一、教學流程圖:
二、教案
課題
硫酸
授課人
向太平
學校
教學目標
(一)知識目標:
使學生掌握濃硫酸的特性(吸水性、脫水性、強氧化性)。
(二)能力目標:
學會通過觀察、思考發(fā)現(xiàn)問題,通過實驗探究分析解決問題的能力;能通過實驗等途徑獲取有用信息,并能用化學語言表達、交流的能力;學會運用比較、歸納和概括等方法對獲取的信息進行加工的能力。
(三)情感目標:
對學生進行“現(xiàn)象與本質(zhì)”、“量變與質(zhì)變”等辯證唯物主義觀點的教育;激發(fā)學生的愛國熱情和培養(yǎng)他們的環(huán)保意識;及培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和勇于求異的創(chuàng)新精神。
重點
濃硫酸的吸水性、脫水性和強氧化性。
難點
濃硫酸的強氧化性
教學方法
啟發(fā)――實驗探究式教學法、多媒體輔助法
儀器、用品
濃硫酸、濃鹽酸、硫酸銅晶體、水、稀硫酸、紙屑、棉花、木屑、蔗糖、銅片、鋁片、品紅溶液、浸有堿液的棉花、玻璃棒、燒杯、試管、鐵架臺、鐵夾、導管、酒精燈、火柴、藥匙、投影儀。
教師活動
學生活動
設計意圖
【引入】氧族元素中硫的正化合價常見的有+4、+6兩種價態(tài)。前面我們學習了SO2中+4價硫的性質(zhì),這節(jié)課我們要學習的是硫酸中+6價硫的性質(zhì)。H2SO4是重要的化工原料,被譽為“化學工業(yè)之母”,工業(yè)三大強酸之一,我國現(xiàn)在是第一大硫酸生產(chǎn)國,硫酸總產(chǎn)量將突破3500萬噸。今天我們就來探究硫酸的性質(zhì)。
【板書】第三節(jié) 硫酸
回憶傾聽。
明確上課內(nèi)容,引起興趣,激發(fā)愛國熱情。
【提問】初中時我們就學習過稀硫酸,回憶稀硫酸具有哪些化學性質(zhì)?為什么具有這些性質(zhì)?
【板書】一、硫酸:
1. 稀硫酸具有酸的通性:
【提問】酸的通性表現(xiàn)在哪些方面?
【板書】1.1 與堿、堿性氧化物、指示劑作用:H2SO4=2H++SO42-
【小結、設疑】稀硫酸與以上物質(zhì)作用時表現(xiàn)出酸的通性時H+的價態(tài)未發(fā)生變化,是不是H+的價態(tài)一直不會變呢?
【板書】1.2 與活潑金屬反應生成H2(弱氧化性):
思考并回答:稀硫酸具有酸的通性。因為硫酸在水中能電離出H+。
回憶、思考、討論、回答:與堿中和、堿性氧化物生成鹽和水、指示劑顯色等。
思考、討論得出結論,回答:可以變,與活潑金屬反應生成零價的氫氣。
復習稀硫酸的化學性質(zhì)。
復習氧化還原反應知識,為后面與濃硫酸的強氧化性比較埋下伏筆。
【過渡】稀硫酸是一種強酸,具有酸的通性,以H+和SO42-的形式存在,而濃硫酸主要是以H2SO4分子的形式存在,由于溶液中粒子不同,所以性質(zhì)上肯定有差異,即濃硫酸具有自己的特性。下面我們就一起來探究濃硫酸。
【展示、討論】展示兩瓶密閉、體積相等的試劑瓶,分別裝有濃硫酸和濃鹽酸,不用化學方法如何加以鑒別?
【板書】2、純硫酸的物理性質(zhì):
【探究歸納】常見的濃硫酸質(zhì)量分數(shù)為98.3%,密度1.84 g/cm3,沸點為338 ℃,難揮發(fā)。能以任意比與水混溶,濃硫酸溶解時放出大量的熱。
【設疑】濃硫酸溶解時放出大量的熱,如何稀釋濃硫酸呢?
回憶、傾聽。
觀察、討論、上臺探究、回答(1)拿起試劑瓶,感覺重的是濃硫酸,因為濃硫酸的密度大。(2)搖動試劑瓶,呈油狀、粘稠的是濃硫酸。(3)分別打開瓶蓋,瓶口無酸霧的是濃硫酸,因為濃硫酸難揮發(fā)。
傾聽。
回憶、回答:將濃硫酸沿著容器內(nèi)壁緩慢地注入水中,并用玻璃棒不斷攪拌,使產(chǎn)生的熱量迅速擴散。
明白物質(zhì)的存在形式?jīng)Q定性質(zhì)。明確學習任務,激發(fā)學生繼續(xù)學習的積極性。
培養(yǎng)學生的觀察能力,主動探究,激發(fā)學生興趣。
激活舊知識,落實新知識。
【強調(diào)】稀釋濃硫酸時,若把水倒入濃硫酸中,
由于水的密度較小,浮在硫酸的上面,溶解時放出的熱不易散失,使水暴沸而驟然氣化,結果就像水滴入灼熱的油鍋一樣,帶著酸液向四周飛濺,引起傷害事故。
【投影】播放FLSAH動畫。
傾聽,領悟。
觀看、領悟。
解釋原因,強調(diào)實驗安全。
用FLSAH動畫,增加直觀印象,活躍氣氛。
【過渡】因為濃硫酸主要以硫酸分子的形式存在,與稀硫酸的性質(zhì)是有差異,到底它的差異表現(xiàn)在哪些方面呢?
【板書】3、濃硫酸的特性:
【演示實驗】在試管中加入一些膽礬,再加入3-4ml濃硫酸,振蕩。觀察固體和溶液的顏色變化。
【提問】生成的灰白色物質(zhì)是什么?
【提問】回憶初中我們學習過膽礬的加熱實驗現(xiàn)象?
【展示】長時間放置后的標本。最終藍色物質(zhì)呈白色。
【投影】用FLASH動畫模擬改進實驗,加深對濃硫酸吸水性的認識。
【講解】膽礬失去了結晶水,結晶水與濃硫酸分子形成了硫酸水合物。說明濃硫酸能夠吸收結晶水,濃硫酸具有吸水性。
【小結、板書】3.1 吸水性(干燥劑)
【設疑】濃硫酸具有吸水性,常作為干燥劑,那么它能干燥哪些氣體呢?不能干燥哪些氣體呢?
【設疑】為什么H2S、HI、HBr不能用濃硫酸來干燥?欲知原因,我們繼續(xù)學習。
傾聽、討論。
觀察并描述現(xiàn)象:固體由藍色變?yōu)榛野咨,溶液仍為無色。
思考。
回憶、回答:藍色五水硫酸銅加熱失水成白色無水硫酸銅。
分析比較說明濃硫酸體現(xiàn)了吸水性。
觀看,領會。
傾聽,領會。
【引導學生歸納】通?捎脻饬蛩岣稍锏臍怏w有:H2、O2,N2、CO、CO2、CH4、SO2、HCl、C12等:
師生共同小結:不能用濃硫酸干燥的氣體有:堿性氣體:NH3、還原性氣體:H2S、HI、HBr等。
培養(yǎng)觀察能力。
激疑。
回憶對比舊知識,明確內(nèi)在聯(lián)系。
用FLSAH動畫模擬的原因:該實驗所需時間較長,約為二天;濃硫酸未與硫酸銅晶體接觸。更能說明濃硫酸只體現(xiàn)了吸水性。
明了濃硫酸的吸水性。
激發(fā)學生的求知欲,為后面濃硫酸強氧化性的學習埋下伏筆,留下懸念。
【投影、介紹】介紹某學生用硫酸殘害北京動物園黑熊事件。展示材料和圖片。
【設疑】為什么濃硫酸會對動物造成那么大的傷害的呢?
【學生分組實驗6-3】潮濕的紙屑、棉花、木屑中分別滴入幾滴濃硫酸。
【提示】皮膚與紙屑、棉花、木屑一樣都是有機物,含C、H、O等元素。
【分析】說明濃硫酸讓有機物失水變成以黑色物質(zhì)了。
【提問】我們做了這么多實驗,一定餓了,下面我們來做一個“黑面包”實驗。請同學們想想生活中面包是如何制作的?與我們的實驗有什么異同?
傾聽、討論,驚奇。
討論,迷惑不解。
學生上臺實驗后,各自回答:三種物質(zhì)都發(fā)生了變化,生成了黑色的物質(zhì)。
討論,面包制作用面粉、水、加發(fā)酵粉(小蘇打)后,加熱。
引起學生興趣,調(diào)動學生積極性。
激疑、探索。
培養(yǎng)學生實驗動手能力,探索能力。
明了濃硫酸的脫水性。
激發(fā)學生興趣,活躍氣氛。
【實驗6-4】學生分組。分別用稀硫酸、不加水用濃硫酸、加水后再加濃硫酸來進行對比探究實驗,明確 “黑面包”實驗發(fā)生的條件。
【演示】演示“黑面包”實驗:在200 mL燒杯中放入20 g蔗糖,加入幾滴水,攪拌均勻。然后再加入15 mL質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸,迅速攪拌。觀察實驗現(xiàn)象。
動手,進行探究,歸納小結“黑面包”實驗發(fā)生的條件。
觀察并描述:蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的海綿狀的物質(zhì);有大量氣體冒出;有刺激性氣味的氣體生成。
培養(yǎng)學生探究分析實驗發(fā)生的條件。
培養(yǎng)觀察能力與描述現(xiàn)象的能力。
【提問】生成的黑色固體是什么物質(zhì)?引導學生寫出化學反應方程式。
通過試劑瓶的標簽給出蔗糖的化學式:C12H12O22
【小結板書】3.2 脫水性(炭化)
【設疑】濃硫酸對皮膚有強烈的腐蝕性,如果
我們做實驗時不慎沾上了濃硫酸怎么辦?
思考、回答:黑色物質(zhì)是碳單質(zhì)。分析討論寫出化學方程式:
C12H12O22 12C+11H2O
討論并回答:如皮膚不慎沾上時,應立即用大量水沖洗(勿用手磨擦),然后在患處涂上3%~5%的NaHCO3。
揭示反應本質(zhì)。
從標簽上學生獲得有用信息。
加深濃硫酸具有脫水性的認識,學會處理偶發(fā)事故,消除恐懼心理。
【引導討論】以上實驗說明了濃硫酸既具有吸水性又具有脫水性,一字之差,請分析比較。
【師生共同小結】①吸水性:是指吸收水分或奪取結晶水合物中的結晶水,形成一系列穩(wěn)定的硫酸水合物,但是被干燥的物質(zhì)本質(zhì)未變。②脫水性:是指將有機物中的氫、氧元素的原子按水的組成(2:1)脫去,生成水分子。
【設疑】蔗糖碳化后,為什么能形成海綿狀的碳,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生?要解決這個問題,必須學習硫酸的另外一個非常重要的特性――強氧化性。
【過渡】稀硫酸具有弱的氧化性,能與活潑金屬反應生成氫氣。濃硫酸是否也能與金屬反應呢?是否也生成氫氣呢?啟發(fā)學生從濃、稀硫酸的成分及與金屬的反應分析。
分析討論,學生發(fā)言小結。作筆記。
回憶、思考。
分析、討論、猜想。能與金屬反應。因為微粒存在形式不一樣,如有氧化性,肯定不一樣。
培養(yǎng)學生概念間的比較能力,認清本質(zhì)。
激發(fā)學生的求知欲。
培養(yǎng)對比分析能力。
【提問】銅能與稀硫酸反應嗎?為什么?
【設問】銅能與濃硫酸反應嗎?
【演示改進實驗6-5】濃硫酸與銅反應,
要求學生注意反應現(xiàn)象。
推理并回答:不能。因為在金屬活動順序中銅排在氫的后面。
猜想:不能。
觀察、描述現(xiàn)象:不加熱時無明顯現(xiàn)象。加熱時產(chǎn)生的氣體能使品紅,溶液褪色。溶液底部有灰黑色固體析出。冷卻稀釋后溶液呈藍色。
激活舊知識。
激發(fā)好奇心。
培養(yǎng)觀察能力、敘述能力。
【強調(diào)】生成的氣體使品紅溶液褪色后,應用堿液吸收尾氣。
【講解】實驗中的灰黑色物質(zhì)是副產(chǎn)物CuS等,是銅過量的原因,因為時間的關系,這個問題留到我們學生實驗時來進行細致的探究。
【展示】濃硫酸與銅反應后的溶液長時間冷卻后的現(xiàn)象,觀察。
【引導討論】1、銅片與濃硫酸能否反應?反應的條件是什么?
2、根據(jù)反應現(xiàn)象你認為反應后的生成物是什么?寫出反應方程式。并指出氧化劑、還原劑。反應中的濃硫酸表現(xiàn)出什么性質(zhì)?
3、稀硫酸與濃硫酸的氧化性有什么不同?
啟發(fā)學生從濃、稀硫酸的成分及與金屬的反應來進行分析。
回答:有白色晶體析出。
分析思考并回答:
1、 加熱能反應。
2、 能使品紅溶液褪色,具加熱溶液又呈紅色說明生成了二氧化硫;溶液稀釋后呈藍色說明有銅離子生成。且長時間冷卻后有白色晶體析出 證明生成的產(chǎn)物是硫酸銅;瘜W方程式:Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O,銅是還原劑,濃硫酸是氧化劑,濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性又體現(xiàn)出了酸性。
對比討論出:稀硫酸的弱氧化性表現(xiàn)在它電離的H+,而濃硫酸的強氧化性表現(xiàn)在硫酸分子中+6價的硫上。
注意環(huán)保。
為后面研究性學習提出問題,以有利于學生的可持繼性發(fā)展。
培養(yǎng)學生不僅要注意實驗過程,也要注重結果。
樹立對化學現(xiàn)象與化學本質(zhì)的辯證認識。
使學生深入認識濃、稀硫酸的氧化性不同的本質(zhì)。
【設問】濃硫酸是否也能氧化金屬活動性順序中氫以前的金屬呢?
【演示實驗】把鋁片放入盛有濃硫酸的試管 中,觀察現(xiàn)象。加熱觀察。
【設問】為什么濃硫酸能與銅反應,而活潑的鋁放入其中無明顯現(xiàn)象呢?
【講解】對。若加熱就會發(fā)生反應。但是沒加熱就真的沒發(fā)生反應嗎?不是的,這是因為濃硫酸具有強氧化性,它可以使某些金屬如鐵、鋁等表面發(fā)生“鈍化”。解釋“鈍化”現(xiàn)象。
【展示圖片】運輸濃硫酸的槽車圖片。
【板書】濃硫酸與金屬活動順序氫以前的金屬反應是否也生成氫氣呢?為什么?
推理并回答:能。
觀察無明顯現(xiàn)象。加熱有氣體產(chǎn)生。
陷入沉思,猜想:沒加熱!
傾聽,領悟,形成正確認識。
推理并回答:不能。因為濃硫酸的強氧化性表現(xiàn)在+6的硫上。
培養(yǎng)邏輯思維能力。
激疑。
激發(fā)求知欲。
解惑,加深對濃硫酸的強氧化性的認識。
理解性質(zhì)決定用途。
培養(yǎng)推理綜合運用知識的能力。
【小結、板書】3.3 強氧化性
3.3.1 氧化大多數(shù)金屬反應(除Pt、Au不反應)
K Ca ……Pb(H) Cu Hg Ag。
常溫:反應(除Fe、Al鈍化)。 不反應。
加熱:反應,不放出H2! 》磻,放出SO2。
歸納并總結。
學會總結,將知識及時總結成規(guī)律,便于識記。
【回憶設疑、過渡】在“黑面包”實驗中,為什么體積會膨脹,形成疏松多孔的海綿狀炭,如同一個“黑面包”,這又體現(xiàn)濃硫酸的什么性質(zhì)呢?
【講解、組織討論】是的,“黑面包”實驗中是發(fā)生了濃硫酸與“面包渣”碳的反應,請根據(jù)現(xiàn)象分析生成物是什么?寫出反應方程式。
【板書】3.3.2 氧化某些非金屬單質(zhì)(C、S)
C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O
【組織討論】通過剛才的學習我們了解濃硫酸具有強的氧化性,請利用氧化還原反應規(guī)律分析為什么濃硫酸作干燥劑時不能干燥H2S、HI、HBr氣體?寫出化學反應方程式。
討論、釋疑:蔗糖加入濃硫酸炭化時,在蔗糖內(nèi)加了幾滴水,濃硫酸吸水放出大量的熱,使?jié)饬蛩崤c生成的碳發(fā)生氧化還原反應,有大量氣體產(chǎn)生,生成的刺激性氣味的氣體是濃硫酸被還原所生成的二氧化硫,碳又被濃硫酸氧化成二氧化碳,因此會出現(xiàn)體積膨脹,疏松多孔海綿狀炭及刺激性氣味產(chǎn)生的現(xiàn)象。這體現(xiàn)了濃硫酸的氧化性。
推理、思考并回答:濃硫酸具有強氧化性,將碳氧化成二氧化碳,而本身被還原成二氧化硫,同時有水生成。
恍然大悟,討論寫出反應的化學方程式:
H2S + H2SO4 (濃)=S↓+SO2↑+2H2O
2HI + H2SO4(濃)=I2+SO2↑+2H2O
回憶前面的實驗現(xiàn)象,激發(fā)學生繼續(xù)探索。培養(yǎng)分析解決問題的能力。
培養(yǎng)綜合運用知識能力。
前后呼應,加深對濃硫酸的強氧化性的認識。學會辯證的認識問題。
【組織討論】濃硫酸和稀硫酸都有氧化性,是否有差異,表現(xiàn)在什么地方?為什么不同?
【師生小結】稀硫酸――弱氧化性――可與活潑金屬反應,生成H2――氧化性由H+體現(xiàn);
濃硫酸――強氧化性――加熱時可與絕大多數(shù)金屬和某些非金屬反應,通常生成SO2――氧化性由S體現(xiàn)。
【講述】硫酸是最重要的化工產(chǎn)品之一。掌握它的性質(zhì)可以更好的認識它在工業(yè)生產(chǎn)和國防上的重要用途。
討論小結,得出結論。
傾聽。
進一步理解量變引起質(zhì)變的規(guī)律,樹立辯證唯物主義的世界觀。
滲透性質(zhì)決定用途的思想。
【板書】4 硫酸的用途:
【指導閱讀】閱讀教材,了解硫酸的用途。
1.利用其酸性,可制磷肥、氮肥;可除銹;可制硫酸鹽。2.利用濃硫酸的吸水性,作吸水劑和干燥劑。 3.利用濃硫酸的脫水性,濃硫酸常用作精煉石油的脫水劑、有機反應的脫水劑等。 4.利用濃硫酸的高沸點難揮發(fā)性,常用于制取各種揮發(fā)性酸。
閱讀課文,歸納用途。
培養(yǎng)自學能力。
【本節(jié)小結】這節(jié)課我們重點探究的濃硫酸的化學特性。因為量變導致質(zhì)變,所以濃硫酸體現(xiàn)的以下與稀硫酸不同的特性:吸水性、脫水性、強氧化性。
回憶傾聽、領悟。
學會小結,將課本由厚變薄。
【作業(yè)】P134 三、四
研究性學習:利用學生實驗七中銅與濃硫酸的學生實驗,對以下問題進行探究性學習:
⑴.銅(足量)與濃硫酸反應過程后,銅片上的黑色物質(zhì)是什么?能否與濃鹽酸反應?體現(xiàn)了濃硫酸的什么性質(zhì)?
⑵.反應完后,觀察溶液的冷卻過程,將你觀察的現(xiàn)象記錄下來,加以分析。試分析該實驗反應步驟。
⑶.足量銅與濃硫酸反應完后,硫酸是否有剩余?為什么?為使現(xiàn)象更為明顯,硫酸濃度多大最為適宜?課本演示實驗能否進一步進行改進?如何改進。
【板書設計】
第三節(jié) 硫酸
一、硫酸:
1、稀硫酸具有酸的通性:
①、與堿、堿性氧化物、指示劑作用:
②、與活潑金屬反應生成H2(弱氧化性):
2、純硫酸的物理性質(zhì):
3、 濃硫酸的特性:
(1)、吸水性(干燥劑):物理變化。
(2)、脫水性(炭化):C12H12O2212C+11H2O
(3)、強氧化性:
①、氧化大多數(shù)金屬反應(除Pt、Au不反應):
Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑
②、氧化某些非金屬單質(zhì)(C、S)等:
C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O
4、硫酸的用途:
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相關閱讀:基于微粒觀和變化觀的《電解池》(第一課時)教學設計