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一、教学流程图:

 

 

 

二、教案 

 

课题

硫酸

授课人

向太平

学校

 

教学目标

(一)知识目标:

使学生掌握浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)

(二)能力目标:

学会通过观察、思考发现问题,通过实验探究分析解决问题的能力;能通过实验等途径获取有用信息,并能用化学语言表达、交流的能力;学会运用比较、归纳和概括等方法对获取的信息进行加工的能力。

(三)情感目标:

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;激发学生的爱国热情和培养他们的环保意识;及培养学生严谨求实的科学态度和勇于求异的创新精神。

重点

浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性。

难点

浓硫酸的强氧化性

教学方法

启发——实验探究式教学法、多媒体辅助法

仪器、用品

浓硫酸、浓盐酸、硫酸铜晶体、水、稀硫酸、纸屑、棉花、木屑、蔗糖、铜片、铝片、品红溶液、浸有碱液的棉花、玻璃棒、烧杯、试管、铁架台、铁夹、导管、酒精灯、火柴、药匙、投影仪。

教师活动

学生活动

设计意图

引入氧族元素中硫的正化合价常见的有+4、+6两种价态。前面我们学习了SO2中+4价硫的性质,这节课我们要学习的是硫酸中+6价硫的性质。H2SO4是重要的化工原料,被誉为“化学工业之母”,工业三大强酸之一,我国现在是第一大硫酸生产国,硫酸总产量将突破3500万吨。今天我们就来探究硫酸的性质。

板书第三节 硫酸

回忆倾听。

明确上课内容,引起兴趣,激发爱国热情。

提问初中时我们就学习过稀硫酸,回忆稀硫酸具有哪些化学性质?为什么具有这些性质?   

板书一、硫酸

1. 稀硫酸具有酸的通性

提问酸的通性表现在哪些方面?

板书1.1 与碱、碱性氧化物、指示剂作用:H2SO4=2H++SO42-

 

小结、设疑稀硫酸与以上物质作用时表现出酸的通性时H+的价态未发生变化,是不是H+的价态一直不会变呢?

板书1.2 与活泼金属反应生成H2(弱氧化性):

思考并回答:稀硫酸具有酸的通性。因为硫酸在水中能电离出H+

回忆、思考、讨论、回答:与碱中和、碱性氧化物生成盐和水、指示剂显色等。

思考、讨论得出结论,回答:可以变,与活泼金属反应生成零价的氢气。

复习稀硫酸的化学性质。

 

 

 

 

复习氧化还原反应知识,为后面与浓硫酸的强氧化性比较埋下伏笔。

过渡】稀硫酸是一种强酸,具有酸的通性,以H+SO42-的形式存在,而浓硫酸主要是以H2SO4分子的形式存在,由于溶液中粒子不同,所以性质上肯定有差异,即浓硫酸具有自己的特性。下面我们就一起来探究浓硫酸。

【展示、讨论】展示两瓶密闭、体积相等的试剂瓶,分别装有浓硫酸和浓盐酸,不用化学方法如何加以鉴别?

 

 

 

板书2、纯硫酸的物理性质:

探究归纳】常见的浓硫酸质量分数为98.3%,密度1.84 gcm3,沸点为338 难挥发。能以任意比与水混溶,浓硫酸溶解时放出大量的热。

【设疑】浓硫酸溶解时放出大量的热,如何稀释浓硫酸呢?

 

 

回忆、倾听。

 

 

 

 

观察、讨论、上台探究、回答(1)拿起试剂瓶,感觉重的是浓硫酸,因为浓硫酸的密度大。(2)摇动试剂瓶,呈油状、粘稠的是浓硫酸。(3)分别打开瓶盖,瓶口无酸雾的是浓硫酸,因为浓硫酸难挥发。

倾听

 

 

 

 

回忆、回答:将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散。

明白物质的存在形式决定性质。明确学习任务,激发学生继续学习的积极性。

培养学生的观察能力,主动探究,激发学生兴趣。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

激活旧知识,落实新知识。

 

【强调】稀释浓硫酸时,若把水倒入浓硫酸中,

由于水的密度较小,浮在硫酸的上面,溶解时放出的热不易散失,使水暴沸而骤然气化,结果就像水滴入灼热的油锅一样,带着酸液向四周飞溅,引起伤害事故。

【投影】播放FLSAH动画。

  倾听,领悟。

 

 

 

 

观看、领悟。

解释原因,强调实验安全。

 

FLSAH动画,增加直观印象,活跃气氛。

【过渡】因为浓硫酸主要以硫酸分子的形式存在,与稀硫酸的性质是有差异,到底它的差异表现在哪些方面呢?

【板书】3、浓硫酸的特性:

【演示实验】在试管中加入一些胆矾,再加入34ml浓硫酸,振荡。观察固体和溶液的颜色变化。

【提问】生成的灰白色物质是什么?

【提问】回忆初中我们学习过胆矾的加热实验现象?

 

【展示】长时间放置后的标本。最终蓝色物质呈白色。

【投影】FLASH动画模拟改进实验,加深对浓硫酸吸水性的认识。

 

 

 

 

 

 

 

【讲解】胆矾失去了结晶水,结晶水与浓硫酸分子形成了硫酸水合物。说明浓硫酸能够吸收结晶水,浓硫酸具有吸水性。

【小结、板书3.1 吸水性(干燥剂)

【设疑】浓硫酸具有吸水性,常作为干燥剂,那么它能干燥哪些气体呢?不能干燥哪些气体呢?

 

 

 

 

 

【设疑】为什么H2SHIHBr不能用浓硫酸来干燥?欲知原因,我们继续学习。

 倾听、讨论。

 

 

 

观察并描述现象:固体由蓝色变为灰白色,溶液仍为无色。

思考。

回忆、回答:蓝色五水硫酸铜加热失水成白色无水硫酸铜。

分析比较说明浓硫酸体现了吸水性。

观看,领会。

 

 

 

 

 

倾听,领会。

 

 

 

【引导学生归纳】通常可用浓硫酸干燥的气体有:H2O2N2COCO2CH4SO2HClC12等:   

师生共同小结:不能用浓硫酸干燥的气体有:碱性气体:NH3、还原性气体:H2SHIHBr等。

 

 

 

 

培养观察能力。

 

激疑。

回忆对比旧知识,明确内在联系。

 

FLSAH动画模拟的原因:该实验所需时间较长,约为二天;浓硫酸未与硫酸铜晶体接触。更能说明浓硫酸只体现了吸水性。

明了浓硫酸的吸水性。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

激发学生的求知欲,为后面浓硫酸强氧化性的学习埋下伏笔,留下悬念。

投影、介绍】介绍某学生用硫酸残害北京动物园黑熊事件。展示材料和图片。

 

 

【设疑】为什么浓硫酸会对动物造成那么大的伤害的呢?

【学生分组实验6-3】潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。

提示皮肤与纸屑、棉花、木屑一样都是有机物,含CHO等元素。

分析】说明浓硫酸让有机物失水变成以黑色物质了。

【提问】我们做了这么多实验,一定饿了,下面我们来做一个“黑面包”实验。请同学们想想生活中面包是如何制作的?与我们的实验有什么异同?

倾听、讨论,惊奇。

 

 

讨论,迷惑不解。

 

学生上台实验后,各自回答:三种物质都发生了变化,生成了黑色的物质。

 

 

讨论,面包制作用面粉、水、加发酵粉(小苏打)后,加热。

 

引起学生兴趣,调动学生积极性。

激疑、探索。

培养学生实验动手能力,探索能力。

明了浓硫酸的脱水性。

 

激发学生兴趣,活跃气氛。

实验6-4】学生分组。分别用稀硫酸、不加水用浓硫酸、加水后再加浓硫酸来进行对比探究实验,明确 “黑面包”实验发生的条件。

演示演示“黑面包”实验:200 mL烧杯中放入20 g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入15 mL质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。观察实验现象。

动手,进行探究,归纳小结“黑面包”实验发生的条件。

观察并描述:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的物质;有大量气体冒出;有刺激性气味的气体生成。

培养学生探究分析实验发生的条件。

培养观察能力与描述现象的能力。

 

 

【提问】生成的黑色固体是什么物质?引导学生写出化学反应方程式。

通过试剂瓶的标签给出蔗糖的化学式:C12H12O22

【小结板书3.2 脱水性(炭化)

 

设疑浓硫酸对皮肤有强烈的腐蚀性,如果

我们做实验时不慎沾上了浓硫酸怎么办?

 

 思考、回答:黑色物质是碳单质。分析讨论写出化学方程式:

C12H12O22   12C+11H2O

  

 讨论并回答:如皮肤不慎沾上时,应立即用大量水冲洗(勿用手磨擦),然后在患处涂上3%~5%NaHCO3

揭示反应本质。

从标签上学生获得有用信息。

 

加深浓硫酸具有脱水性的认识,学会处理偶发事故,消除恐惧心理。

引导讨论】以上实验说明了浓硫酸既具有吸水性又具有脱水性,一字之差,请分析比较。

师生共同小结①吸水性:是指吸收水分或夺取结晶水合物中的结晶水,形成一系列稳定的硫酸水合物,但是被干燥的物质本质未变。②脱水性:是指将有机物中的氢、氧元素的原子按水的组成(2:1)脱去,生成水分子。

设疑】蔗糖碳化后,为什么能形成海绵状的碳,并有刺激性气味的气体产生?要解决这个问题,必须学习硫酸的另外一个非常重要的特性——强氧化性

过渡稀硫酸具有弱的氧化性,能与活泼金属反应生成氢气。浓硫酸是否也能与金属反应呢?是否也生成氢气呢?启发学生从浓、稀硫酸的成分及与金属的反应分析。

分析讨论,学生发言小结。作笔记。

 

 

 

 

回忆、思考。

 

 

分析、讨论、猜想。能与金属反应。因为微粒存在形式不一样,如有氧化性,肯定不一样。

培养学生概念间的比较能力,认清本质。

 

 

激发学生的求知欲。

 

培养对比分析能力。

【提问】铜能与稀硫酸反应吗?为什么?

 

 

【设问】铜能与浓硫酸反应吗?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【演示改进实验6-5浓硫酸与铜反应,

 

要求学生注意反应现象。

 

推理并回答:不能。因为在金属活动顺序中铜排在氢的后面。

猜想:不能。

 

观察、描述现象:不加热时无明显现象。加热时产生的气体能使品红,溶液褪色。溶液底部有灰黑色固体析出。冷却稀释后溶液呈蓝色。

 

激活旧知识。

 

激发好奇心。

培养观察能力、叙述能力。

【强调】生成的气体使品红溶液褪色后,应用碱液吸收尾气。

【讲解】实验中的灰黑色物质是副产物CuS等,是铜过量的原因,因为时间的关系,这个问题留到我们学生实验时来进行细致的探究。

 

 

 

【展示】浓硫酸与铜反应后的溶液长时间冷却后的现象,观察。

 

 

 

【引导讨论】1、铜片与浓硫酸能否反应?反应的条件是什么?

2、根据反应现象你认为反应后的生成物是什么?写出反应方程式。并指出氧化剂、还原剂。反应中的浓硫酸表现出什么性质?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3、稀硫酸与浓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来进行分析。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

回答:有白色晶体析出。

 

 

分析思考并回答:

1、   加热能反应。

2、   能使品红溶液褪色,具加热溶液又呈红色说明生成了二氧化硫;溶液稀释后呈蓝色说明有铜离子生成。且长时间冷却后有白色晶体析出 证明生成的产物是硫酸铜。化学方程式:Cu2H2SO4(CuSO4SO2↑+2H2O,铜是还原剂,浓硫酸是氧化剂,浓硫酸既表现出氧化性又体现出了酸性。

对比讨论出:稀硫酸的弱氧化性表现在它电离的H,而浓硫酸的强氧化性表现在硫酸分子中+6价的硫上。

注意环保。

为后面研究性学习提出问题,以有利于学生的可持继性发展。

培养学生不仅要注意实验过程,也要注重结果。

树立对化学现象与化学本质的辩证认识。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

使学生深入认识浓、稀硫酸的氧化性不同的本质。

【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?

【演示实验】把铝片放入盛有浓硫酸的试管 中,观察现象。加热观察。

【设问】为什么浓硫酸能与铜反应,而活泼的铝放入其中无明显现象呢?

【讲解】对。若加热就会发生反应。但是没加热就真的没发生反应吗?不是的,这是因为浓硫酸具有强氧化性,它可以使某些金属如铁、铝等表面发生“钝化。解释“钝化现象。

【展示图片】运输浓硫酸的槽车图片。

 

板书】浓硫酸与金属活动顺序氢以前的金属反应是否也生成氢气呢?为什么?

推理并回答:能。

 

观察无明显现象。加热有气体产生。

 

 

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。因为浓硫酸的强氧化性表现在+6的硫上。

培养逻辑思维能力。

激疑。

 

激发求知欲。

解惑,加深对浓硫酸的强氧化性的认识。

理解性质决定用途。

培养推理综合运用知识的能力。

 

【小结、板书3.3 强氧化性

 

3.3.1 氧化大多数金属反应(除PtAu不反应)

K Ca ……Pb(H)     Cu Hg Ag

常温:反应(除FeAl钝化)。    不反应。

加热:反应,不放出H2。  反应,放出SO2

归纳并总结。

 

学会总结,将知识及时总结成规律,便于识记。

回忆设疑、过渡】在“黑面包”实验中,为什么体积会膨胀,形成疏松多孔的海绵状炭,如同一个“黑面包”,这又体现浓硫酸的什么性质呢?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

讲解、组织讨论】是的,“黑面包”实验中是发生了浓硫酸与“面包渣”碳的反应,请根据现象分析生成物是什么?写出反应方程式。

板书3.3.2 氧化某些非金属单质(CS

C2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O

组织讨论】通过刚才的学习我们了解浓硫酸具有强的氧化性,请利用氧化还原反应规律分析为什么浓硫酸作干燥剂时不能干燥H2SHIHBr气体?写出化学反应方程式。

讨论、释疑:蔗糖加入浓硫酸炭化时,在蔗糖内加了几滴水,浓硫酸吸水放出大量的热,使浓硫酸与生成的碳发生氧化还原反应,有大量气体产生,生成的刺激性气味的气体是浓硫酸被还原所生成的二氧化硫,碳又被浓硫酸氧化成二氧化碳,因此会出现体积膨胀,疏松多孔海绵状炭及刺激性气味产生的现象。这体现了浓硫酸的氧化性。

推理、思考并回答:浓硫酸具有强氧化性,将碳氧化成二氧化碳,而本身被还原成二氧化硫,同时有水生成。

 

 

恍然大悟,讨论写出反应的化学方程式:

H2S + H2SO4 (浓)=S↓+SO2↑+2H2O

2HI + H2SO4(浓)=I2SO2↑+2H2O

回忆前面的实验现象,激发学生继续探索。培养分析解决问题的能力。

培养综合运用知识能力。

 

 

 

  

 

 

 

前后呼应,加深对浓硫酸的强氧化性的认识。学会辩证的认识问题。

组织讨论】浓硫酸和稀硫酸都有氧化性,是否有差异,表现在什么地方?为什么不同?

师生小结稀硫酸——弱氧化性——可与活泼金属反应,生成H2——氧化性由H+体现;

浓硫酸——强氧化性——加热时可与绝大多数金属和某些非金属反应,通常生成SO2——氧化性由S体现。

讲述】硫酸是最重要的化工产品之一。掌握它的性质可以更好的认识它在工业生产和国防上的重要用途。

讨论小结,得出结论。

 

 

 

 

 

倾听。

 

进一步理解量变引起质变的规律,树立辩证唯物主义的世界观。

 

渗透性质决定用途的思想。

 

板书硫酸的用途:

指导阅读】阅读教材,了解硫酸的用途。

1.利用其酸性,可制磷肥、氮肥;可除锈;可制硫酸盐。2利用浓硫酸的吸水性,作吸水剂和干燥剂。 3.利用浓硫酸的脱水性,浓硫酸常用作精炼石油的脱水剂、有机反应的脱水剂等。  4.利用浓硫酸的高沸点难挥发性,常用于制取各种挥发性酸。

阅读课文,归纳用途。

培养自学能力。

【本节小结】这节课我们重点探究的浓硫酸的化学特性。因为量变导致质变,所以浓硫酸体现的以下与稀硫酸不同的特性:吸水性、脱水性、强氧化性。

回忆倾听、领悟。

学会小结,将课本由厚变薄。

作业P134 三、四

研究性学习:利用学生实验七中铜与浓硫酸的学生实验,对以下问题进行探究性学习:

⑴.铜(足量)与浓硫酸反应过程后,铜片上的黑色物质是什么?能否与浓盐酸反应?体现了浓硫酸的什么性质?

⑵.反应完后,观察溶液的冷却过程,将你观察的现象记录下来,加以分析。试分析该实验反应步骤。

⑶.足量铜与浓硫酸反应完后,硫酸是否有剩余?为什么?为使现象更为明显,硫酸浓度多大最为适宜?课本演示实验能否进一步进行改进?如何改进。

板书设计

第三节      硫酸

    一、硫酸:

1、稀硫酸具有酸的通性:

①、与碱、碱性氧化物、指示剂作用:

②、与活泼金属反应生成H2(弱氧化性)

2、纯硫酸的物理性质:

3、 浓硫酸的特性:

1)、吸水性(干燥剂):物理变化。

2)、脱水性(炭化):C12H12O2212C+11H2O

3)、强氧化性:

①、氧化大多数金属反应(除PtAu不反应):

Cu2H2SO4() CuSO4SO2

②、氧化某些非金属单质(CS)等:

C2H2SO4() CO2↑+2SO2↑+2H2O

4、硫酸的用途:

 

    
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