硫酸教案

硫酸的制备和性质（教案）教学目标：（一）知识目标：知道工业上生产硫酸的基本原理；了解硫酸的性质。（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：实验探究式教学法、多媒体辅助法仪器、用品：浓硫酸、硫酸铜晶体、水、蔗糖、铜片、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。教学过程：【引入】展示硫酸的用途图片，硫酸因为有较多的重要用途被誉为“化学工业之母”，这节课我们就来了解硫酸的制备与性质。【学生】倾听，明确上课内容，引起兴趣，激发爱国热情。【板书】硫酸的制备与性质【过渡】硫酸的工业制法在中国已经有上千年历史，比西方国家早四五百年，中国历史上制取硫酸有胆矾法和绿矾法，故硫酸俗名绿矾油。现代制取硫酸则一般采用接触法。【板书】一、硫酸的工业制法【学生】阅读课本，在学案上填表培养学生阅读归纳能力流程设备反应原理生成SO2SO2的氧化SO3的吸收注:为了防止形成酸雾，提高SO3的吸收率,常用98.3%的浓硫酸来吸收SO3【过渡】硫酸的用途是由性质决定的，接下来我们就来了解硫酸的性质。【板书】二、硫酸的性质1．物理性质：【展示】浓硫酸【学生】学生观察,总结填空【归纳】纯硫酸是无色、油状粘稠的液体，高沸点(338℃)，难挥发，能以任意比与水互溶，溶于水时放出大量热。常见的浓硫酸质量分数为98.3%，密度1．84g／cm3，ρ(H2SO4)ρ(H2O)。【设疑】浓硫酸溶解时放出大量的热，如何稀释浓硫酸呢？【学生】思考，回答：把浓硫酸沿着烧杯壁缓慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌散热。【强调】化学用品的安全使用【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】2．化学性质1）稀硫酸具有酸的通性：H2SO4=2H++SO42—【讨论】浓、稀硫酸中所含有的粒子是否相同？【学生】不同，稀硫酸中主要含氢离子和硫酸根离子及水分子，不含硫酸分子；浓硫酸中由于水太少，不足以让硫酸分子发生电离，故主要含硫酸分子。（由此引出浓硫酸肯定有不同于稀硫酸的性质）【过渡】稀硫酸以H+和SO42—的形式存在，具有酸的通性，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的特性。【学生】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。激活旧知识，落实新知识。【板书】2）浓硫酸的特性：【实验1】在表面皿中加入一些胆矾，再加入适量浓硫酸，搅拌，观察固体的颜色变化。【学生】上台探究、培养学生的观察能力，主动探究，激发学生兴趣。【展示】长时间放置后的标本。最终蓝色物质呈白色。【回答】蓝色晶体变为白色粉末【提问】生成的白色物质是什么？回忆初中我们学习过胆矾的加热实验现象？【学生】回忆、回答：白色物质是无水硫酸铜；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。【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。【板书】①吸水性（结晶水或湿存水）用途：干燥剂【展示】“黑面包”我们做了这么多实验，一定饿了，我给大家带来了一个“黑面包”。它是如何制作的？【学生】惊奇，迷惑不解，激发学生的求知欲，调动学生积极性，活跃气氛。【实验2】取2g蔗糖，放入大试管中，加入约5mL浓硫酸，迅速搅拌，然后塞上带玻璃导管的橡胶塞，将玻璃导管的另一端插入盛有品红溶液的试管中。【学生】观察并描述：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，品红褪色培养观察能力与描述现象的能力，为后面浓硫酸强氧化性的学习埋下伏笔，留下悬念。【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【学生】思考、回答：黑色物质是碳单质【分析】蔗糖含C、H、O元素，分子式为C12H22O11，浓硫酸让有蔗糖H、O元素按水的组成（2﹕1）从有机物中“脱离”出来，结合成水分子，生成了黑色的C。体现了浓硫酸的脱水性。【板书】②脱水性【提示】皮肤与纸屑、棉花、木屑一样都是有机物，含C、H、O等元素。浓硫酸对皮肤有很强的腐蚀性，若不慎沾上，怎样处理？【学生】立即用大量水冲洗，在患处涂上3%~5%的NaHCO3，严重者送医院。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。【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，为什么体积膨胀，品红为何褪色？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。【学生】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。【板书】③强氧化性a.氧化某些非金属单质（C、S）C＋2H2SO4（浓）==CO2↑＋2SO2↑＋2H2O【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。【学生】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？【学生】推理并回答：不能。因为在金属活动顺序中铜排在氢的后面。【设问】铜能与浓硫酸反应吗？【实验3】浓硫酸与铜反应【学生】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，因为时间的关系，这个问题留到课后来进行细致的探究。【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。【学生】分析思考并回答：1、加热能反应。2、能使品红溶液褪色，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：Cu＋2H2SO4(浓)==CuSO4＋SO2↑＋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。【展示图片】运输浓硫酸的槽车图片。【设问】为什么浓硫酸能与铜反应，却可以用活泼的铁制容器盛放呢？【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。解惑，加深对浓硫酸的强氧化性的认识。【板书】b.氧化大多数金属反应Cu＋2H2SO4(浓)==CuSO4＋SO2↑＋2H2O【归纳】常温：反应（除Fe、Al钝化）。不反应。加热：反应，不放出H2。反应，放出SO2。学会总结，将知识及时总结成规律，便于识记。【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H2S、HI、HBr气体？【学生】H2S、HI、HBr气体有较强的还原性，浓硫酸具有强的氧化性，会把它们氧化成其他物质，所以不能用浓硫酸干燥。培养推理综合运用知识的能力，加深对浓硫酸的强氧化性的认识。学会辩证的认识问题。理解性质决定用途。【小结】不能用浓硫酸干燥的气体有：碱性气体：NH3、还原性气体：H2S、HI、HBr等。【板书】c.氧化某些化合物【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+6价S体现。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。【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。渗透性质决定用途的思想。【板书】三、硫酸的用途：【指导阅读】阅读教材，了解硫酸的用途。【学生】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。【学生】回忆倾听、领悟。学会小结，将课本由厚变薄。【练习】见学案【作业】P95T4、6【板书设计】硫酸的制备与性质一、硫酸的工业制法二、硫酸的性质1．物理性质2．化学性质1）稀硫酸具有酸的通性：H2SO4=2H++SO42—2）浓硫酸的特性：①吸水性（结晶水或湿存水）用途：干燥剂②脱水性（炭化）：C12H12O2212C+11H2O③强氧化性：a.氧化某些非金属单质（C、S）等：C＋2H2SO4(浓)==CO2↑＋2SO2↑＋2H2Ob.氧化大多数金属(除Pt、Au不反应）Cu＋2H2SO4(浓)==CuSO4＋SO2↑＋2H2O常温，铝、铁遇浓硫酸钝化c.氧化某些化合物（H2S、HI、HBr）等三、硫酸的用途浓硫酸