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第8章 硫酸(1)

【教学目标】

知识目标

1.掌握稀硫酸和浓硫酸的异同。

2.掌握浓硫酸的性质。

3.了解硫酸的用途。

能力目标

1.培养学生观察实验,分析实验,从而得出结论的能力。

2.培养学生善于发现问题,并能及时解决问题的能力,以及实验中的自我保护能力。

情感目标

对学生进行内因与外因、量变到质变、现象与本质、物质的用途与物质的性质等辩证唯物主义观点的教育。

【教学建议】

教材分析

教材主要分成两部分:硫酸和硫酸根离子的检验。与旧教材相比,新教材中把硫酸盐作为选学内容,突出本节的重点内容。

由于学生在初中已经接触过硫酸,学过稀硫酸的性质。因此教材开始以旧知识引入。硫酸是强电解质,复习稀硫酸的性质。然后转而讨论硫酸除了具有酸的通性外还有一些特性。纯硫酸、浓硫酸、稀硫酸,其中溶质质量分数由大变小的量变,造成溶液中粒子的质的变化。

硫酸既具有酸的通性,又具有一定的特性。稀硫酸主要显示酸性;而浓硫酸还具有吸水性、脱水性和强氧化性。但是不是说只有浓硫酸才具有氧化性,稀硫酸也有氧化性,只是比较弱,体现在氢离子上。

浓硫酸的吸水性和脱水性是不同的两个概念。关于吸水性,学生初三已经学过。因此教材主要介绍了脱水性,并通过实验加以说明。

浓硫酸的氧化性是本节的重点内容,也是一个难点。教材通过实验让学生观察,然后得出结论。根据反应产生的气体能使蓝色石蕊试液变红和能使品红溶液褪色,学生可以很快推知这种气体是二氧化硫,由此说明浓硫酸跟金属反应一般不放出氢气,此反应属于氧化还原反应。然后再根据稀释后溶液为蓝色,推知此反应生成了硫酸铜。这样学生可以自己完成反应的化学方程式。分析反应前后元素化合价的变化,可以很容易得出浓硫酸具有强氧化性的结论。这样通过学生观察实验,分析实验现象,得出结论的方式获得知识。符合学生的认知规律,很好的结合了学过的知识,而且有进一步的提高。

关于硫酸的用途,教材通过图示的形式简单明了的给出,教师可以让学生结合硫酸的性质讨论归纳出用途。此外教师也可以适当补充我国硫酸工业发展的现状等资料,与生产实际结合起来。

关于硫酸根离子检验这一部分,教材采取复习已有知识、观察实验、记录现象、分析原因、得出结论。

本节安排了硫酸盐的选学内容。

硫酸物理性质的教学建议

可以采取展示实物,让学生自己探索并总结得出物质的物理性质。

这样做,学生精力集中,兴趣盎然,思维积极活跃。这实际上给学生设置了“发现”的情境,即学生通过探索发现了硫酸的物理性质,其印象深刻。

【教学设计方案一】

硫酸(第一课时)

教学过程

引入:硫酸是重要的基本化工产品之一,它在工农业生产和国防上都有重要用途。对于稀硫酸同学们并不陌生。初中学习酸碱盐时曾学习了稀硫酸具有酸的通性。

提问:浓硫酸是否具有和稀硫酸相同的性质?为什么?

学生经过思考、讨论。得出结论:组成不同、性质可能不同。

设计意图:温故知新,在回顾初中所学的稀硫酸的基础上学习浓硫酸。

总结板书:浓、稀硫酸的溶液组成不同,性质可能不同。

一、硫酸

1.溶液的主要成分:

稀硫酸:H2O、H+、SO2-4

浓硫酸:H2SO4、H2O

点题:本节课的重点是学习浓硫酸的有关性质。

设计意图:从组成的区别来认识性质的不同,并明确学习重点,为后面的学习打下伏笔。

引导:引导学生阅读教材,了解浓硫酸的物理性质。

板书:2.硫酸的物理性质

纯硫酸:无色、油状液体

浓硫酸:质量分数98.3%,沸点338°C,难挥发、强酸,易溶于水,放热。

讲解:浓硫酸的三大特性。

1.吸水性:浓硫酸可以吸收结晶水、湿存水、空气中的水分。

配合学生实验1(小组合作):

实验1.吸水性实验:在盛有硫酸铜晶体的试管中滴入几滴浓硫酸观察晶体的颜色变化。

2.脱水性:浓硫酸将有机物分子中的氢原子和氧原子按原子个数比为2:1的比例从有机物中脱出,使有机物炭化。

配合学生实验2

实验2.脱水性实验:在三支试管中分别放入少量纸屑、棉花、木屑,再滴入几滴浓硫酸。观察发生的现象。

学生在实验过程中,根据老师讲解,结合本组实验现象,具体分析浓硫酸的特性。

3.强氧化性:浓硫酸加热时能氧化绝大多数金属,同时也能氧化非金属碳,本身被还原为低价硫的化合物或单质。

配合学生实验3

实验3.强氧化性实验:在一支试管中先加入一小块铜片,而后再加入3mL浓硫酸。塞好带导气管的单孔塞,加热。检验并吸收生成的气体。

教师应:

结合学生实验现象的分析,归纳浓硫酸的特性,并板书。

组织学生观察实验现象、分析实验现象、得出实验结论。

写出反应的化学方程式,分析氧化还原关系。

强调铜与浓硫酸反应是离子反应,但不写离子方程式。

补充浓硫酸和碳反应的化学方程式。

板书:

3.浓硫酸的特性

(1)吸水性:

CuSO4·5H2O浓硫酸CuSO4+5H2O(2)脱水性:

C11H22O11浓硫酸11C+11H2O(3)强氧化性:

2H2SO4(浓)+Cu△CuSO4+2H2O+SO2↑2H2SO4(浓)+C△CO2↑+2H2O+2SO2↑小结:硫酸的物理性质和化学性质

【板书设计】

一、硫酸

1.溶液的主要成分:

稀硫酸:H2O、H+、SO2-4

浓硫酸:H2SO4、H2O

2.硫酸的物理性质

纯硫酸:无色、油状液体

浓硫酸:质量分数98.3%,沸点338°C,难挥发、强酸,易溶于水,放热。

3.浓硫酸的特性

(1)吸水性:

CuSO4·5H2O浓硫酸CuSO4+5H2O(2)脱水性:

C11H22O11浓硫酸11C+11H2O(3)强氧化性:

2H2SO4(浓)+Cu△CuSO4+2H2O+SO2↑2H2SO4(浓)+C△CO2↑+2H2O+2SO2↑【教学设计方案二】

硫酸(第二课时)

教学过程

引入:探究活动:讲解“蔗糖葫芦”实验要领,学生分组实验,师生共同讨论探究问题。

探究问题:应用浓硫酸的性质解释你所看到的实验现象,分析“蔗糖葫芦”产生的原因组织、讨论、总结

学生分组实验,教师巡视

组织部分小组汇报实验现象

各组讨论探究问题

组织各组代表分别

汇报讨论结果

教师点评

学生分组实验:

“蔗糖葫芦”实验

实验步骤:

1.取药:分别称取20克蔗糖、量取15毫升浓硫酸。

2.混合药品:将蔗糖放入200毫升烧杯中,滴入几滴水后,用玻璃棒搅拌均匀。然后小心倒入浓硫酸,迅速搅拌至蔗糖变黑,静置玻璃棒。

3.总结实验现象,小组展开讨论,解释所看到的现象,并进一步解释“蔗糖葫芦”产生的原因。

讲解:浓、稀硫酸的性质决定了硫酸具有广泛的用途。利用幻灯片展示硫酸的用途。

板书:4.用途

讲解:下面学习一种实验方法,即硫酸根离子的检验。

板书:二、硫酸根离子的检验

提问:如何检验溶液中是否有硫酸根离子存在呢?

组织学生实验(给出实验步骤)

组织学生分析实验现象及实验步骤

组织学生总结检验方法(学生自愿回答)

板书:SO2-4离子的检验方法:在试管中取少量待测液,先用少量盐酸或硝酸溶液酸化,再加入少量氯化钡溶液或硝酸钡溶液。如有白色沉淀生成,则说明原溶液中有SO2-4存在。

学生实验:在三支试管中分别加入少量稀硫酸、硫酸钠溶液和碳酸钠溶液,然后各滴入几滴氯化钡溶液。观察并记录实验现象,再加入少量盐酸或稀硝酸,振荡。继续观察并记录实验现象。分小组汇报实验现象,并讨论硫酸根离子检验的方法。

课堂练习

如何用实验方法鉴别NaCl、Na2SO4、NaNO3、Na2CO3四种溶液?

组织学生讨论检验方法、并实施。

(如果有可能,可分小组进行实验。)

思考、讨论、回答问题

检验方法之一:

1.分别取少量待测液,滴入几滴稀盐酸,观察。有气泡产生的液体为碳酸钠溶液。

2.另取少量余下三种溶液,滴加氯化钡溶液,观察。有沉淀生成的为硫酸钠溶液。

3.再取余下两种溶液,分别滴入少量硝酸银溶液,有沉淀生成的为氯化钠溶液。无现象的为硝酸钠溶液。

师生小结:硫酸溶液因组成不同使其性质有所不同。稀硫酸溶液中主要成分为H+、SO2-4,主要表现H+的性质,具有酸的通性。浓硫酸的主要成分是H2SO4分子,具有浓硫酸的特性。

课后作业

1.网上查询硫酸钙、硫酸钡的组成及用途并记录下来。

2.书后作业138页第三、四题

3.思考题:比较浓、稀硫酸的氧化性。

【板书设计】

4.用途

二、硫酸根离子的检验

SO2-4离子的检验方法:在试管中取少量待测液,先用少量盐酸或硝酸溶液酸化,再加入少量氯化【典型例题】

例1向50mL18mol/L的硫酸中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,0.9mol

C.等于0.45mol

D.小于0.45mol

解析:图片所给出的“18mol/L”的硫酸为浓硫酸(隐含条件)。由方程式Cu+2H2SO2△CuSO4+SO2↑+2H2O知:2mol硫酸参加反应,被还原的硫酸为1mol。若0.05×18=0.9mol硫酸都参加反应,被还原的硫酸应为0.45mol。但是题目所给条件下,随着反应的不断进行,硫酸的量会减少,浓度会由浓变稀,稀硫酸不能氧化铜,即0.9mol硫酸不可能完全与铜反应。

答案D

启示:解题时,不能把着眼点只放在“量”上,还必须注意“质”的问题,因为许多化学问题涉及到量变引起之比这一辩证的思维方法。

例2三位学生设计了下述三个方案,并都认为,如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可确证试液中有SO2-4。

方案甲:试液BaCl2溶液白色沉淀足量稀HCl沉淀不溶解方案乙:试液足量稀HCl无沉淀BaCl2溶液白色沉淀方案丙:试液足量稀HNO3无沉淀Ba(NO3)2溶液白色沉淀试评价上述各种方案是否严密,并分别说明理由。

解析:从Ag+、SO2-3的存在对SO2-4检验的干扰来分析。

甲:不严密,因含有Ag+而不含SO2-4的无色溶液也会出现此方案的现象。

乙:严密,因为只有含SO2-3的无色溶液才会出现此方案的现象。

丙:不严密,因为含SO2-3而不含SO2-4的无色溶液也会出现此方案的现象。

启示:此题设计新颖,要求学生既要掌握SO2-4的鉴别方法,又要有科学的思维方法,注意了思维素质的培养。

例3近日一名大学生先后两次跑到北京动物园,用硫酸兑制的饮料投喂动物,造成五只黑熊受伤,有的熊甚至生命垂危。

1.大学生伤熊事件说明:

①我们当前教育中存在侧重知识的灌输和智力的开发,而缺少思想品德的教育

②我们应加强对青年学生进行社会公德教育和人文教育,使之正确处理人与自然的关系

③教育学生树立正确的价值观,以便最大限度地实现自己的人生价值

④说明我国进行公民道德建设是非常必要的

⑤说明要把学生德育放在首位,知识的传授并不重要

A.①②B.③④C.①②③D.①②③④

2.浓硫酸对黑熊有伤害是因为

①浓硫酸具有吸水性和脱水性

②浓硫酸具有强腐蚀性

③浓硫酸具有毒性

④浓硫酸遇水能释放大量的热

A.②③B.①②③C.①②④D.①②③④

解析:该题以最近在社会上引起强烈反响的大学生伤熊事件为背景命题,考查学生对当前的教育方式,人与自然的关系,当前的人生价值判断标准,公民道德建设等问题的认识,体现了考点与热点的结合。这是一道体现学科综合的例题。

答案:1.D2.C

例4(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是。

(2)试用下图所列各装置设计一个实验,来验证上述反应所产生的各种产物。

编号

①②③④

装置

这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是:→→→。

(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是;B瓶溶液的作用是;C瓶溶液的作用是。

(4)装置②中所加的固体药品是,可验证的产物是,确定装置②在整套装置中位置的理由是。

(5)装置③中所盛溶液是,可验证的产物是。

参考答案

(1)2H2SO4(浓)+C△CO2↑+2H2O+2SO2↑(2)④→②→①→③

(3)验证产物气流中有SO2;将产物气流中SO2全部氧化吸收;确认产物气流中SO2已被B瓶溶液全部吸收。

(4)无水硫酸铜(或变色硅胶);水蒸气;由于产物气流通过①、③时会带出水气,所以②必须在①、③之前。

(5)澄清石灰水(或其他合理答案);CO2(二氧化碳)。

【习题精选】

一、选择题

1.常温下,可以用铁或铝制的容器贮存浓硫酸。下列叙述正确的是

A.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应。

B.贮存浓硫酸的容器可敞口,因为浓硫酸难挥发损失。

C.贮存浓硫酸的容器应远离热源。

D.常温下,浓硫酸与氧化铁。氧化铝不反应。

2.某溶液仅含有一种溶质。若在该溶液中加入氯化钡溶液,产生白色程度,再加入稀硝酸仍有白色沉淀,则该溶液中不可能含有的溶质的是

A.AgNO3B.Na2CO3

C.K2SO3D.CuSO4

3.下列叙述或操作正确的是

A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性。

B.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用水冲洗。

C.稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着量筒壁慢慢地倒入盛有水的量筒中,并不断搅拌。

D.浓硫酸与铜的反应中,浓硫酸仅表现强氧化性。

4.Ba2+是对人体有剧毒的物质。而医疗上却用BaSO4作X射线透视肠胃的内服药剂(造影),俗称“钡餐”透视。碳酸钡不可能作“钡餐”使用,这是因为

A.硫酸钡不溶于水,碳酸钡溶于水。

B.硫酸钡溶于水,碳酸钡不溶于水。

C.硫酸钡是强酸盐,碳酸钡是弱酸盐。

D.硫酸钡既难溶于水又难溶于酸,碳酸钡不溶于水但能溶于酸。

5.证明某溶液中是否存在SO2-4,下列检验正确的是

A.先加BaCl2溶液,再加稀硝酸。

B.先加BaCl2溶液,再加稀盐酸。

C.先加稀盐酸,再加BaCl2溶液。

D.先加稀盐酸,再加Ba(NO3)2溶液6.下列气体不能用浓硫酸作干燥剂的是

①HCl;②HI;③Cl2;④H2;⑤H2S;⑥SO2;⑦SO3。

A.①②⑤⑥B.②④⑤⑥

C.③④⑥⑦D.②⑤⑦

7.含锌、铁、铜的合金1.85g,放入足量的盐酸中,反应完毕后,得到448mL(标准状况)的氢气,关于此合金的组成,一下说法正确的是

A.合金中锌、铁物质的量之和为0.02mol。

B.合金中铜的质量为0.64g。

C.合金中锌、铁的物质的量之和为0.01mol。

D.铁与锌的质量之和在1.30g和1.12g之间。

8.浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后,其溶质的质量分数为a%,而等体积混合后则为b%;浓度不等的两种氨水溶液等质量混合后,其溶质的质量分数为a%,而等体积混合后则为c%,则a、b、c之间的关系是

A.a>b>cB.b>a>c

C.c>a>bD.无法确定

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