非H2。
进一步从氧化还原反应说明反应的本质是+5价的氮得电子能力比H+1强。
[学生实验]比较浓硝酸、稀硝酸分别与Cu反应
[记录并讨论]
反应现象
产物
浓硝酸+Cu
1、Cu片:
有大量气泡产生
2、溶液颜色:
无色变为绿色
3、气体颜色:
红棕色
4、反应剧烈程度:
剧烈
5、触摸容器外壁:
很热
Cu(NO3)2、NO2和H20
稀硝酸+Cu
1、Cu片:
有气泡产生
2、溶液颜色:
无色变为蓝色
3、气体颜色:
无色
(打开止水夹后)无色变为红棕色
4、反应剧烈程度:
缓慢
5、触摸容器外壁:
温热
Cu(NO3)2、NO和H20
[板书]1、与金属反应:
Cu+4HN03(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H20
3Cu+8HN03(稀)
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H20
[讲述]除金、铂等少数金属外,硝酸几乎能与所有金属反应;当浓硝酸与浓盐酸按体积比为1:
3混合时,就配制成玻尔的“王水”溶液,王水的氧化性比浓硝酸强,可以溶解金。
铂等不溶于硝酸的金属。
[设问]比较浓硫酸的性质,浓硝酸能否与非金属反应?
[练习]与非金属反应:
C+HNO3(浓) S+HNO3(浓) P+HNO3(浓)
[板书]2、与非金属反应:
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O
P+5HNO3(浓)=H3PO4↑+5NO2↑+H2O
[提问]硝酸与哪些金属及非金属反应?
产物是什么?
硝酸浓度与还原产物有什么关系?
[小结]反应规律:
①除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可能氧化所有的金属。
②常温下Fe、Al等金属在浓HNO3中发生“纯化”。
③硝酸越浓,其氧化性越强。
如稀HNO3可使石蕊试变红,而浓HNO3可使石蕊试液先变红后褪色。
④一般来说,活泼金属与HNO3反应不生成H2,浓HNO3的还原产物为NO2,稀HNO3的还原产物为NO。
活泼金属与极稀HNO3反应时,还原产物复杂,可为NO、N2O、NH4NO3等。
⑤非金属单质可被HNO3氧化为最高价氧化物或其含氧酸。
⑥王水(浓HNO3和浓HCl按体积比1:
3配制)具有更强的氧化性,能溶解Au、Pt。
[强调]反应物或条件不同,硝酸产物发生变化:
NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3。
如:
4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N20+5H2O
[板书]注意:
4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+N20+5H2O
[设疑]浓硝酸与活泼金属反应是否也剧烈?
[学生实验]浓硝酸十铝片
[讲解]钝化原理:
铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸,表面被氧化为牢固的氧化物薄膜,阻止酸与内层金属进一步反应。
[板书]3、铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸常温下发生钝化。
[提问]浓硝酸的运输和贮存可用何种物质制的容器?
[展示]一瓶呈黄色的浓硝酸,问为什么呈黄色?
光照
[板书]4、不稳定性
4HN03==2H20+4NO2↑+02↑
[提问]硝酸应如何贮存?
[设疑]有人认为,“比较浓硝酸和稀硝酸的还原产物的化合价,浓HN03中的氮从+5降为+4而稀HN03,中的氮从+5价降为+2,从化合价变化可以判断稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。
”这种看法是否正确?
为什么?
[提示]从浓硝酸、稀硝酸分别与Cu反应的反应条件。
剧烈程度分析。
[讲述]硝酸用途:
硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等;在实验室里,它是一种重要的化学试剂。
[投影并讲述]硫酸用途:
[课堂练习]
1、为什么制取HCl气体用浓硫酸,而不用硝酸?
2、如何洗净一支内壁镀银的试管?
3、将石蕊试纸投入浓硝酸里,有现象,说明浓硝酸具有性。
4、在加入Zn粉能放出氢气的溶液中能大量共存的离子组是
A.K+、Na+、Mg2+、N03-B.K+、Na+、SO42-、Cl-
C.CO32-、Cl-、I-、NH4+D.NH4+、Ba2+、K+、0H-
5、将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全作用时收集到气体1.12L(标准状况),则所消耗硝酸是物质的量是
A、0.12molB、0.11molC、0.09molD、0.08mol
[小结]略
[作业]课本P.183页2、6题。
附板书设计:
(二)硝酸的强氧化性
1、与金属反应:
Cu+4HN03(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H20
3Cu+8HN03(稀)
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H20
2、与非金属反应:
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O
P+5HNO3(浓)=H3PO4↑+5NO2↑+H2O
注意:
4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+N20+5H2O
3、铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸常温下发生钝化。
4、不稳定性
光照
4HN03==2H20+4NO2↑+02↑
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