第四节 氨 硝酸 硫酸(第2课时)
教学目标
知识与技能
1.掌握浓硫酸的特性。
2.了解浓硫酸的重要用途,认识几种硫酸盐。
过程与方法 培养学生的实验观察、分析思维能力。
情感、态度和价值观
1.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
2.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 浓硫酸的化学性质
教学难点 浓硫酸的强氧化性
教学过程
教师活动
学生活动
提问:现有浓硫酸、稀硫酸各一瓶(无标签,试剂瓶大小一样,酸的体积相同),怎样识别?
副板书:学生的回答
回答:1.用手分别把试剂瓶提起,重者是浓硫酸。
2.把试剂瓶提起,摇动,呈油状者是浓硫酸。
3、加水稀释,放热的是浓硫酸。
4. 浓硫酸能使纸屑、棉花、木条变黑,被腐蚀,“炭化”。这是浓硫酸脱水性的体现。
5.分别取等量的两种酸,露置在空气中一段时间后称重,质量明显增加的是浓硫酸。
6.和金属反应,稀硫酸会有气体放出,浓硫酸的没有。
等等…..
提问:这些方法分别利用了它们的什么性质?
副板书:(根据学生回答)。
提问:为什么不能从色、态来区别?
请大家从上面的知识归纳出它们的物理性质
板书:第四节 硫酸 硝酸 氨
一、 硫酸
(一)浓硫酸的物理性质
思考、回答:浓硫酸密度大,油状,溶于水并放热,有脱水性,吸水性,浓硫酸有强氧化性….
都是无色、液体
学生归纳]浓硫酸的物理性质
浓硫酸是一种无色油状液体。98.3%的浓硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,密度大,极易溶于水,能以任意比与水混溶,溶解时放出大量热。
讲解:浓硫酸极易溶于水,能以任意比与水混溶,溶解时放出大量热,因此稀释浓硫酸时,一定要注意操作规程。
理解并记忆
提问] 5点是利用它的什么性质?
吸水性
提问]4点呢?利用浓硫酸的什么特性?
板书:(二)浓硫酸的特性
1. 吸水性
2. 脱水性
讲述:我们进一步感受浓硫酸的脱水性。
脱水性
演示:取10g蔗糖放入小烧杯中,用2mL水调成糊状,再加入1mL浓硫酸,用玻璃棒搅拌。观察物质的颜色、体积变化并闻味。
提问:黑色固体是什么?
提问:能体会到浓硫酸的吸水性和脱水性的区别吗?
观察并描述现象:生成黑色固体;体积膨胀,呈疏松多孔状;有大量蒸气冒出;有刺激性气味气体生成。
思考并回答:黑色固体是碳单质。
讨论出:吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合;脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的氢、氧元素按水的比例脱去。
讨论:蔗糖变黑,体积膨胀,出现刺激性气味,怎样解释相关现象?
归纳:浓硫酸能使蔗糖脱水炭化变黑,表现了它的脱水性;浓硫酸又与部分碳发生了氧化还原反应,刺激性气味是生成的二氧化硫。二氧化硫和二氧化碳逸出时使固体体积膨胀,得到疏松多孔的碳,人们形象地称之为“黑面包”。
提问:写出浓硫酸与碳反应的化学方程式。
板书:(3)强氧化性:
△
A. 氧化某些非金属单质反应:2H2 SO4(浓)+ C = CO 2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
讲述:浓硫酸还可以氧化如S、P等非金属单质。
思考并回答:有刺激性气味是二氧化硫,硫元素化合价降低,根据得失电子守恒,必然碳元素的化合价升高。应该生成二氧化碳。
学生活动]
2H2 SO4(浓)+ C = CO 2↑+ 2SO 2↑+ 2H2O
(条件:加热)
【提问】铜与稀硫酸能反应吗?为什么?
【设问】铜与浓硫酸能反应吗?
【演示并投影】1.在试管里注入少量浓硫酸,放入一根铜丝,观察是否反应。
2.给试管加热,将生成的气体通入品红溶液。
3.把试管里的溶液和固体倒在盛有少量水的小烧杯中,观察溶液的颜色。
回答:不能。因为在金属活动性顺序中,铜排在氢的后面。
猜想:不能。
观察并描述现象:不加热时,无明显现象。加热时,产生的气体使品红溶液褪色。小烧杯中溶液呈蓝色。
【引导讨论】1.铜片与浓硫酸能否反应?反应的条件是什么?
2.反应前后溶液及铜片有哪些变化?
3.根据反应现象你认为反应后的生成物是什么?试写出此反应的化学方程式。
分析、思考并回答:1.加热能反应。
2.溶液由无色变棕黑色,稀释后呈蓝色说明生成了硫酸铜。铜变黑。
3.有刺激性气味气体生成,产生的气体使品红溶液褪色。应该是二氧化硫。
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O(加热)
提问:苯实验的产物有毒气体,上述的实验装置有什么不足之处?有无改进方法?
学生思考,提出意见。
投影:参考实验装置,让同学比较,评价。
要求:用双线桥法分析该反应,并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。反应中浓H2SO4表现出什么性质?
铜是还原剂;浓硫酸是氧化剂。
浓H2SO4表现出氧化性和酸性。
提问:稀硫酸是否具有氧化性?浓、稀硫酸的氧化性有什么不同?
启发学生从浓、稀硫酸的成分及与金属的反应分析。
对比、讨论出:稀硫酸也有氧化性。但浓硫酸的氧化性是由于分子里的+6价硫引起的;稀硫酸的氧化性是由于它电离出的H+引起的。H+的氧化性比+6价硫的弱。
【设问】浓硫酸是否也能氧化金属活动性顺序中氢以前的金属呢?
【投映图片】浓硫酸用铁皮桶盛装运输。
【设问】为什么浓硫酸能与铜反应,而放在铁桶中却没有反应呢?
【讲解】对,若加热就会发生反应。但是没加热就没发生反应吗?不是的,这是由于浓硫酸具有强氧化性,它可使某些金属如铁、铝等表面“钝化”。解释“钝化”现象。
【提问】浓硫酸与金属活动性顺序氢以前金属反应是否也生成氢气呢?为什么?
推理并回答:能。
陷入沉思,猜想:没加热。
倾听,领悟,形成正确认识。
推理并回答:不能。因为浓硫酸与金属反应是由于+6价硫引起的而不是H+。
板书:b. 氧化大多数金属
↑+2H2O
归纳出:加热时,浓硫酸能与大多数金属反应,但都没有氢气生成;常温下,浓硫酸可使铁、铝等发生钝化。
【组织讨论】浓硫酸和稀硫酸的化学性质有什么不同?为什么不同?
归纳出:稀硫酸具有酸类的一般通性,其实质是H+的性质,因为在稀硫酸中,硫酸是以H+和SO42-的形式存在。浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性,因为在浓硫酸中,硫酸主要以分子的形式存在。
【投影】课堂练习(见附1)
讨论并完成。
【讲述】硫酸是最重要的基本化工产品之一。掌握它的性质可以更好地认识它在工农业生产和国防上的重要用途。
【板书】(二)硫酸的用途
倾听。
【指导阅读】指导学生阅读课本第80页有关硫酸用途的内容,归纳出硫酸的用途。启发学生思考硫酸的各种用途利用了它的哪些性质。
阅读课文,归纳出:1.利用它的高沸点:制取挥发性酸。2.利用它的酸性:去金属表面的氧化物;制取硫酸盐;制造化肥。3.利用浓硫酸的吸水性:做干燥剂。
板书设计
硫酸硝酸和氨(第一课时)
一、硫酸
(一)稀硫酸具有酸的通性
H2SO4====SO+2H+
(二)浓硫酸的性质
1.物理性质
2.特性
(1)吸水性
(2)脱水性
(3)强氧化性
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
巩固练习
1.下列现象反映了硫酸的哪些主要性质(填空):
(1)浓硫酸滴在木条上,过一会儿,木条变黑。
(2)敞口放置浓硫酸时,质量增加。
(3)锌粒投入稀硫酸中,有气泡产生。
(4)把铜片放入浓硫酸里加热,有气体产生。
(5)利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体。
(6)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。
(7)利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制H2S气体。
答案:脱水性 吸水性 酸性 酸性和强氧化性 难挥发性 强氧化性 强酸性
2.常温下,下列物质可盛放在铁制容器中的是( )
A.盐酸 B.稀硫酸 C.浓硫酸 D.硫酸铜溶液
浓、稀硫酸的检验方法:
1.称重法:浓硫酸比稀硫酸密度大(98%的浓硫酸密度为1.84g/mL),故重的是浓硫酸。
2.粘度法:浓硫酸是粘稠的液体,而稀硫酸则接近于水的粘度,所以将试剂瓶拿起摇动几下,就可看出哪个是浓硫酸,液体较满时可取少许于试管中振荡。
3.沸点法:硫酸是高沸点的酸,98%的浓硫酸沸点为338℃,故可取少许于试管中加热,先沸腾且有大量水蒸气产生的为稀硫酸。难以沸腾的是浓硫酸。
4.稀释法:浓硫酸溶解于水放出大量的热,故可在小烧杯中加10mL水,沿烧杯壁慢慢加酸(切不可将水加到酸中),溶解时放出大量热的是浓硫酸。
5.铁铝法:分别取少许于试管中,加入铁丝或铝片,无现象的是浓硫酸,有气泡出现的是稀硫酸。因为浓硫酸在常温时可使铁、铝等金属表面快速氧化生成一种致密的氧化膜而发生“钝化”。
6.铜碳法:分别取两支试管,加入铜片或木炭后,再分别加入酸,然后加热,能够产生刺激性气体的是浓硫酸。
7.胆矾法:分别取两支试管,加入胆矾少许,再分别加入酸,晶体溶解溶液变蓝色的是稀硫酸,晶体表面变白色的是浓硫酸。
8.纤维素法:分别用玻璃棒醮取两种酸在纸或木材或棉布上画痕,一段时间后,表面脱水炭化的是浓硫酸。
9.蔗糖法:在小烧杯中加入约10g蔗糖,滴入1mL水后,再加入酸,能使蔗糖脱水炭化产生“黑面包”的是浓硫酸。
10.露置法:浓硫酸具有吸水性,露置一段时间后,质量增加的是浓硫酸。
11.食盐(硝酸钠)法:在试管中加入少许食盐,然后分别加入酸,产生刺激性气体的是浓硫酸,食盐溶解无刺激性气体产生的是稀硫酸。
12.电导法:取两个碳棒作电极,插入酸中,电路中串联上小灯泡,用两节干电池构成闭合回路,小灯泡发光且较亮的是稀硫酸,因为浓硫酸中水较少,绝大部分硫酸分子没有电离,故自由移动的离子很少,导电性较差。