必修1第四章 非金属及其化合物-硫酸 教学设计

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名称 必修1第四章 非金属及其化合物-硫酸 教学设计
格式 rar
文件大小 578.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2010-01-07 15:25:00

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第四章 《非金属及其化合物》教学设计
第四节 硫酸 硝酸 氨
第1课时 硫 酸
中山市古镇高级中学 唐小凤
一、教材分析:
本节教材选自人教版,普通高中课程标准实验教科书《化学1(必修)》,2004年5月第1版。
本节教材内容:
1、认识硫酸、硝酸、氨等三种重要的基本化工产品,并掌握浓硫酸、硝酸的氧化性及氨气的性质和制法,以及自然界中氮的循环。
2、了解这些重要化工产品的主要性质,了解氮的循环对生态平衡的作用,认识它们在工农业生产和国防中的重要用途。
3、本节内容性质与用途紧密联系,深化对元素化合物知识的理解和应用,注重化学知识与社会、生活的联系,注重渗透科学精神与人文精神。
本节第一课时的教学内容:
1、硫酸的性质是本节的重点,也是本书的重点。《思考与交流》复习初中学习过的稀硫酸的酸的通性和浓硫酸的强腐蚀性。
2、针对浓硫酸强氧化性这一教学难点,以浓硫酸和铜的反应为突破口,通过实验探究,加深学生对强氧化性的理解,突出重点,发展学生的创新思维,提高学生综合运用知识和解决问题的能力。
3、掌握硫酸性质的基础上,进一步归纳硫酸的用途,认识物质的性质和用途间的密切联系。
二、教学设计思路:
1、采用多媒体电教手段辅助教学,增加课堂知识容量。充分发挥网络资源的作用,对硫酸的用途和我国硫酸工业的现状和未来的发展进行初步分析,归纳出硫酸的用途,了解硫酸在工业生产中的重要地位。拓展学生的知识面。
2、从学生已有的经验出发,在实验探讨浓硫酸性质时,注重培养学生的思维能力,对所做的实验进行评价、反思、改进、提高,创造性改进实验装置,有效地提高了学生的实验能力和综合分析能力。
3、为突出重点,突破难点,采用指导发现、实验研究的教学模式。以浓硫酸与铜的反应为突破口,创设情景,培养逻辑思维能力、观察能力、叙述能力及严谨求实的科学作风。通过层层设疑、质疑、析疑,加深学生对强氧化性的理解,突出重点,发展学生的创新思维。组织学生开展发现性学习活动。
4、组织课堂师生互动,注重心理健康的培养,做到教书育人。学会善用资源,善用智慧。
5、设置分组实验,促使认知主体积极参与教学活动,通过动手、动眼、动脑,充分发掘学生的主体意识和探索精神。
6、在教学中采用“复习----实验----观察----分析----推理----创新----运用”的教学流程,遵循学生的认知规律,适合学生知识水平和接受能力。
三、教 案
课 题 硫酸 硝酸 氨(第一课时)——硫酸
教学目标 1、掌握硫酸的性质,尤其是浓硫酸的特性。2、了解硫酸的用途。3、培养学生的观察、分析能力。4、培养学生主动提出问题和解决问题的能力。
重 点 掌握浓硫酸的强氧化性。培养学生质疑析疑的能力,激发学生学习的兴趣,使学生学会严谨求实的科学作风。
难 点 浓硫酸的强氧化性。及科学探究精神的培养。
教学方法 实验对比法、归纳法、探究法、讨论分析法
仪器、用品 烧杯、烧瓶、试管、玻璃棒、酒精灯、铁架台、带导管的活塞、多媒体设备。蔗糖、稀硫酸、浓硫酸、碳、铜、铝、品红溶液、石蕊溶液。
教学过程
教 师 活 动 学 生 活 动 设 计 意 图
[引入新课]阅读有关硫酸的信息资料:硫酸是工业三大强酸之一,硫酸是化学工业生产的“发动机” 。硫酸的消费量可为一个国家工业发展水平的一种标志,被誉为“化学工业之母”。我国现在是硫酸的第一生产国,总产量突破3500万吨。硫酸在工农业生产中有此重要的地位,到底硫酸有哪些重要的用途?[板书] 硫 酸 仔细阅读、认真聆听、回忆思考 明确学习目的,激发学习兴趣及爱国热情
资料片断:生产10t青霉素要消耗2.5t硫酸生产1t有机玻璃要消耗3硫酸生产1kg金属锆要消耗20t硫酸)如何理解:硫酸是化学工业生产的“发动机”、是“现代工业之母”?[信息归纳、板书]一、硫酸的用途:并指导学生阅读课本有关硫酸用途的内容,利用所学的知识,归纳出硫酸的用途,启发学生思考硫酸的各种用途和它的性质有什么联系。 聆听、领悟、归纳: 激发学习兴趣,培养学生的自学能力,学会归纳总结。
[思考与交流]稀硫酸具有哪些化学性质?引导学生回忆初中已学的知识,归纳出稀硫酸、盐酸、硝酸有相似的一些性质,总结出一些学习化学的方法。 回忆、思考、归纳:(具酸的通性)1、使紫色石蕊溶液变红色。2、能与碱发生中和反应生成盐和水3、能与金属氧化物反应生成盐和水4、能与某些金属反应产生氢气(硝酸、浓硫酸除外,为什么?) 温故知新在复习旧知识的基础上、突出了浓硫酸性质上与稀硫酸的不同,明确学习任务。
[复习巩固]浓硫酸有哪些特殊性质?往火柴上沾点浓硫酸会发生什么现象?[分析解疑] 木屑、 棉布、纸屑都是有机物,含有C、H、O等元素,说明浓硫酸能使有机物中的氢、氧元素按水的比例脱去,变成黑色的物质,这就是“脱水”,这过程也可称为“炭化”,也是初中所说的“腐蚀性”。 回忆、讨论、回答:浓硫酸有强烈的腐蚀性,能使木屑、纸屑、棉布变黑。还有吸水性,浓硫酸常用于干燥氢气、氧气、氯气……等。 创设问题情景,激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛。
[新闻报道]2002年2月23号清华大学刘学生“为了测试熊的嗅觉”,用浓硫酸泼熊,造成动物园中五只黑熊受到不同程度的伤害,有一只熊生命受到严重的威胁……。各地常有硫酸伤人的事故报道。[师生互动]你的心声,有我们聆听:你如何看待硫酸伤熊(或伤人)事件? 聆听、思考各抒已见,积极发表自己的观点。形成共识:先学做人,再学做事。学会善用资源,善用智慧。 教书育人,培养学生养成良好的心理素质,身、心健康成长。
[复习巩固]如果我们做实验时手或衣服不小心沾上浓硫酸怎么办?[小结、板书]二、浓硫酸的特性1、吸水性 2、脱水性 思考、讨论并回答:先用布拭去残留的浓硫酸,立刻用大量的水冲洗,然后在患处涂上3%-5%的NaHCO3. 加强学生的安全意识,培养解决问题的能力。
[创设情境](演示实验一)在200ml烧杯中放入15-20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀,然后再加入15ml质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。观察实验现象。[对比实验]用稀硫酸重复上述操作,能观察到相同的现象吗? 观察现象并描述:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的物质;同时放出大量的热,有刺激性气味的气体产生。(有学生捂住鼻子,并伴有咳嗽声)观察后回答:不行,因为稀硫酸没有吸水性和脱水性。 加强浓硫酸具有脱水性的认识,培养学生的探究能力、观察能力。运用对比法,加强实验效果。
[设疑]蔗糖炭化以后,为什么能形成海绵状的炭,并有刺激性气味的气体产生?这是什么气体?要解决这个问题,必须学习硫酸的另一个非常重要的特性——强氧化性。[过渡]稀硫酸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?是否也能产生氢气?[提问]铜能与稀硫酸反应吗?为什么?铜能与浓硫酸反应吗? 回忆、思考回忆、思考、讨论回答:可能反应。回答:不行,因为在金属活动顺序中铜排在氢的后面。估计:不能反应 激发学生的求知欲,为下面的教学埋下伏笔。激发学生的好奇心,培养推理、综合运用知识的能力。
[创设情境](演示实验二)装置如图(与课本实验相比稍有改进),浓硫酸与铜反应,注意观察反应的现象。[引导分析]装置的优点:可抽动的铜丝可使反应随控随停,节约原料。产生的尾气可由碱液吸收,避免污染环境。 观察并描述现象: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,能使紫色石蕊溶液变红。溶液底部的灰黑色的固体析出。冷却后稀释反应液呈蓝色。 培养学生观察能力和表达能力。培养学生敢于创新及注重环保。
[引导讨论]铜与浓硫酸反应的条件是什么?2、根据反应现象你认为反应的产物是什么?写出反应方程式,并指出氧化剂、还原剂。反应中浓硫酸表现出什么性质?3、浓硫酸和稀硫酸都有氧化性,是否有差异?表现在什么地方? 思考、讨论回答:1、加热后反应2、产生的气体能使品红溶液褪色并能使紫色石蕊溶液变红,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。化学方程式:(分析化合价的变化)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酸性。3、浓硫酸:强氧化性,氧化性由+6的S体现,通常生成SO2。稀硫酸:弱氧化性,氧化性由H+体现,与活泼金属反应通常生成H2。 培养学生科学严谨的作风,掌握实验方法和实验技能是学好化学的关键。`使学生深入认识浓、稀硫酸的氧化性不同的实质。
[设疑]浓硫酸能与铁、铝等金属反应吗?[分组实验]在盛放有少量浓硫酸和稀硫酸的试管中分别放入铝片,观察现象。加热后观察现象。[设问]为什么活泼的铝放入浓硫酸中无明显的现象呢?[讲解]因为浓硫酸具有强氧化性,常温下,它可以使某些金属如铁、铝等表面发生“钝化”。并解释“钝化”现象。这就是冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存的原因。但加热就会发生反应。 猜想:能反应。稀硫酸中有气泡产生。浓硫酸中无明显现象,加热后有气体产生。疑惑、思考聆听、领悟:形成正确认识,浓硫酸和金属活动顺序氢以前的金属反应不能生成氢气。因为浓硫酸的强氧化性表现在+6价的S上。 培养逻辑思维能力、观察能力、叙述能力及严谨求实的科学作风。解惑,加深对浓硫酸的强氧化性的认识。
[小结、板书]3、强氧化性(1)加热时能与大多数金属反应(除金、铂以外),常温下,浓硫酸能使铁铝等发生钝化。[过渡]加热时,浓硫酸还能氧化一些非金属单质。如浓硫酸与碳反应。 归纳、总结 学会总结,将知识及时总结成规律,便于记忆。
[板书](2)浓硫酸与非金属的反应[引导讨论]在浓硫酸与碳的反应中,浓硫酸呈强氧化性,碳呈还原性。[思考]如何设计实验证明反应的生成物?(对讨论过程中学生可能发生的错误给予及时纠正;对学生提出的合理方案给予及时的肯定和鼓励。)指导学生画出可行的实验装置图。反应方程式:[小结、板书]C+H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O 讨论分析:硫化合价为+6价,可能被还原成+4的S(SO2),碳可能被氧气成+4价的C(CO2)。回忆有关知识,互相启发、互相补充、提出可行方案。思考归纳:检验SO2用品红溶液。检验CO2用澄清石灰水。检验CO2前应先除去SO2,避免干扰CO2的检验。应用碱液对尾气进行处理,避免污染环境。 培养学生综合运用知识的能力和实验的能力。培养思维的敏捷性、严密性、广阔性、创造性。
[回忆析疑]在实验一中蔗糖炭化(即“黑面包”实验)以后,为什么能形成海绵状的炭,并有刺激性气味的气体产生?这是什么气体? 思考、讨论、回答:蔗糖加入浓硫酸炭化时,在蔗糖内加了几滴水,浓硫酸吸水放出大量的热,使浓硫酸与生成的碳发生氧气还原反应,生成刺激性气味的气体是SO2,碳被氧气成了CO2,因此体积会膨胀。 前后呼应,加深浓硫酸强氧化性的认识。
[拓展思维]在“黑面包”实验中,你认为它存在哪些不足的地方?如何改进实验装置,避免有毒气体污染空气?[引导讨论]有毒气体释放出的原因---敞开反应体系。设计思路:设法将敞开实验体系变为密闭体系。尾气处理方法:检验并吸收SO2和CO2的装置和试剂。草稿上画装置图。展示改进装置例一,如图: 思考、讨论、分析,展示初步设计方案:用带导管的大试管,或用带活塞的圆底烧瓶代替烧杯,加入蔗糖然后固定在铁架台上,加入浓硫酸,迅速搅拌后马上塞上带导管的活塞,把导管通入品红溶液中……尾气处理及检验方法和以上相同。(师生共同分析可行方案,对讨论过程中学生可能发生的错误给予及时纠正;对学生提出的合理方案给予及时的肯定和鼓励。) 激发学生的探索精神,培养学生的创新意识。激发学习兴趣,培养学生分析问题和解决问题的能力。
[设疑]浓硫酸还能与哪些非金属单质或化合物反应呢? 思考、回忆:根据氧化还原反应发生的条件,具还原性并能与浓硫酸反应的物质有:S、P、H2S等等。 拓展思维
[学习提升]:在铜与浓硫酸的反应中,有黑色物质生成。请你设计实验探究黑色产物是什么? 知识提升,用于课外思考。 激发学生的探索精神,培养学生的创新意识。
[学以致用]两瓶没有标签的浓硫酸和稀硫酸,如何用三种以上的方法区分出哪是浓硫酸,哪是稀硫酸?(提醒学生稀释浓硫酸时应注意什么。) 回忆、思考、讨论、归纳,并请学生说出鉴别方法:1、用手轻轻摇动两个瓶子,呈油状的是浓硫酸,水样的是稀硫酸。2、用两支试管分别加入少量的水,再往两试管中分别滴入两种酸,若发热现象很明显的是浓硫酸。3、用玻璃棒分别蘸取两酸于玻璃片上的小木棒上,若木棒变黑的是浓硫酸。方法多样……。 激活旧知识,培养学生积极参与意识,发挥学生的主体作用。培养学生的动手能力,及培养思维的广阔性和创造性。
[开阔视野]指导学生学会如何从网上查阅有关硫酸的信息,特别是硫酸的用途。让学生从网上汲取更多的课本上没有的信息。1、http://www. (硫酸工业发展史)2、Google — 硫酸用途3、http://info.research.(我国硫酸工业现状与未来的发展建议) 搜查相关网站,认真查阅,收集相关的内容。 培养学生学会利用丰富的网络资源,充分发挥网络资源的优势,培养新时代的人才
[本节小结]本节课主要是了解浓硫酸的吸水性、脱水性及强氧化性。了解硫酸的用途。重点、难点是浓硫酸的强氧化性。 思考、体会。 学会归纳、总结。
[板书设计] 第四节 硫酸 硝酸 氨 第1课时 硫 酸一、硫酸的用途: 1、利用吸水性——作干燥剂 2、利用酸性——制化肥等 3、利用高沸点——制挥发性酸 4、化学实验室必备试剂 二、浓硫酸的特性:1、吸水性脱水性3、强氧化性:(1)与金属的反应:常温:使铁、铝钝化加热:与大多数金属反应(金、铂除外) (2)与非金属的反应:如C、S、P等。C+H2SO4(浓)===CO2↑+2SO2↑+2H2O
五、教学反思:
1、在课堂教学中,主要采取研究性学习的模式:激发学生兴趣,自主探索,得出结论。我大胆对教学内容作了调整,不脱离课本,但又不受课本内容的制约。以往的教学中,我通常把硫酸用途的相关内容粗略带过,通过反思总结,我充分运用现有的教学条件和资源,尽可能全面地让学生感受到硫酸在工业生产中的重要地位,对硫酸的用途的理解不只片面地停留在字面上的了解。教学过程中先让学生了解硫酸的用途,由此激发学生对硫酸性质的学习欲望。
2、营造自主学习氛围,提倡多元化的学习方式。通过师生互动环节,创建轻松有序热烈的学习氛围,没有固定的模式,没有唯一的答案,加强师生面对面的交流与对话,加强师生间的沟通和了解,进一步加强思想品质教育,做到教书育人。
3、在实验教学中,突出学科特点,培养学生动手能力。通过两个演示实验和一个分组实验,突破难点,加深学生对浓硫酸强氧化性的理解,并发挥想象空间。我通过层层设疑、质疑、析疑,引导学生创造性地改进实验装置,有效地提高学生的综合分析能力和实验能力,并渗透环境保护意识。
4、结合我校的课题研究内容:《教与学方法方式的实验研究(特别是“启发教学”与“自主、合作探究相结合” 的研究)》,在课堂教学中设计不同层次的教学内容,使各层次的学生得到不同的发展和提高。我校学生层次较多,对实验装置的改进和设计方面,较差的学生很难一下子理解和接受,教师要及时注意学生的反馈信息,对学生的回答给予适当的评价与正确引导,有效提高学生的学习积极性。
5、本节课的教学内容生动活泼,教学效果好,学生参与程度很高,参与意识很强,不但要动手,还要动脑、动口,充分发掘学生的主体意识和探索精神。教学语言尽量简洁,留出更多时间让学生思考及发挥,处处体现以学生为主体。
参考文献:(1)刘积福,浓硫酸特性实验设计,化学教学,2006。
(2)汪 靖 吴小平,按照学生的认知规律设计《硫酸》的探究教学,化学教学,2006
第四章 非金属及其化合物
第四节 硫酸 硝酸和氨
第1课时 硫 酸 学 案
学习目标:1、掌握稀硫酸的酸的通性。
2、了解浓硫酸的吸水性、脱水性及强氧化性等特性。
3、了解硫酸的用途。
复习重点: 1、稀硫酸的通性。 2、浓硫酸的吸水性和脱水性。
学习重点、难点:浓硫酸的强氧化性。
知识要点:
一、硫酸的物理性质
纯硫酸是 液体, 于水,且与水以 互溶。通常浓硫酸的质量分数为 。浓硫酸有强烈的 ,使用时要特别小心,稀释时会 热量,应将
注入 中,并不断搅拌。
二、稀硫酸具有酸的通性
H2SO4=2H++SO42-
硫酸是 元酸,具有 。能与 、 、 、 、
等反应。
三、浓硫酸的特性
1、难挥发性:
难挥发性通常是指其沸点 。可用难挥发性酸制 酸。
如实验室用NaCl固体与浓H2SO4制HCl气体。
2、强吸水性:
浓硫酸能吸收某些物质中的 。因此浓硫酸用作气体 (除NH3、H2S、HBr、HI等外的气体都可以)。也能吸收结晶水合物中的水。盛有浓硫酸的试剂瓶敞口放置其质量会 ,浓度会 。
3、强脱水性:
浓硫酸的脱水性是指 。如蔗糖炭化实验即黑面包实验。
4、强氧化性(浓硫酸最重要的性质):
(1)常温下可使某些金属钝化:钝化是 变化,是指冷、浓H2SO4在常温下遇Fe、Al等金属所产生。因此可用Fe或Al的槽车、贮罐来 浓硫酸。
(2)与不活泼金属反应:
实验:Cu与浓H2SO4的反应。反应方程式:
[特别提示1]:Cu与浓H2SO4的反应,但不与稀硫酸反应。
探究:Zn粒投入浓硫酸中,有H2产生吗?
(3)加热条件下,浓硫酸能与大多数金属反应(除金、铂外)。H2SO4被还原成 ,金属被氧化成 。
(4)与非金属的反应:
碳与浓硫酸的反应方程式:
思考:如何验证反应产物?
[特别提示2]:浓硫酸具有的特性,稀硫酸都没有;稀硫酸的性质,浓硫酸也不完全有。
思考:浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法有哪些?(说出三种以上的鉴别方法)
[课后练习] 反 馈 检 测
1、对下列事实的解释错误的是 ( )
A、在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B、浓硫酸和浓盐酸混合可制氯化氢,说明浓硫酸是一种难挥发的酸
C、常温下,浓硫酸可以用铝罐储存,说明铝与浓硫酸不反应
D、反应CuSO4 + H2S == CuS ↓ + H2SO4能进行,说明硫化铜既不溶于水也不溶于稀硫酸
2、下列材料中最不适合制造储存浓硫酸的容器的是 ( )
A、铁 B、铝 C、铜 D、陶瓷
3、向50ml 18mol/L的硫酸加入足量的铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量 ( )
A、等于0.9mol B、大于0.45mol,小于0.9mol C、等于0.45mol D、小于0.45mol
4、将质量分数为p%的硫酸与等体积的水混合后得到质量分数为q%的硫酸,则下列关于的关系式正确的是 ( )
A、q< p <2q B、p < 2q C、p=2q D 、p≥ 2q
5、下列变化中,不属于化学变化的是 ( )
A、SO2使品红溶液褪色 B、氯水使有色布条褪色
C、活性炭使红色墨水褪色 D、漂白粉使某些染料褪色
6、下列关于浓硫酸的叙述中正确的是 ( )
A、浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B、浓硫酸在常温下可迅速与铜反应放出二氧化硫气体
C、浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D、浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
7、浓硫酸具有:A.强酸性B.强氧化性C.高沸点、低挥发性D.脱水性E.吸水性等性质。以下过程中主要体现了浓硫酸的哪些性质?请将答案分别写入对应的括号里。
(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体 ( )
(2)用磷矿石[主要成份Ca3(PO4)2]和硫酸反应制取磷酸 ( )
(3)热的浓硫酸分别与铜片、木炭、硫粉等反应 ( )
(4)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体 ( )
(5)常温下可以用铁或铝的容器储存浓硫酸 ( )
(6)胆矾放在盛放浓硫酸的干燥器中变成白色粉末 ( )
(7)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体 ( )
(8)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑 ( )
8、实验证明铜不能在低温下与氧气反应,铜不与稀硫酸反应,但在工业上却是将废铜倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备硫酸铜溶液。
(1)写出铜屑在此状态下被溶解的化学方程式: 。
(2)写出铜制备硫酸铜溶液还有哪些方法,写出反应的化学方程式:

比较以上几种方法中哪一种最好 ,原因是

参考答案:1、C 2、C 3、D 4、A 5、C 6、D
7、(1)C (2)A (3)B (4)E (5)B (6)E (7) B (8)AB
8、(1)2Cu+2H2SO4+O2 ===2CuSO4 + 2H2O
(2) Cu+2H2SO4(浓)===CuSO4+SO2↑+2H2O
第一种方法好,因为用该反应制得CuSO4,硫酸的利用率高,且不会产生污染。
Cu+2H2SO4(浓)===CuSO4+SO2↑+ 2H2O
Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+ 2H2O
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