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《氨 硝酸 硫酸》教学设计

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因为氨气具有还原性,故可被氧化制硝酸……

布置作业

1.当氨气发生大面积泄漏时,你认为可采取哪些措施来减少或消除由此带来的危害和损失? 2.通过上网查阅资料进一步了解氨气还有哪些用途?

3.用一充满氨气的烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内的氨水的物质的量浓度是(按标准状况下计算)多少?

板书设计

4.4.1 氨气的性质

1.氨的物理性质

(1)氨是无色气体,有刺激性气味;(2)易液化;(3)比空气轻;(4)极易溶于水。 2.氨的化学性质

+-

(1)NH3与水的反应:NH3+H2ONH3·H2ONH4+OH

(2)NH3与酸的反应:NH3+HCl===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3、2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4

(3)NH3的还原性:4NH3+5O23.氨的用途

4NO+6H2O 备课资料

1.光化学烟雾

大气中的烃和NOx等为一次污染物,在太阳光中紫外线照射下能发生化学反应,衍生种种二次污染物。由一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。NOx是这种烟雾的主要成分,又因其1946年首次出现在美国洛杉矶,因此又叫洛杉矶型烟雾,以区别于煤烟烟雾(伦敦型烟雾)。

这种洛杉矶型烟雾是由汽车的尾气所引起,而日光在其中起了重要作用: 2NO(g)+O2(g)―→2NO2(g) NO2(g)――→NO(g)+O(g) O(g)+O2(g)―→O3(g)

NO2见光分解成NO和氧原子时,光化学烟雾的循环就开始了。氧原子会和氧分子反应生成臭氧(O3),O3是一种强氧化剂,O3与烃类发生一系列复杂的化学反应,其产物中有烟雾和刺激眼睛的物质,如醛类、酮类等物质。在此过程中,NO2还会形成另一类刺激性强烈的物质如PAN(硝酸过氧化乙酰)。另外,烃类中一些挥发性小的氧化物会凝结成气溶胶液滴而降低能见度。下列化学方程式表示光化学烟雾的主要成分和产物。 汽车排气+阳光+O2(g)―→O3(g)+NOx(g)+CO2(g)+H2O(g)+有机化合物 CO,NOx,烃 提供能量 氧化剂 刺激剂

总之,NO,烃的氧化,NO2的分解,O3和PAN等的生成,是光化学烟雾形成过程的基本化学特征,其反应机理极为复杂,至今还在研究之中。它对大气造成的严重污染不能轻视。O3、PAN、醛类对动植物和建筑物伤害很大,对人和动物的伤害主要是刺激眼睛和黏膜,及气管、肺等器官,引起眼红流泪、头痛、气喘咳嗽等症状,严重者也有死亡的危险。O3、PAN等还能造成橡胶制品老化、脆裂,使染料褪色并损坏油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等等。 在发生光化学烟雾时,大气中各种污染物的浓度比晴朗天气要增大五六倍,能见度晴天为11.2 km,而烟雾天只有1.6 km。

显然,要对石油、氮肥、硝酸等化工厂的排废严加管理,严禁飞机在航行途中排放燃料等,

以减少氮氧化物和烃的排放。现在已研制开发成功的催化转化器,就是一种与排气管相连的反应器,它使排放的废气和外界空气通过催化剂处理后,氮的氧化物转化成无毒的N2,烃可转化成CO2和H2O。 2.氨与氯化氢的反应

氯化氢和氨气反应时生成氯化铵,该反应是一个生成固体且气体体积减小的反应,但过去在演示该反应时,通常只能看到有白烟(NH4Cl)生成。改进后,不仅能看到白烟的生成,还能感觉到反应的热效应;并从实验现象反映出气体体积的减小。

如图,A、B为两个锥形瓶,A瓶塞为双孔橡皮塞,B瓶塞为单孔橡皮塞,A、B两瓶的瓶塞用一根短的粗玻璃管(10 mm×80 mm) 相连,A瓶塞另一孔插一玻璃导管,在瓶内的一端导管紧扎一气球,另一端和大气连通。

操作时,先在A、B两瓶中分别用向上和向下排空气法收集满氯化氢和氨两种气体,并迅速如图所示安好装置,塞紧两瓶塞。翻转A、B两瓶,使A 瓶在上,B瓶在下,这时,发现B瓶内不断有白烟生成,且越来越浓。A瓶中的气球慢慢鼓起,直到气球紧贴A瓶内壁,占满A瓶。用手触摸B瓶外壁,有热乎乎的感觉,说明B瓶内发生的反应能放出热量。

反应开始后,系统内气体不断减少,压强不断降低。由于扎有气球的导管是和大气连通的,所以气球慢慢鼓起,A瓶中的氯化氢气体被源源不断地排入B瓶。

若A瓶中盛有二氧化硫气体,B瓶中盛有硫化氢气体(尽量使硫化氢气体的体积是二氧化硫的2倍),还可同样很好地演示二氧化硫和硫化氢的反应,反应后,气球同样紧贴A瓶内壁,并有黄色的硫附着在B瓶内壁上。 3.相关链接 (1)http:

//www.jledu.com.cn/bksc/?ˉ?§/?ˉ?§ó?é??á/1a?ˉ?§?ì?í.doc(光化学烟雾) (2)http://chem.cersp.com/HXJS/200707/3667.html(氨与氯化氢的反应)

第二课时 硫酸

整体设计

内容分析

硫酸是一种重要的化工用品,掌握硫酸的性质可以更好地认识它们在工农业生产和国防中的重要用途。学生在初中已学过稀硫酸的物理性质和化学性质,也做过浓硫酸的吸水实验,在初步了解硫酸的酸的通性基础之上引出本课时的重点——浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)。通过“黑面包”实验,浓硫酸与铜等金属、与碳等非金属的实验探索浓硫酸的性质。在观察中发现规律,激发学生的学习兴趣,加深对强氧化性这一重要考点的理解。 设计思想

浓硫酸的特性尤其是强氧化性是本堂课的重难点,学生结合已有的知识可以回忆并复习巩固硫酸的物理性质、酸的通性及相关离子反应。采用启发探究式的教学方法,以问题引路,以实验为基础,引发探究浓硫酸的相关特性。并可根据现象推导产物,发现规律,充分调动学生探究学习的积极性,培养探究合作的精神,增强环保意识。引导学生以氧化还原反应为线索,分析归纳硫化合物相互转化的规律,将知识点间有机衔接,以保证学生思维的连贯性。最后设计实验探究浓、稀硫酸的鉴别,引导学生建立量变引起质变的思想,加深对浓硫酸特性的理解。

教学目标

1.复习巩固硫酸的物理性质及其水溶液的酸性。

2.重点了解浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性);并由此知道硫酸的用途。

3.通过实验规范学生的基本操作,培养和提高学生的实验能力、分析解决问题的能力,进行环保教育。 教学重点

浓硫酸的特性。 教学难点

浓硫酸的强氧化性。 教学准备

实验准备:试管、试管架(夹)、酒精灯、烧杯、圆底烧瓶、广口瓶、石棉网、硬质玻璃管、橡皮塞、导管。

纸屑、棉花、蔗糖、硫酸(浓、稀)、铜丝、品红溶液、KMnO4酸性溶液、澄清石灰水。

教学过程

导入新课

(教师活动)硫酸是重要的化工原料,工业上常用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力,那什么样的性质、用途决定了硫酸如此重要的地位呢? (学生活动)回忆、思考。 说明:明确硫酸的重要性。 复习旧知

(教师活动)展示一瓶硫酸,请学生观察并回忆初中知识 提问:硫酸的物理性质是什么?(颜色、状态、水溶性) 一、物理性质

1.无色油状液体;

2.比水重,能与水以任意比互溶,稀释时放出大量的热; 3.高沸点,难挥发 (学生活动)观察回答: 1.无色油状液体;

2.比水重,能与水以任意比互溶,稀释时放出大量的热; 3.高沸点,难挥发(98.3%浓硫酸沸点是338 ℃) 说明:巩固旧知,培养学生观察描述能力 (教师活动)浓硫酸该如何稀释?为什么?

(学生活动)应把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,使产生的热量迅速扩散,由于水的密度较小,水流进浓硫酸时,浮在上面,溶解时放出的大量热会使水立刻沸腾,使液滴向四周飞溅,易发生事故 说明:明确实验注意事项。 二、化学性质 酸性

H2SO4是一种强酸,应该具有酸的通性,请回忆酸的五大通性,并写出相应的方程式?1?酸的通性

①使紫色石蕊溶液变红②与活泼金属反应③与碱性氧化物反应④与碱反应

⑤与盐反应

+-

[小结]H2SO4之所以具有酸的通性,是因为它是强电解质,在水溶液中完全电离成H和SO24 (学生活动)回忆、思考、填表 反应试剂 离子方程式 石蕊试剂 变红

++Fe Fe+2H===Fe2+H2↑ ++CuO CuO+2H===Cu2+H2O ++Cu(OH)2 Cu(OH)2+2H===Cu2+2H2O +-BaCl2 Ba2+SO24===BaSO4↓ 说明:巩固离子反应、氧化还原反应知识,为浓硫酸特性的学习作铺垫,使学生对酸的通性的本质有进一步的认识。 导入新课

(教师活动)实验室制H2时,要用稀硫酸而不用浓硫酸,为什么?硫酸浓度的不同会不会引

起其性质的差异呢?稀硫酸表现出酸性,H的氧化性,那么浓硫酸又怎样呢? (说明)激发学生求知欲,建立量变引起质变的思想。 推进新课

?2?浓硫酸特性

[提问]前面讲到SO2、H2等气体含有水蒸气需干燥时,一般用什么?这体现了浓硫酸的什么特性?

1.吸水性:可以干燥SO2、H2、CO2、O2等气体。 [提问]可以干燥NH3吗?为什么?

[思考并回答]不能,因NH3有碱性,酸碱反应。 说明:结合已有知识,培养学生分析问题能力。 [实验]

(教师活动)在两支试管中分别放有纸屑、棉花,然后滴加浓硫酸。

现象:有机物都发生了变化,有黑色的物质生成,其实质就是浓硫酸将有机物中的H∶O=2∶1形式脱出形成H2O分子,这过程体现了脱水性。 2.脱水性:使有机物炭化

[提问]浓硫酸具有强烈的腐蚀性,人的皮肤主要成分蛋白质也含C、H、O,如果不慎沾到皮肤上会引起严重的灼烧,该如何处置呢? 吸水性与脱水性又有何区别呢?

吸水性是浓硫酸与H2O强烈结合,水是吸收质中本来就有的湿存的水(水蒸气)——物理变化。

脱水性:是指将化合物(有机物)分子中H∶O=2∶1形式脱去,本来无水——化学变化 (学生活动)观察实验现象并分析 [回答]

不能用水立即冲洗,应先用干布迅速拭去,再用大量的水冲洗,最好涂上3%~5% NaHCO3 [思考、比较]

说明:培养观察分析能力

学会正确处理浓硫酸引起的事故,联系实际应用化学知识解决实际问题的能力,培养学生比较概念的能力,揭示实验本质。 [深入探究实验]

(教师活动)金属活动顺序表中,Cu排在H之后,故不能与稀硫酸反应制H2,那么Cu能否与浓硫酸反应呢? [边做边讲解]

请学生描述实验现象,推测实验产物并写出反应方程式,并对此氧化还原反应进行分析 3.强氧化性 (1)与金属反应

[讲评]浓硫酸具有强氧化性,可以与许多活泼、不活泼的金属反应,但常温下浓硫酸与铁、铝等金属接触时,能够迅速在金属表面生成一薄层致密的氧化物保护膜,从而阻止内部金属

继续跟浓硫酸的反应,这种现象称之为钝化,因此冷的浓硫酸可以用Fe、Al容器贮存。 [提问]常温下,铁和浓硫酸是否不反应呢?

受热时,浓硫酸可与绝大部分金属反应,但能否生成H2?为什么? (学生活动)观察并描述、推理

现象:常温下不反应,加热有刺激性并且能使品红溶液褪色的气体生成,加水溶液变蓝色。 [分析]品红褪色→SO2

蓝色→Cu2

推出相应方程式并分析: 还原剂——Cu 氧化剂——H2SO4

+6+6

+6

H2SO4→CuSO4酸性

+4

H2SO4→SO2强氧化性 倾听领悟,形成正确认识。

回答:不是不反应,而是发生了钝化。

不能,因为浓硫酸的强氧化性是由+6价的S引起的。 [归纳总结]常温下浓硫酸可使Fe、Al钝化,加热时能与大多数金属反应但不生成H2而是SO2。 说明:培养学生观察能力、叙述能力和严谨求实的科学精神。巩固氧化还原反应知识,加深对浓硫酸强氧化性的认识,培养对比分析归纳整理能力,进一步理解本质,将知识统摄成规律。

(教师活动)浓硫酸除了可以氧化金属外,在加热时还可以氧化非金属 (2)与非金属反应

(浓)=====CO2↑+2SO2↑+2H2O

同样,浓硫酸也表现出强氧化性。

[思考]产物该如何逐一检验呢?(见习题) (学生活动)

从氧化还原反应的角度分析该反应。

小组讨论进行实验设计,相互启发,相互补充形成统一认识

说明:培养知识迁移能力,训练思考问题的全面性、严密性、广阔性发散思维能力。

(教师活动)提问:浓硫酸具有强氧化性,吸水性,可不可以用来干燥H2S、HBr、HI等气体呢?

?3?与某些还原性物质反应?如H2S、HBr、HI?

(学生活动)思考、回答:不能,因为它们均有还原性 [实验]

(教师活动)演示“黑面包”实验,请学生描述现象并推导产物,体现浓硫酸的什么性质? C12H22O11――→11H2O+12C+Q

C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+2SO2↑+2H2O

(学生活动)现象:白糖变黑,体积膨胀,形成疏松多孔海绵状的物质。闻到刺激性气味,放出大量的热。

说明:培养观察能力、分析解决问题能力。

[总结]上述实验证明了浓硫酸的脱水性和强氧化性。

(教师活动)巩固一个通性:H2SO4是典型的强酸,具有酸的通性。 理解三个特性:吸水性、脱水性、强氧化性。 掌握一个重点:强氧化性。

(学生活动)学生回忆、思考、总结 [完成习题2]

说明:加深巩固本堂课的知识 拓展延伸

浓硫酸

《氨 硝酸 硫酸》教学设计

因为氨气具有还原性,故可被氧化制硝酸……布置作业1.当氨气发生大面积泄漏时,你认为可采取哪些措施来减少或消除由此带来的危害和损失?2.通过上网查阅资料进一步了解氨气还有哪些用途?3.用一充满氨气的烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内的氨水的物质的量浓度是(按标准状况下计算)多少?板书设计4
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