硫酸教学设计

《硫酸》教学设计【教材分析】本节教学内容位于人教版必修一第四章第四节《氨硝酸硫酸》中的第三部分，是必修一不可或缺的一部分，同时硫酸的性质是高考中的必考内容之一，学生在初中阶段已经学习过了稀硫酸的相关性质，通过本节课的教学可以让学生在学习新知识的基础上巩固旧知识，达到承上启下的作用，帮助学生构建完整的知识体系。必修一的特点是基础性，硫酸是硫元素最高价氧化物对应的水化物，是一种典型的含氧酸，掌握硫酸的性质有助于学生系统的掌握硫元素对应的物质的内在联系，并且浓硫酸是很有代表性的强氧化性酸，因此该内容是必不可少的。【学情分析】经过第三章金属及其化合物、第四章非金属及其化合物前三节内容的学习学生已经储备了不少元素化合物的知识，学生在学习硫酸之前已经学习了硝酸的性质，对于酸的通性有了认识和了解，同时由于已经知道浓硝酸有氧化性的知识基础通过类比思想完成对浓硫酸氧化性的理解，便于学生迁移应用。【教法分析】本节课从在介绍了硫酸的物理性质之后，从物质类别和化合价的角度预测硫酸的性质。在完成预测后，通过实验探究完成对硫酸性质的确认和了解，最后再对硫酸的性质进行总结，加深学生的印象。【教学目标】1.知识与技能：掌握硫酸的主要性质，对其三大特性有较为全面的认识；了解硫酸的用途及其在工业生产中的价值。2.过程与方法：通过类比和实验探究的过程逐步了解科学探究的一般过程方法，提高观察和分析问题、解决问题的能力。3.情感态度价值观：利用实验激发探究欲望，通过过程的体验与参与逐渐提高对化学学科的兴趣；金属铜与浓硫酸反应产生二氧化硫的实验则要体现出绿色化学中对环保的要求，提升环保意识。【教学重点】浓硫酸的强氧化性、吸水性和脱水性【教学难点】浓硫酸的强氧化性【教学方法】讲授法、启发性教学、实验法【教学工具】烧杯两个、浓硫酸(98%)、稀硫酸（2mol/L）、试管若干、蔗糖固体、蒸馏水、玻璃棒、CuSO4·5H20粉末、Al片【教学媒体】板书、PPT【教学流程】教学流程教师活动学生活动课堂导入提问引入，引起学生思考学生积极思考，提出观点给出观点，实验分析实验探究积极观察，主动参与【教学过程】教学过程教师活动学生活动设计意图导入[师]大家在初中已经学习过了稀硫酸的相关性质，大家来回忆一下，稀硫酸到底有哪些性质？[师]大家说的很好，稀硫酸的性质可以归纳为五条：1、使酸碱指示剂褪色；2、与碱反应；3、与碱性氧化物反应；4、与活泼金属反应；5、与部分盐反应。那么大家初中所学的稀硫酸只是硫酸的一部分，硫酸分为稀硫酸和浓硫酸，浓硫酸又是怎样的一种酸呢？[生]和碱反应，和碱性氧化物反应，和部分盐反应（酸的通性）[生]思考回顾旧知识，引出新知识物理性质[师]了解一个物质我们是否可以从物理性质和化学性质两个方面进行考虑？那首先我们来看看硫酸的物理性质。老师拿一杯浓硫酸和一杯稀硫酸溶液让学生对比观察。可以发现二者都是无色液体，而浓硫酸是油状的。这两份液体是等体积的，老师已经提前称了重，发现浓硫酸要重一些，这说明了什么呢？[师]对，浓硫酸的密度大于1，密度大于1的液体是不是浓度越大密度就越大呢。硫酸则验证了这句话。纯硫酸的密度大于水的密度，所以硫酸溶液的密度都大于水的密度。且硫酸含量越高密度越大。[师]同学们思考一下，我们前面已经学习过稀硫酸的配制是不可以将水直接加入浓硫酸中去的，那同学们现在可以告诉老师原因到底是什么吗？浓硫酸溶于水还会放出大量的热，总结一下浓硫酸的物理性质有以下几点：无色油状液体，密度大于水，可以与水以任意比例互溶，最浓的浓硫酸的质量分数为98.3%。在这里老师要强调一下，在我们平时书写离子方程式的时候稀硫酸是要拆成2H+和一个SO42-的形式的，而[生]仔细观察，记忆[生]浓硫酸的密度更大[生]从密度的角度进行回答让学生从色味态等物理性质方面认识硫酸，利用对比的方法找出稀、浓硫酸的区别，渗透新课程主张提高学生实践能力的目标知识讲解讲解硫酸的性质认真听讲总结归纳硫酸三大性质做好笔记浓硫酸由于其中所含有的水分子是很少的，无法完全电离，所以浓硫酸主要是以硫酸分子存在的，在书写离子方程式的时候不拆。并且要在其后注明一个“浓”字。化学性质[师]浓硫酸的物理性质我们已经了解过了，那么接下来我们就来分析一下浓硫酸可能会有哪些化学性质呢？首先老师为大家做一个小魔术。老师向蓝色石蕊试纸上滴加几滴浓硫酸大家注意观察现象。为什么会变黑呢？大家继续看下一个实验。这是老师提前准备好的装有10g蔗糖的小烧杯，现在我们向其中加入2ml水使其稍微溶解（搅拌），加入2ml浓硫酸，用玻璃棒搅拌，同学们注意观察现象。[师]大家猜想一下这种黑色的固体是什么？蔗糖与浓硫酸发生了怎样的化学反应呢？（从氧化还原反应的角度引导学生书写化学方程式）C12H22O1112C＋11H2O浓硫酸把蔗糖中的氢元素和氧元素以水的形式脱去了，进而生成了我们刚刚看到的“黑面包”，这体现了浓硫酸的脱水性，刚刚小魔术中试纸变黑也是这样的道理。我们在刚刚写方程式的时候就可以发现，蔗糖失去了氧原子，体现了还原性，根据氧化还原反应的原理同时根据物料守恒那么显氧化性的只能是浓硫酸，浓硫酸其实是一种很强的氧化剂，在刚刚的氧化还原反应中，浓硫酸被还原生成了SO2,所以才会有蔗糖膨胀变大的现象，刚刚闻到的刺激性气体也是SO2，同时方程式中的C也解释了为什么“面包”是黑色的，而且该反应是一个放热反应。那么浓硫酸的氧化性到底如何呢？老师为大家演示铜与浓硫酸的反应实验，大家注意观察操作要领和实验现象。[师]这位同学根据品红溶液褪色知道有SO2生成，前后知识联系起来了，很好。酸性高锰酸钾褪色是不是说明SO2的还原性也是很好的？刚刚这位同学说品红溶液褪色，细心的同学应该观察到了品红溶液先变的更红然后才褪色的，这是为什么呢？其实在品红也是一种酸碱指示剂，而二氧化硫与水形成的亚硫酸恰好为酸性的，所以大家可以观察到变得更红而后漂白的现象，如果品红遇碱则颜色也会变浅。大家尝试写出该反应的反应方程式，并用双线[生]试纸先变红后变黑[生]蔗糖变黑；轻轻触摸烧杯壁很烫手；蔗糖膨胀变成了疏松的海绵状固体；有酸雾[生]猜想，给出自己的答案[生]做笔记，认真听讲[生]红色的铜片变少了，溶液由无色变成了浅蓝色，酸性高锰酸钾溶液褪色了品红溶液褪色了，应该有SO2气体产生Cu+2H2SO4(浓)通过实验加强学生对浓硫酸脱水性的感性认识，提高学生的观察和思考能力通过知识的系统讲解和分析帮助学生深度理解实验现象，增强实验的效果，同时很好地引出浓硫酸的强氧化性，渗透推理和有条理性思考的能力学会从实验现象分析化学反应产物，深化理解氧化还原反应的实质分析浓硫酸与稀硫酸氧化还原反浓硫酸桥标出电子得失情况。[师]在这个反应中我们就可以发现，浓硫酸的氧化性很强，可以把不活泼的Cu氧化生成SO2。大家要注意，SO2是一种污染气体，所以在刚刚的实验中老师利用其可以与碱反应的特性将其吸收。[师]那我们还记得初中学过的稀硫酸和活泼金属会发生反应，那浓硫酸可以吗？大家猜想一下。老师为大家演示一下这个实验，向分别装有浓硫酸和稀硫酸的试管中加入等量的铝片，观察现象。[师]大家说的很对。由于浓硫酸有强氧化性，常温下可以使得某些金属比如铁、铝“钝化”。这也就解释了为什么冷的浓硫酸可以用铁质容器盛装的原因。那在初中我们学习过的稀硫酸与活泼金属的反应也是氧化还原反应，（黑板上写出浓硫酸与Cu的反应以及稀硫酸与Zn的反应并且标出单线桥）但是稀硫酸的氧化性仅仅是针对活泼金属的，但浓硫酸则是针对不活泼金属的，浓硫酸不仅可以氧化Cu，也可以氧化更不活泼的Ag、Hg（除Pt、Au）。大家从黑板上的两个方程式中也可以发现，浓硫酸的氧化性是由+6价的S元素体现的，而稀硫酸则是由+1价的氢离子体现的，产物也不同。并且浓硫酸还可以氧化非金属比如C、S等。大家尝试浓H2SO4写出与C反应的化学方程式。浓硫酸还可以与一些化合物反应。比如浓硫酸可以与硫化氢气体反应，产物为S和SO2还有H2O。大家尝试配平。讲解配平过程浓硫酸还可以与HI、HBr反应，大家尝试写出方程式并且配平[师]氢卤酸还有HCl，但是HCl不可以与浓硫酸反应，大家思考原因在哪里。氯气的氧化性比硫酸根要强，所以这个反应是无法进行的。[板书小结][师]说完了浓硫酸的强氧化性，接下来大家来看老师为大家做一个实验。向表面皿中加入少CuSO4·5H20CuSO4＋2H2O＋SO2↑[生]可以[生]稀硫酸中产生了气泡，铝片变小了，浓硫酸中没有明显现象。[生]认真听讲做笔记C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2OH2SO4（浓）＋H2S=S↓＋SO2＋2H2O[生]思考应的实质，帮助学生更好地理解二者的区别全面学习浓硫酸的氧化性，做到知识的完整性认识浓硫酸的吸水性△△的粉末，再向其中滴加少量的浓硫酸（3ml），搅拌，观察现象[师]大家可以猜想一下这种白色的固体物质到底是什么？可以从CuSO4·5H20与无水CuSO4的转化角度进行考虑。[师]大家还记得CuSO4·5H20加热失水的反应吗？其实浓硫酸在这里的作用就与加热的条件相似，这体现了浓硫酸的吸水性。[板书小结][师]说到这里，老师就有问题了，既然浓硫酸具有很好的吸水性，那么我们前面学习的制备H2S时为什么不用浓硫酸进行干燥呢？[师]大家很聪明，所以浓硫酸的吸水性确实可以在实验中用于吸收反应生成的水，但是它不能用于吸收碱性气体和还原性气体中的水分。吸水性和脱水性仅有一字之差，那么二者到底有什么区别呢？[画表格分析]其实吸水性顾名思义就是吸收水，而脱水性是脱去有机物中的H、O元素。吸水性吸收的是本来就存在的水分子，而脱水性则是指将化合物中的氢、氧两种元素按照2:1的比例脱去，所以他们是截然不同的两种化学性质。硫酸在我们的生活中有着很广泛的应用，可以用于工业生产，是重要的化工原料，可以用于制化肥、农药等等很多方面。[师]在今天的学习中我们知道了浓硫酸具有三大特性：吸水性、脱水性和强氧化性，它可以氧化很多非金属以及不活泼的金属，而和铁、铝这种活泼金属不反应，发生了“钝化”。在课后请大家完成练习册上对应的习题，谢谢大家！[生]无水CuSO4[生]做笔记[生]会发生氧化还原反应[生]认真听讲区分吸水性与脱水性联系生活，体现化学在生活中的功用总结归纳，帮助学生构建知识体系，巩固知识【板书设计】【主板书】硫酸一、物理性质浓H2SO4：无色油状透明液体，ρρ水，可与水以任意比例互溶，最浓：98.3%，浓硫酸溶于水大量放热稀H2SO4：无色无味透明液体，质量分数小于70.4%二、化学性质1、脱水性方程式：C12H22O1112C＋11H2O2、强氧化性（一般体现在加热时）Cu与浓H2SO4反应实验现象：酸性高锰酸钾溶液褪色，品红溶液先变的更红然后褪色，原浓硫酸来的浓硫酸溶液由无色变为蓝色，铜丝表面有气泡冒出。（1）与不活泼金属反应：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑（2）与活泼金属反应：Mg＋2H2SO4(浓)MgSO4＋SO2↑＋2H2O与铝、铁在常温或遇冷的状况下发生钝化，不反应。2Fe＋4H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O浓硫酸可以氧化大多数金属（3）与非金属反应：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O（4）与化合物反应：H2SO4（浓）＋H2S=S↓＋SO2＋2H2OH2SO4（浓）＋HII2＋SO2↑＋2H2O2FeO＋4H2SO4（浓）Fe2(SO4)3＋SO2↑＋2H2O3、吸水性实验现象：蓝色固体变为灰白色固体。不可干燥：碱性气体：氨气还原性气体：硫化氢浓H2SO4吸水性脱水性对象H2O有机物中的H、O元素本质H2SO4+xH2O=H2SO4·xH2O按2H1O的比例脱去有机物中的H、O元素，生成H2O三、用途工业生产肥料、农药等【副板书】稀H2SO41、与酸碱指示剂作用显色:使紫色石蕊试液变红2、与活泼金属反应：Zn＋2H+=Zn2+＋H2↑3、与碱反应：H+＋OH-=H2O4、与碱性氧化物反应：2H+＋CuO=Cu2+＋H2O5、与部分盐反应：SO4