[教学设计]氨 硝酸 硫酸
第一课时
教学目标:
1.探究氨和铵盐的性质、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液氨泄漏 :
XX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…。
简要介绍合成氨发展史
[问题]
1、为什么在液氨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] 一、 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4-8] 成功关键:烧瓶干燥、密封。
现象:形成红色喷泉。
结论: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,讨论氨水中的成分: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。共5页,当前第1页12345
[教学设计]氨 硝酸 硫酸
[提问]:
1 能否用浓硫酸干燥nh3?
2 能否使用nh4hco3、nh4no3?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,我们下面分析铵盐的性质
[板书]4、铵盐
[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。
[板书]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他化工产业上(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]
附板书计划:
一、 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=nh4cl nh3+hno3=nh4no3、
2nh3+h2so4=(nh4)2so4
(3)nh3与o2的反应: 4nh3+5o2 4no+6h2o(工业上制硝酸)
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
5、氨的用途
第二课时
教学目标:
1.巩固稀硫酸的性质;探究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。共5页,当前第2页12345
[教学设计]氨 硝酸 硫酸
[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
二、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4-9] 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+2h2o4(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共5页,当前第3页12345
[教学设计]氨 硝酸 硫酸
[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。
[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(+6)(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。
[小结]略
[作业]
第三课时
教学目标:
1、探究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的试剂瓶里。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。 共5页,当前第4页12345
[教学设计]氨 硝酸 硫酸
[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,硝酸几乎能氧化所有的金属。
②常温下fe、al等金属在浓hno3中发生“钝化”。
③硝酸越浓,其氧化性越强。如稀hno3可使石蕊试纸变红,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,硝酸反应产物发生变化: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?
[板书] 4、不稳定性
光照
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。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。
[小结]略
[作业]
共5页,当前第5页12345