《氨 硝酸 硫酸》教案1.docx

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《氨硝酸硫酸》教案1

《氨硝酸硫酸》教案

第一课时

一、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。

二、教学重点：

氨和铵盐的化学性质

三、教学难点：

实验室制氨的化学反应原理

四、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

五、教学过程：

   [新闻导课] 2004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……

[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？

 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]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。

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？

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

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                。

（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？

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。

（3）NH3与O2的反应：

   4NH3＋5O2  

 4NO＋6H2O

[演示实验]实验室制取氨气：

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。

2NH4Cl＋Ca（OH）2 

 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 仪器：

固+固加热（同制氧气）；收集：

排空气法。

[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

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。

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？

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

（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。

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？

第二课时

一、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。

二、教学重点：

硝酸的不稳定性和强氧化性

三、教学难点：

硝酸的强氧化性

四、教学过程：

[故事导入]  

   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”。

（一）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

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。

 [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）

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

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。

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？

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。

第三课时 

一、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。

二、教学重点、难点：

浓硫酸的强氧化性。

三、教学方法：

启发式。

四、教学辅助手段：

投影。

五、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。

[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？

一、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。

（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？

（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。

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。

（1）Cu+2H2

O4（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？

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？

（1）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

[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？

（2）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。