硫酸硝酸教案

硫酸和硝酸

教学目标

知识与技能

（1）、了解硫酸、硝酸的酸性以及浓硫酸的脱水性、吸水性。

（2）、掌握浓硫酸、硝酸的氧化性。

（3）、了解硝酸与金属或非金属反应时，随着反应物和反应条件的不同，硝酸被还原的产物不同。

过程与方法

（1）、通过对蔗糖与浓硫酸脱水实验现象的观察与分析，体验实验在化学学习中的作用

（2）、通过浓、稀硫酸性质的对比，浓、稀硝酸性质的对比，了解对比这一重要方法在学习中的应用。

情感态度价值观

（1）、通过浓、稀硫酸性质的对比，浓、稀硝酸性质的对比，体会内因与外因、量变引起质变、现象到本质的辩证关系

（2）、通过对实验装置的探讨，提高实验安全意识和环保意识。

3、重点、难点

浓硫酸、硝酸的氧化性。

教学过程

活动一、检查预习结果，温故知新。 （附：课前预习问题）

1、分别往装有石蕊试液、铁粉、氧化铜粉末、滴有酚酞的氢氧化钠溶液、氯化钡溶液的试管中滴加稀硫酸，请分别描述观察到的现象，写出反应的离子方程式。

2、从元素组成的角度将H2SO4、HNO3、HCl分类。

3、实验室里用金属与酸反应制氢气时，往往用稀硫酸或盐酸，为什么不用浓硫酸或硝酸？

板书：一、稀硫酸具有酸的通性：H2SO4 == 2H+ + SO42-

（展示：放在托盘天平上的两瓶体积相同的浓硫酸和稀硫酸。）浓硫酸和稀硫酸相比，又有什么特性呢？

板书二、浓硫酸的特性

活动二、布置学生实验：取纸片、少量胆矾晶体分别放入两支试管中，再加入适量浓硫酸，学生观察后讨论，并解释实验现象，得出结论

教师演示实验：在200ml烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀，再加入15ml 98%的浓硫酸，迅速搅拌。

引导学生观察，分组讨论实验现象，得出结论:

(1) 蔗糖变黑是因为被炭化成碳

（2）变成\"黑面包\"体积膨胀说明有气体产生

（3）有刺激性气味是因为有二氧化硫生成，证明浓硫酸发生了化学反应

（4）滴入水的目的是使之与浓硫酸互溶放热，引发反应。

师生共同讨论比较浓硫酸的吸水性和脱水性，指出利用吸水性可做某些气体干燥剂。

教师板书：1、吸水性

2、 脱水性

活动三、问题探讨：蔗糖和浓硫酸的脱水过程中，浓硫酸发生了反应，生成二氧化硫，该反应是否氧化还原反应？哪种元素化合价升高？哪种元素化合价降低？

引导学生分析讨论，得出结论：蔗糖脱水后生成的碳与浓硫酸反应，生成二氧化硫，浓硫酸在这个反应中作氧化剂，表现出氧化性。

板书：3、氧化性①与非金属反应：C +2 H2SO4 （浓） CO2 ↑ + 2SO2 ↑+ 2H2O

演示实验：将铁片、铝片、铜片分别放入浓硫酸中，让学生观察。

（教师说明无变化的原因，指出在加热时均能反应，改进实验：用粗铜丝系紧铜片进行反应，可随时抽出铜片停止该反应，装品红试剂的试管口用蘸满碱液的棉花堵住，演示实验：将铁片、铝片、铜片分别放入浓硫酸中，让学生观察。）

板书：②与金属反应 Cu +2 H2SO4(浓) CuSO4 ↑ + SO2 ↑+ 2H2O

（因为蔗糖和浓硫酸、铜和浓硫酸反应的实验均生成污染物二氧化硫，不宜安排学生实验，，以演示实验为主，通过改进实验让学生认识减少污染处理的方法）

[小结] 由于硫酸的浓度不同（即 所含溶质的量不同），导致体现其氧化性的反应情况不同，产物不同（量变引起质变）。

[对比] 稀硫酸---弱氧化性---氧化性（由H+体现）---------与活泼金属反应，生成H2

浓硫酸----强氧化性----氧化性（由+6价S体现）------------加热时与大多数金属和非金属反应，通常生成SO2

[过渡：]硝酸和浓硫酸相似，在与大部分金属或某些非金属反应时也表现出较强的氧化性。

［板书］三、硝酸的强氧化性

4HNO3(浓)＋Cu==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

8HNO3(稀)＋3Cu==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

思考、对比浓HNO3和稀HNO3的氧化性，明确：硝酸不论浓、稀都具有氧化性，当硝酸与金属或非金属反应时，反应物或条件不同，硝酸被还原所得产物也不同。

课堂小结

巩固练习然后布置课后作业：课本P103第1、6题

板书设计

一：稀硫酸具有酸的通性： H2SO4 == 2H+ + SO42-

二：浓硫酸的特性：1、吸水性 2、 脱水性3、氧化性

①与非金属反应：C +2 H2SO4 （浓） CO2 ↑ + 2SO2 ↑+ 2H2O

②与金属反应 ： Cu +2 H2SO4(浓) CuSO4 ↑ + SO2 ↑+ 2H2O

三、硝酸的强氧化性

4HNO3(浓)＋Cu==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

8HNO3(稀)＋3Cu==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

1．硫酸的物理性质

纯硫酸是一种无色油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3％，其密度为1.84g·cm－3，其物质的量浓度为18.4mol．L－1。硫酸是一种高沸点、难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热。

2．稀硫酸具有酸的通性

硫酸是强电解质，稀硫酸具有强酸性，溶液中发生电离， ，溶液呈强酸性，与指示剂、金属、碱、碱性氧化物、盐等物质发生反应。

3．浓硫酸的特性

（1）吸水性：H2SO4易与H2O结合，表现吸水性。

浓硫酸常作气体干燥剂，但不能干燥碱性气体（如NH3、PH3等）和强还原性气体（如H2S、PH3、HBr、HI等）。CO和H2是常用还原剂，具有一定的还原性，常温下不能被浓H2SO4氧化，所以可以用浓H2SO4干燥。

（2）脱水性：浓硫酸能按水的组成比脱去纸屑、棉花、锯末等有机物中的氢、氧元素，使这些有机物发生变化，也生成黑色的炭。

浓H2SO4遇见某些有机化合物，可将其中氢、氧原子个数按2∶1比例脱去的性质叫脱水性。（蔗糖）

特别提示：万一不小心将浓硫酸溅到皮肤上、眼睛里、衣服上或桌面上的处理措施：皮肤上：用干布迅速拭去，再用大量水冲洗。眼睛里：立即用水冲洗；边洗边眨眼睛，必要时请医生治疗；衣服上：用大量水洗；桌面上：用适量NaHCO3溶液冲洗，后用水冲洗，再用抹布擦干。

（3）强氧化性

①与金属反应：常温时，浓H2SO4使Fe、Al发生钝化：在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、铝等接触时，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。

加热时，浓硫酸能氧化铂、金以外的所有金属；在浓硫酸足量的前提下，金属被氧化到最高价态，本身一般被还原成SO2。这些反应中，浓硫酸既表现强氧化性同时又表现酸性。

浓硫酸与金属（无论活泼还是不活泼）反应都不生成氢气。

②与非金属反应：浓硫酸能氧化氟、氧、氮以外的所有非金属；在加热条件下，除硫以外都能被氧化到最高价态，本身被还原为SO2。这些反应中浓硫酸只表现氧化性。

自主感悟

钝化实质：浓硫酸将金属表面氧化生成一层致密而不溶于硫酸的氧化膜，阻止了反应继续进行。钝化是化学变化，只不过反应仅限于金属表面且反应很快停止。

钝化的条件：①常温（若加热可继续发生氧化还原反应）；②必须为浓硫酸（铁、铝与稀硫酸的反应能够进行到底）。

钝化的应用：常温时可用铝槽车装运浓硫酸。

（二）掌握硝酸的强氧化性

1．硝酸的物理性质

纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，沸点为83℃，能以任意比溶解于水。浓度为98％以上的浓硝酸在空气里产生“发烟”现象，通常叫“发烟硝酸”。

2．硝酸的化学性质

（1）强酸性：硝酸具有酸的通性。

易错点提示

①稀硝酸使紫色的石蕊试液变红，而浓硝酸先变红后褪色（微热）。联想：石蕊试液滴入氯水中：先变红后褪色；Na2O2加入酚酞试液中：先变红后褪色。

②变价金属的低价氧化物被硝酸氧化，如FeO与HNO3反应生成硝酸铁而不是硝酸亚铁。

③具有还原性的盐如Na2SO3与硝酸发生氧化还原反应。

（2）氧化性：硝酸具有强的氧化性，是因为硝酸分子里氮呈最高价＋5价。

①与金属反应：HNO3几乎能与所有的金属（除金、铂外）发生氧化还原反应。

Cu＋4HNO3（浓）＝Cu（NO3）＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

自主感悟： Fe少量时：Fe＋4HNO3（稀）＝Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O

Fe过量时：2Fe＋8HNO3（稀）＝3Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

有些金属如铁、铝等在冷的浓硝酸中会发生钝化现象，这是因为浓硝酸把它们的表面氧化成一层薄而致密的氧化膜，阻止了反应的进一步进行。

②与非金属反应：硝酸能与许多非金属发生氧化还原反应，非金属单质能被浓硝酸氧化，一般生成最高价氧化物或含氧酸。

C＋4HNO3（浓） CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

③与某些还原性化合物（如SO2、 、Fe2＋等）反应

3Fe2＋＋4H＋＋ ＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O