2019-2020年人教版化學(xué)必修1 第4章第4節(jié) 氨 硝酸 硫酸（共2課時） 教案.doc

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2019-2020年人教版化學(xué)必修1 第4章第4節(jié) 氨 硝酸 硫酸（共2課時） 教案 ◆ 教材分析 氨、硝酸、硫酸是非金屬及其化合物的典型代表，教材把這一內(nèi)容放在必修一最后一章節(jié)，通過對前面一二三章以及本章非金屬硅、氯的學(xué)習(xí)，一方面可以形成完整的金屬、非金屬及其化合物知識體系，另一方面具有鞏固離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等基礎(chǔ)知識的作用。在第三章的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介紹化合物知識和研究方法，為元素族概念的形成、元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、元素周期表的形成積累了感性認(rèn)識的材料。 ◆ 教學(xué)目標(biāo) 【知識與能力目標(biāo)】 1、通過實(shí)驗(yàn)了解氨、硝酸、硫酸及銨鹽的性質(zhì)； 2、能描述氨的實(shí)驗(yàn)室制法； 3、了解硫酸 硝酸及氨的用途。； 4、能說出氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)及氨氣的檢驗(yàn)方法。 【過程與方法目標(biāo)】 1、通過對濃.稀硝酸性質(zhì)的對比和探討，了解對比的學(xué)習(xí)方法； 2、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析思維能力； 3、提高提出分析問題，解決問題的能力； 4.觸類旁通，舉一反三，調(diào)高總結(jié)反應(yīng)規(guī)律扥能力。 【情感態(tài)度價值觀目標(biāo)】 1、通過對硝酸性質(zhì)的探討,體會內(nèi)因與外因，量變引起質(zhì)變.現(xiàn)象和本質(zhì)等辯證唯物主義的哲學(xué)原理； 2、對學(xué)生進(jìn)行“現(xiàn)象與本質(zhì)”“量變與質(zhì)變”等辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育； 3、通過實(shí)驗(yàn)研究，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)】 1、氨氣的性質(zhì)，噴泉實(shí)驗(yàn)原理； 2、濃硫酸的性質(zhì)； 3、硝酸的性質(zhì)。 【教學(xué)難點(diǎn)】 1、強(qiáng)化性酸的反應(yīng)規(guī)律； 2、對適合做噴泉實(shí)驗(yàn)氣體的分析； 3、濃硫酸吸水性和脫水性的區(qū)別。 ◆ 課前準(zhǔn)備 ◆ 濃硫酸，濃氨水，濃鹽酸實(shí)物；氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)；蔗糖炭化實(shí)驗(yàn)視頻；氨氣實(shí)驗(yàn)是制備視頻；銨鹽性質(zhì)視頻；硝酸性質(zhì)視頻等。 ◆ 課時安排 ◆ 2課時 ◆ 教學(xué)過程 第一課時 【導(dǎo)入】杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏 2004年4月20日上午10時，杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏事件，整個廠區(qū)是白茫茫的一片，方圓數(shù)百米，空氣中彌漫著一股濃烈的刺激性氣味，進(jìn)入廠區(qū)呼吸都感到困難。廠區(qū)內(nèi)寒氣逼人。市消防中心接到報案后立即制定方案，出動上百名消防隊(duì)員，十余量消防車…… 【提問】從以上時間中能夠得出氨氣有什么氧的性質(zhì)？遇到氨氣泄露，如何處理？ 【學(xué)生活動】如果發(fā)生氨氣泄露，用濕毛巾捂住鼻孔呼吸，盡快逃離現(xiàn)場，實(shí)施自救。 【教師講解】氨氣對人的眼、鼻、喉等黏膜有刺激作用，接觸時應(yīng)小心。如果不慎接觸過多的氨而出現(xiàn)病狀，要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣，并用大量水沖洗眼睛。 【教師總結(jié)】氨氣的物理性質(zhì)：無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水（1:700）。教師強(qiáng)調(diào)，氨氣是在水中溶解度最大的氣體。 【過渡】利用氨氣極易溶于水的性質(zhì)，我們可以這一個“噴泉實(shí)驗(yàn)”。 【實(shí)驗(yàn)演示】氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)。在干燥的圓底燒瓶里充滿氨氣，使玻璃管插入有水的燒杯里(水里事先加入少量酚酞試液)，膠頭滴管里有水。開始觸發(fā)噴泉，打開橡皮管上的夾子，擠壓滴管的膠頭，使少量水進(jìn)入燒瓶。 【觀察現(xiàn)象】擠壓膠頭滴管后形成紅色的噴泉。 【提問】氨為什么會形成噴泉？ 【學(xué)生回答】氨氣極易溶于水，使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，瓶內(nèi)外形成較大的壓強(qiáng)差；大氣壓將水壓入燒瓶。 【提問】水溶液呈紅色，說明氨氣僅僅是溶于水嗎？還有什么其他的性質(zhì)？ 【學(xué)生回答】氨水具有堿性。 【教師講解】氨氣與水反應(yīng)生成一元弱堿NH3.H2O,部分電離成NH4+和OH-,，使得氨水呈堿性。NH3+H2O NH3.H2O NH4++OH-。 【提問】形成噴泉的原理？只有氨氣能做噴泉實(shí)驗(yàn)嗎？ 【學(xué)生回答】不止氨氣，只要能形成巨大壓強(qiáng)差就可以實(shí)現(xiàn)“噴泉”。 【教師講解】可以形成噴泉的氣體可溶液的組合有HCI-水；SO2-NaOH；CO2-NaOH等。 【提問】若實(shí)驗(yàn)室只有單孔塞，能否用上述裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)？如能，應(yīng)如何觸發(fā)噴泉？ 【學(xué)生回答】熱毛巾敷在圓底燒瓶上。 【提問】若 VL燒瓶充滿標(biāo)況下的氨氣，噴泉實(shí)驗(yàn)后溶液充滿整個燒瓶，所得溶液物質(zhì)的量濃度 ？ 【學(xué)生回答】1/22.4 mol/L。 【提問】如果將氨氣換成NO2,溶液濃度是多少？換成NO2:O2為4:1的混合氣體，溶液濃度都是多少？ 【學(xué)生回答】換成氨氣濃度還是1/22.4 mol/L；換成NO2:O2為4:1的混合氣體，溶液濃度為4/5. 1/22.4 mol/L。 【過渡】我餓們學(xué)習(xí)了氨氣的物理性質(zhì)，下面我們學(xué)習(xí)氨氣的化學(xué)性質(zhì)。 【教師講解】角度1.從酸堿性的角度考慮----唯一的堿性氣體 NH3+H2O NH3.H2O NH4++OH-。 【學(xué)生活動】NH3的檢驗(yàn)方法之一：能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。 【教師講解】分析氨水的成分，比較氨水與液氨的區(qū)別。 名稱 氨水 液氨 成因 氨氣溶于水 溫或加壓是純凈氨氣液化 物質(zhì)類別 混合物 純凈物 微粒種類 NH3、H2O、NH3.H2O、 NH4+、OH-、H+(極少) NH3 【學(xué)生活動】寫出氨氣與酸和酸氧化物反應(yīng)的方程式 NH3+HCl=NH4Cl （現(xiàn)象：白煙）； NH3+HNO3=NH4NO3 （現(xiàn)象：白煙）； NH3+HNO3=NH4NO3 （無現(xiàn)象）； NH3+H2SO4=NH4HSO4（無現(xiàn)象）。 【教師講解】分析白煙產(chǎn)生的原因，因?yàn)闈獍彼蜐恹}酸都有揮發(fā)性。氨氣和氯化氫在空氣中相遇形成銨鹽固體氯化銨，就出現(xiàn)的白煙的現(xiàn)象。 【學(xué)生活動】氨氣的檢驗(yàn)方法之二：用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙。 催化劑 △ 【教師講解】角度2： 從氧化還原的角度考慮----具有還原性。 氨的催化氧化的反應(yīng)：4NH3+5O2 = 4NO+6H2O。 【教師講解】氨氣催化氧化是工業(yè)之硝酸的基礎(chǔ)。 【教師總結(jié)】氨的用途 【過渡】氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有很廣泛用途。工業(yè)獲得氨氣是合成氨反應(yīng)，那么實(shí)驗(yàn)室如何獲得氨氣呢？ 【實(shí)驗(yàn)演示】實(shí)驗(yàn)室制氨氣 【觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】氨氣的制備是采用固固加熱的方式，氨氣的收集用向下排空氣法收集。 【教師講解】①藥品：NH4C固體(銨鹽) 、Ca(OH)2固體 (強(qiáng)堿)。②氣體發(fā)生裝置固+加熱產(chǎn)生氣體；③氣體收集裝置：向下排空氣法收集。④驗(yàn)滿方法：濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，變藍(lán)。⑤干燥氨氣的方法：堿石灰(堿性干燥劑)，注意不能用濃硫酸和無水氯化鈣 干燥；⑥干燥裝置：球形干燥管或U形干燥管；⑦尾氣吸收裝置：氨氣極易溶于水形成倒吸，要采用防倒吸裝置。 【過渡】實(shí)驗(yàn)室中還可以用哪些方法快速制氨氣？ 【教師講解】方法二、濃氨水加堿石灰/生石灰/NaOH法：①制備原理，堿石灰吸水、溶解時放熱，有助于濃氨水中氨氣揮發(fā)；②實(shí)驗(yàn)裝置是固液不加熱制氣體。 【學(xué)生活動】比較兩種氨氣制備方法裝置的異同。 【提問】能用受熱分解銨鹽如氯化銨，碳酸銨，硝酸銨來制備氨氣嗎？ 【學(xué)生回答】不能，受熱分解銨鹽如氯化銨在試管口又重新凝結(jié)成氯化銨，獲得不了氨氣。 【過渡】氨氣與酸反應(yīng)生成銨鹽，銨鹽有哪些性質(zhì)。 【學(xué)生活動】在物理性質(zhì)上銨鹽都是易溶于水的鹽，在化學(xué)性質(zhì)上銨鹽可以與強(qiáng)堿反應(yīng)生成一水合氨，這是強(qiáng)堿制弱堿的原理。 【教師總結(jié)】銨鹽有三方面的通性。通性一，銨鹽均易溶于水。通性二，銨鹽不穩(wěn)定均易受熱分解.如NH4Cl=NH3↑+HCl↑；NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑；(NH4)2CO3=2NH3 ↑ +H2O+CO2 ↑。通性三，銨鹽與堿共熱產(chǎn)生氨氣，如NH4Cl + NaOH△ NaCl +NH3↑+H2O。 【教師總結(jié)】氮元素在自然界中的循環(huán)。 第二課時 【導(dǎo)入】我們上初中時就學(xué)習(xí)過濃硫酸的炭化實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時學(xué)習(xí)的時濃硫酸的脫水性，今天我們具體學(xué)習(xí)硫酸和硝酸的性質(zhì)。 【學(xué)生活動】根據(jù)已有信息，預(yù)測硫酸和硝酸的性質(zhì)。硫酸和硝酸都是酸，具有酸的通性。①使指示劑變色：稀硫酸與硝酸使紫色石蕊試液變紅；②與堿發(fā)生中和反應(yīng)：H+ + OH - = H2O；③與堿性氧化物反應(yīng)：2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O；④與鹽反應(yīng)：2 H+ + CO3 2- = H2O + CO2↑；⑤與活潑金屬反應(yīng)。 【教師講解】濃硫酸的物理性質(zhì)：①色態(tài)：無色、粘稠的油狀液體；②沸點(diǎn)：約338℃——難揮發(fā)酸（高沸點(diǎn)酸）；③密度：1.84g/cm3——高密度酸；④溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量熱； ⑤兩高：沸點(diǎn)、密度高；⑥兩大：溶解度、溶解放熱量大。 【提問】濃硫酸在稀釋時應(yīng)注意什么問題？ 【學(xué)生回答】應(yīng)將濃硫酸沿?zé)谙蛩新⑷?，并用玻璃棒不斷攪拌? 【教師講解】實(shí)驗(yàn)室制HCl氣體可用濃硫酸制備。例如：H2SO4(濃) +NaCl微熱NaHSO4 + HCl↑；H2SO4(濃) +2NaCl 強(qiáng)熱Na2SO4 + 2HCl↑。 【學(xué)生活動】實(shí)驗(yàn)室制HCl氣體是利用高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸，難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸的原理。 【教師講解】濃硫酸有三大特性：吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。 1.吸水性。能吸收水份?？梢杂脻饬蛩岣稍锱c它不反應(yīng)的氣體，如O2、H2、N2、Cl2、CO2、SO2、HCl 。 【提問】能用濃硫酸干燥H2S、NH3氣體嗎？ 【學(xué)生活動】不能與濃硫酸干燥H2S、NH3氣體。濃硫酸會氧化H2S，會與NH3發(fā)生反應(yīng)。 【提問】將硫酸銅晶體投入濃硫酸中,有何現(xiàn)象? 【學(xué)生活動】藍(lán)色晶體變成白色粉末。 【教師講解】1.脫水性。濃硫酸與木屑、棉花、紙屑反應(yīng)；濃硫酸與蔗糖反應(yīng)。 濃硫酸的脫水性是指濃硫酸能按水的組成比脫去有機(jī)物中的氫和氧元素。 【提問】濃硫酸的吸水性與脫水性有何區(qū)別? 【學(xué)生活動】吸水性是指吸收物質(zhì)中本來就有的自由水或結(jié)晶水（CuSO4.5H2O），脫水性是指將化合物中H和O元素以2:1比例脫去（如蔗糖碳化）。 【實(shí)驗(yàn)演示】蔗糖炭化實(shí)驗(yàn)。 【觀察現(xiàn)象】蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀，并放出有刺激性氣味的氣體 【教師講解】C12H22O11 濃硫酸能將蔗糖中的H和O按原子個數(shù)比2：1脫去形成水，使蔗糖生成炭。 【教師講解】3. 強(qiáng)氧化性。 【演示實(shí)驗(yàn)】銅與濃硫酸的反應(yīng)，分析反應(yīng)2H2SO4(濃)+Cu△CuSO4+2H2O+SO2 。 【觀察現(xiàn)象】有氣體產(chǎn)生，此氣體使品紅溶液褪色或紫色的石蕊試液變紅。反應(yīng)后溶液倒入少量的水中，溶液呈藍(lán)色。 【學(xué)生活動】分析上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，指出氧化劑和還原劑，并分析濃硫酸在上述反應(yīng)中體現(xiàn)的性質(zhì)。 【教師總結(jié)】加熱時，濃硫酸能與大多數(shù)金屬反應(yīng)(Au、Pt除外) ，一般沒有氫氣生成，通常生成SO2氣體。 【教師講解】濃硫酸可以氧化劑金屬單質(zhì)，也可以氧化金屬單質(zhì)。如濃硫酸與碳的反應(yīng)： C+2H2SO（濃）△ CO2↑+2SO2 ↑+2H2O。 【教師總結(jié)】常溫下，濃硫酸可用鐵槽車或鋁槽車運(yùn)輸，這是因?yàn)槌叵?，濃硫酸可使鐵或鋁的表面生成一層致密的氧化膜，阻止了內(nèi)部金屬與濃硫酸進(jìn)一步反應(yīng)，這種現(xiàn)象叫做——鈍化。 【過渡】思考:濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，稀硫酸是否有氧化性？如果有，其氧化性與濃硫酸的氧化性有何不同？ 【學(xué)生活動】濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，稀硫酸只有酸的通性，沒有強(qiáng)氧化性。 【教師講解】稀H2SO4：由H+和SO42-構(gòu)成—弱氧化性（由H+體現(xiàn)）—可與活潑金屬反應(yīng)生成H2；濃H2SO4：由H2SO4分子構(gòu)成—強(qiáng)氧化性（由 S體現(xiàn)）—加熱時可與大多數(shù)金屬和某些非金屬反應(yīng)，通常生成SO2。 【練習(xí)】下列現(xiàn)象反映了硫酸的哪些主要性質(zhì)？ ①濃硫酸滴在木條上，過一會兒，木條變黑。 ②敞口放置濃硫酸時，質(zhì)量增加。 ③鋅粒投入稀硫酸中，有氣泡產(chǎn)生。 ④把銅片放入濃硫酸里加熱，有氣體產(chǎn)生。 ⑤利用濃硫酸和食鹽固體反應(yīng)可制HCl氣體。 ⑥濃硫酸不能用來干燥硫化氫氣體。 ⑦利用硫化亞鐵跟稀硫酸反應(yīng)可制H2S氣體。 【教師總結(jié)】硫酸的用途。 【過渡】硝酸，硫酸和鹽酸合稱工業(yè)三大強(qiáng)酸，我們已經(jīng)知道硫酸除了具有酸的通性以外還有它的特性呢？濃硫酸的強(qiáng)氧化性體現(xiàn)在哪些方面？稀硫酸有強(qiáng)氧化性嗎？那么硝酸有沒有強(qiáng)氧化性？濃、稀硝酸又有什么不同呢？ 【學(xué)生活動】濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，表現(xiàn)在可以氧化不活潑金屬，自身被還原成二氧化硫。稀硫酸無強(qiáng)氧化性，不與不活潑金屬（如銅）反應(yīng)。 【教師講解】硝酸的物理性質(zhì)。無色，易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，能以任意比溶于水，含HNO3 98%的硝酸—發(fā)煙硝酸。 【學(xué)生活動】舉例說明硝酸體現(xiàn)酸性的反應(yīng)。如HNO3+NaOH=NaNO3+H2O。 【教師講解】硝酸具有強(qiáng)氧化性，可以與大多數(shù)金屬反應(yīng)，如Cu與硝酸反應(yīng)： Cu + 4HNO3(濃） = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ +2H2O； 3Cu + 8HNO3(?。? 3 Cu(NO3)2 + 2NO ↑ +4H2O； 【學(xué)生活動】認(rèn)識到金屬越活潑，反應(yīng)越復(fù)雜，但一般濃硝酸被還原的產(chǎn)物是NO2,稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO。 【教師講解】硝酸具有強(qiáng)氧化性，可以與非金屬單質(zhì)反應(yīng)。 C +4HNO3 （濃）=2H2O +4NO2 ↑ +CO2 ↑ 【教師講解】硝酸還能氧化FeO、 Fe(NO3)2(Fe2+)、 HBr(Br-)、 HI(I-) 、H2S (S2-)、 SO2等具有還原性的化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此，不能用硝酸與有關(guān)的鹽反應(yīng)制取HI、 SO2、 H2S、 HBr等氣體。 【教師總結(jié)】硝酸與金屬反應(yīng)時，主要是HNO3中+5價的氮得到電子，被還原成較低價氮的物質(zhì)，稀硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO，濃硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO2，而不像鹽酸與金屬反應(yīng)那樣生成H2。Fe 和Al遇到冷的濃硝酸被鈍化，被氧化成一層致密的氧化膜，與濃硫酸一樣。 【教師講解】硝酸不穩(wěn)定，見光易分解：4HNO3（濃）光2H2O +4NO2 ↑ +O2 ↑ 。 【提問】實(shí)驗(yàn)室應(yīng)如何保存硝酸？ 【學(xué)生回答】硝酸要保存在棕色瓶里，并置于陰涼的地方。 【教師講解】硝酸的氧化性強(qiáng)至可以氧化大多數(shù)金屬，除Au、 Pt外，如果把濃硝酸和濃鹽酸按照1：3的體積比混合（即王水），就可以氧化所有的金屬。 【教師講解】硝酸的用途：制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽等。 【課堂小結(jié)】硝酸和硫酸的強(qiáng)氧化性。 Cu + 4HNO3(濃） = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ +2H2O； 3Cu + 8HNO3(?。? 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑ +4H2O； C +4HNO3 （濃）= 2H2O +4NO2 ↑ +CO2 ↑； C+2H2SO（濃）△ CO2↑+2SO2 ↑+2H2O； H2SO4(濃) +NaCl微熱NaHSO4 + HCl↑； 2H2SO4(濃)+Cu△CuSO4+2H2O+SO2。 ◆ 教學(xué)反思 略。