硫酸和硝酸的氧化性

第四章第一节氨硫酸硝酸(二)教学目标：1.知识与技能能利用氧化还原反应知识理解浓硫酸、硝酸的氧化性；了解硫酸、硝酸在相关反应中体现的性质，了解硝酸的保存方法。2.过程与方法通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究的基本方法及进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯。通过学习浓、稀硫酸性质的比较，引导学生从量变引起质变角度，加深对自然辨证法的认识。3.情感态度与价值观通过实例，如浓硫酸、浓硝酸的广泛用途及可能造成的环境问题培养学生认识事物的两面性。教学重难点：重点：浓硫酸的特性难点：浓硫酸、浓硝酸的强氧化性及相关反应教学过程：【引言】初中我们学习了三大无机强酸------硫酸、硝酸，具有酸的通性，但这只是稀硫酸、稀硝酸的性质，这节课我们将全面认识一下H2SO4、HNO3。【板书】二、硫酸和硝酸的氧化性硫酸（一）酸的通性【讲述】我们所说的酸的通性，主要包括五个方面：1、与酸碱指示剂变色；2、与碱反应生成盐和水；3、与碱性氧化物反应生成盐和水；4、与活泼金属反应生成H2；5、与某些盐发生复分解反应。请大家从这五个角度指出硫酸具有酸的通性时具有代表性的离子方程式【投影】实验内容相应的离子反应方程式稀硫酸与石蕊试液H2SO4==2H＋+SO42―氢氧化铜Cu(OH)2+2H＋==Cu2＋+2H2O氧化铜CuO+2H＋==Cu2＋+H2O锌粒Zn+2H＋==Zn2++H2O氯化钡溶液Ba2＋+SO42―==BaSO4↓【过渡】硫酸和硝酸除了具有酸的通性以外，还具有一些特殊的性质，浓度不同，会引起性质上的差异。【板书】(二)浓硫酸物理性质：浓硫酸是一种无色油状液体，常见的浓硫酸的质量分数98%，密度为1.84g/㎝3,其物质的量浓度为18.4mol/L。H2SO4是一种高沸点、难挥发性的强酸，易溶于水，能与H2O以任意比互溶，H2SO4溶解时放出大量的热。【思考与交流】1.如何稀释浓硫酸？（酸入水,沿器壁,慢慢倒，不断搅拌）2.浓硫酸敞口露置在空气中，质量发生什么样的变化,这又是利用什么性质呢？(增重、吸水性)【讲述】这就是我们下面要学习的浓硫酸的三大特性之一吸水性。【板书】(三)浓硫酸的特性1、吸水性：指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合，生成一系列稳定的水合物，并放出大量的热。【讲述】浓硫酸能吸收水分子，是我们常用的干燥剂，下面，让我们总结一下，浓硫酸通常用来干燥哪些气体？【投影小结】浓硫酸做干燥剂：1.不能干燥碱性气体：NH32.不能干燥还原性气体：H2S、HI、HBr3.能够干燥：SO2、CO2、H2、HCl、O2等【视频实验】浓硫酸与胆矾的反应操作：在表面皿里放入少量胆矾，并滴加少量浓硫酸现象：固体由蓝变白，【问】白色固体可能是什么呢？（无水硫酸铜）【讲述】浓硫酸不仅能吸收游离态的H2O还能吸收某些结晶水合物中的水。【视频实验】蔗糖与浓硫酸的反应操作：将预先称量的20g蔗糖放入100mL烧杯中，加几滴H2O搅拌均匀，再加15mL浓硫酸，用玻璃棒迅速搅拌（现象：蔗糖由白变黑，体积膨胀，呈疏松海绵状，有刺激性气味气体生成，放出大量的热）【讲述】黑色物质为炭，浓H2SO4使它们逐渐变黑的现象称为炭化，这是浓H2SO4的脱水性。【板书】2、脱水性：浓硫酸可以按水中H、O原子个数比2：1夺取有机物中的H、O，脱水后生成碳。浓硫酸的脱水性导致了它的强腐蚀性【思考与交流】根据实验现象，推测可能发生了哪些化学反应？浓硫酸体现了哪些化学性质？反应后的产物是什么？蔗糖变黑说明有炭生成；“体积膨胀，呈疏松多孔状”说明有大量气体生成；刺激性气味的气体有可能是SO2;在此过程中，炭可能和浓硫酸发生了反应，生成了CO2和SO2气体。【思考与交流】1.将浓硫酸滴到干燥的蓝色石蕊试纸上，可能会出现什么现象？（变黑）2.万一不慎将浓硫酸溅到皮肤上，眼睛上、衣服上或桌面上，如何处理？（先用干抹布擦，再用大量水洗）【投影小结】吸水性脱水性对象游离态的H2O、结晶水合物中的H2O一般含H、O的有机物，H、O按物质的量比为2：1脱去类型化学变化化学变化能量放热放热现象无明显现象得到黑色固体关系有脱水则必吸水【讲述】蔗糖为含C、H、O元素的有机物遇浓H2SO4会炭化变黑，那么有何种气体生成呢？要想知道答案，就必须学习浓硫酸的另一个特性。【板书】3、强氧化性【问】由酸的性质可知，稀硫酸与Cu不反应，那么与浓硫酸呢？【视频实验】铜与浓硫酸的反应实验现象：①试管A中Cu片的表面有气泡产生，溶液由无色变为蓝色，说明Cu与浓硫酸反应时，Cu被氧化（氧化或还原）成了Cu2＋；②试管B中的品红溶液由红色变为无色，说明Cu与浓硫酸反应时，H2SO4被还原（氧化或还原），生成了SO2气体③试管C中石蕊溶液由紫色变为红色【讲述】在这装置中，浸碱液的棉团起尾气吸收的作用。(吸收二氧化硫)【问】Cu与浓硫酸反应需要什么条件？据实现现象推测反应物，并写方程式。【板书】(1)与金属反应Cu+2H2SO4(浓)=△=CuSO4+SO2↑+2H2O【练习】请同学们用双线桥标出电子转移，并指出氧化剂和还原剂。(氧化剂：浓H2SO4还原剂：Cu)【问】在这个反应中，浓硫酸都起什么作用？(浓硫酸中的硫被还原，因而表现强氧化性；有硫酸铜生成，表现硫酸的酸性。)【思考与交流】稀H2SO4是否具有氧化性？这与浓硫酸的强氧化性有何区别？(浓硫酸的氧化性是由+6价的S元素表现的，稀H2SO4也有氧化性，是由H＋表现出来的，是酸的通性。)【讲】酸的氧化性是指电离出H＋所表现的氧化性，是酸的共性。而氧化性的酸是指组成酸的具有变价的元素所表现出的氧化性。【过】H之后的Cu可以被浓H2SO4氧化，那么，H之前的金属能否被氧化呢？【讲述】由于浓H2SO4具有强氧化性，可使某些金属Al、Fe表面因氧化而生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续跟H2SO4反应，正因如此，常温下，浓H2SO4可以存放在Fe、Al容器中，但若加热，也可发生反应。【板书】与金属反应的规律：加热条件下，浓H2SO4可氧化绝大多数金属，但不产生H2，一般生成SO2常温下，浓H2SO4可使Fe、Al钝化(表现生成一层致密的氧化膜，阻止反应进一步进行，起到保护的作用)【过】浓H2SO4氧化性之强还体现在能跟一些非金属单质和还原性化合物反应。【板书】(2)与非金属反应【讲】在加热条件下，可将C、S、P氧化生成氧化物，本身还原为SO2，浓H2SO4只表现为氧化性。【板书】【思考与交流】区别浓硫酸和稀硫酸有哪些方法?(播放视频)【过渡】下面我们来看一下硝酸的性质【板书】硝酸(一)硝酸的性质一元强酸，具有酸的通性，易挥发，不稳定（分解），有强氧化性。【讲述】我们知道硝酸是易挥发的酸，见光或受热分解，硝酸的浓度越大，越容易分解。【板书】（1）见光或受热分解【思考】（1）硝酸应储存在什么试剂瓶中？答：棕色试剂瓶（2）常见的浓硝酸呈黄色，为什么？答：因为硝酸分解产生的NO2溶解在硝酸中，使硝酸呈黄色；向该溶液中通入氧气可去掉黄色。（4NO2+2H2O+O2=4HNO3）【板书】（2）硝酸的强氧化性【讲述】能与还原性物质反应：如金属单质、非金属单质，离子如：Fe2+、I-、S2-、SO32-等。注意：与金属反应不产生氢气，N元素被还原，其反应规律：【板书】（3）Cu分别与浓、稀硝酸反应（4）浓硝酸与非金属的反应(C、S等)注意：当反应条件不同、硝酸的浓度不同时， 硝酸还原产物中氮的化合价也是不同的，可能是不同的价态，如：（5）硝酸的实验室制取（6）硝酸的工业制法【讲述】金属的钝化:常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象常温下，浓硫酸或浓硝酸与某些金属(如铁、铝)接触时，能使金属表面生成一层致密的氧化物，从而阻止内部的金属继续与浓硫酸反应，这一现象