逍遥右脑 2014-02-07 08:49
第一课时
教学目标：
1．探究氨和铵盐的性质、用途；
2．学会氨的实验室制法。
教学重点：氨和铵盐的化学性质
教学难点：实验室制氨的化学反应原理
教学仪器：烧杯、烧瓶、铁架台、滴管、导管、玻璃棒、试管、酒精灯、酚 酞试液、棉花、试管夹、NH3、HCl、NH4Cl、Ca（OH）2
教学过程：
[新闻导课]杭州市一制冷车间发生液氨泄漏 ：
2004年4月20日上午10时，杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件，整个厂区是白茫茫的一片，方圆数百米，空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味，进入厂区呼吸都感到困难。厂区内寒气逼人。市消防中心接到报案后立即制定方案，出动上百名消防队员，十余量消防车…。
简要介绍合成氨发展史
[问题]
1、为什么在液氨泄漏时工厂里会寒气逼人？
2、如何吸收弥漫在空气中的大量氨气？
3、被围困在污染区的群众怎样做才能保证不吸入氨气？
[板书] 一、 氨
1、NH3的物理性质：
[展示]一瓶氨气：无色，有刺激性气味，密度＜空气，易液化，可作致冷剂。
[实验4-8] 成功关键：烧瓶干燥、密封。
现象：形成红色喷泉。
结论：氨极易溶于水,水溶液显碱性。
[ 讲解]：1体积的水约溶解700体积的氨气，氨的水溶液叫做氨水。
[板书] 在通常状况下，氨是无色气体，有刺激性气味，比空气轻。氨易液化，极易溶于水。
[过渡]氨的水溶液是碱性的，但其中的水是中性的，氨分子也没有氢氧根离子。氨水为什么会显碱性呢？
[板书]2、氨的化学性质：
（1）NH3与水的反应：
[分析] NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－
NH3＋H2O NH4＋＋OH－
其中一水合氨很不稳定，受热会分解。
NH3·H2O NH3↑＋H2O
[板书] NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－
[思考]：分析NH3溶于水存在的过程，讨论氨水中的成分：分子 、离子 。
[板书]（2）NH3与酸的反应：
[ 演示实验]氨与氯化氢反应
[观察]现象：大量白烟生成。
[思考]：生产Cl2的化工厂常用浓氨水来检查生产设备和管道是否漏气，如有白烟生成，则说明已发生漏气，这是为什么？
[板书]化学方程式： NH3＋HCl＝NH4Cl
NH3也可与其它酸反应，例：NH3＋HNO3＝NH4NO3、 2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4
[讲解] NH3在一定条件下可于O2、NO、NO2等发生氧化还原反应。
[板书]（3）NH3与O2的反应： 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O
[演示实验]实验室制取氨气：
[板书]3、NH3的实验室制法：
[讲解]原理：在实验室里常用铵盐和碱加热的方法来制取NH3。 仪器：固+固加热（同制氧气）；收集：排空气法。
[板书]2NH4Cl＋Ca（OH）2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 仪器：固+固加热（同制氧气）；收集：排空气法。
[提问]：
1 能否用浓硫酸干燥NH3？
2 能否使用NH4HCO3、NH4NO3？为什么？
3 使用碱石灰代替消石灰有什么优点？
[过渡]氨与酸反应形成氨盐，我们下面分析铵盐的性质
[板书]4、铵盐
[讲述]铵盐是铵根离子（NH4＋）和酸根离子组成的化合物。铵盐都是晶体，能溶于水。
[板书]主要化学性质：
（1）铵盐受热易分解：
[实验]加热NH4Cl观察现象，是否升华？
[板书]化学方程式： NH4Cl NH3↑＋HCl↑、 NH3＋HCl＝ NH4Cl
NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2 ↑
[讲解]铵盐能与碱反应放出氨气，例：
（NH4）2SO4＋2NaOH Na2SO4＋2NH3↑＋2H2O
[板书]（2）铵盐与碱的反应：（NH4）2SO4＋2NaOH Na2SO4＋2NH3↑＋2H2O
[强调]这个性质是一切铵盐的共同性质，实验室可利用这个性质来检验
NH4＋的存在。
[注意事项]：
实验条件：浓溶液或固体，加热。
较稀溶液中铵根离子的检验方法：先浓缩，后检验。
[板书]5．NH3的用途：
[讲述]可用于氮肥工业及其他化工产业上（如：制纯碱），制冷剂。
[思考交流]自然界中氮的循环：
[讨论]：向饱和的NaCl溶液中通入足量的NH3后，再通入足量的CO2，发现有NaHCO3晶体析出，为什么？
[小结]：总结本节课的内容。
[作业]
附板书计划：
一、 氨
1、氨的物理性质： 在通常状况下，氨是无色气体，有刺激性气味，比空气轻。氨易液化，极易溶于水。
2、氨的化学性质：
（1）NH3与水的反应： NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－
（2）NH3与酸的反应：NH3＋HCl＝NH4Cl NH3＋HNO3＝NH4NO3、
2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4
（3）NH3与O2的反应： 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O(工业上制硝酸)
3、NH3的实验室制法：
2NH4Cl＋Ca（OH）2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 仪器：固+固加热（同制氧气）；收集：排空气法。
4、氨盐
（1）铵盐受热易分解：
NH4Cl NH3↑＋HCl↑、 NH3＋HCl＝ NH4Cl
NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2 ↑
（2）铵盐与碱的反应：（NH4）2SO4＋2NaOH Na2SO4＋2NH3↑＋2H2O
5、氨的用途
第二课时
教学目标：
1．巩固稀硫酸的性质；探究浓硫酸的特性及强氧化性；
2．培养学生的实验观察、分析思维能力。
3．对学生进行“现象与本质”“量变与质变”等辩证唯物主义观点的教育
4．通过实验研究，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实、勇于创新的科学品质
教学重点、难点：浓硫酸的强氧化性。
教学方法： 启发式。
教学辅助手段： 投影。
教学过程
[新闻导课]今年1月29日、2月23日，清华大学机电系四年级学生刘海洋先后两次用火碱、浓硫酸将北京动物园的五只熊烧伤，其中一头黑熊双目失明。这一故意残害动物的事件经媒体披露后，引起了公众的强烈愤慨！同时，“高材生为何会犯如此低级错误？一个‘好学生’为什么没有必然成为一名好公民”的疑问也引发了社会各界广泛的讨论与深入的思考。
[沉思]刘海洋为何用浓硫酸残害黑熊？浓硫酸又具有哪些重要性质？
[复习投影] 描述下列的实验(见附图)现象，并说明稀H2SO4的性质。
[练习]有关反应的离子方程式：
Zn+H2SO4--- Zn＋2H＋ = Zn2＋＋H2↑
NaOH+H2SO4----- OH－＋H＋ = H2O
Fe2O3+H2SO4---- Fe2O3＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2O
BaCl2+H2SO4--- Ba2+＋ SO42— = BaSO4↓
[设问]实验室制氢气时选用稀硫酸或盐酸，而不用浓硫酸和硝酸，为什么？
[板书] 第四节 硫酸、硝酸和氨
二、硫酸和硝酸的氧化性
[引言] 浓硫酸和稀硫酸在性质上有什么区别呢？
[提问]实验室制取氯化氢，为什么用浓硫酸与固体食盐共热？利用浓硫酸什么性质？
[学生回答]难挥发性。
[板书]（一）硫酸的氧化性
1．浓硫酸的特性
（1）难挥发性—制挥发性酸
[提问]在实验室里常用浓硫酸干燥气体，利用浓硫酸的什么性质？
[板书] (2)吸水性
[思考] 因为浓硫酸难挥发，所以将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其浓度、质量都不发生变化，这样说对吗？
[演示实验] 蔗糖炭化：将一定量的蔗糖放入小烧杯中，加入浓硫酸。
[学生观察] 现象：①蔗糖由白→黑；
②生成的黑色物质呈面包状；
③闻一闻有刺激性气味。
[教师启发]解释现象：①浓H2SO4与蔗糖(C12H22O11)作用，按水分子的组成脱去蔗糖分子中的H、O，生成C和H2O。
[板书] (3)脱水性
现象本质：
[分析] 蔗糖炭化现象：②③黑色物质疏松多孔(学生答有气体)，气体是怎么形成的，生成的是什么气体？
[讲解] 浓硫酸使蔗糖脱水炭化后，又吸水放热，使其继续被浓H2SO4氧化。
[板书] 2、强氧化性
[实验4-9] 铜与浓硫酸反应，并检验生成的气体？
[观察现象] ①固：红→黑
②液：无→棕黑→蓝色
③气：无色有刺激性气味，使酸性KMnO4溶液退色；使品红溶液退色。
[板书]（1）Cu+2H2O4(浓)Cu(SO4)2+O2↑+2H2O
[引导分析] (1)铜片变黑，黑色物质是什么？怎么生成的？
(2)怎样鉴别生成的气体？教师要启发不能用澄清石灰水鉴别。
[思考] 回答在上述反应中：
(1)氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各是什么物质？
(2)反应物的物质的量之比？还原剂与氧化剂物质的量之比？
(3)浓硫酸在反应中的作用？
[讲解] 在金属活动顺序表中，Cu是H之后较不活泼的金属元素，稀硫酸不能与Cu反应。实验证明，浓硫酸能把金属活动顺序表中H之后的金属(除Pt，Au)氧化成金属硫酸盐，浓硫酸本身被还原生成SO2。
[练习] 写出浓硫酸与汞反应、与银反应的化学方程式。
[教师启发] Cu，Hg，Ag是H之后的较不活泼的金属，那么H之前的金属是否就更容易被浓H2SO4氧化呢？
[板书]氧化大多数金属：生成物中金属显高价，同时生成二氧化硫。
[讲述] 常温Al，Fe钝化。学生阅读课文有关内容。教师启发钝化在实际中的应用：铝铁容器盛装浓硫酸。
[分析]蔗糖炭化中的刺激性气味？
[板书]（2）氧化某些非金属如C，S，P等（浓硫酸的还原产物一般为二氧化硫）。
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
2H2SO4（浓）+S====3SO2↑+2H2O
[教师] 浓硫酸具有强氧化性，能氧化某些非金属，又能氧化大多数金属，那么能否氧化具有还原性的化合物呢？如实验室为什么不用浓H2SO4制取及干燥H2S？
[板书] （3）氧化某些还原性化合物
2NaI+H2SO4(浓)===Na2SO4+I2+SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2+2H2O
[问题] 实验证明：浓H2SO4的特性，稀硫酸都没有；稀H2SO4的性质，浓H2SO4不完全具有。为什么浓、稀H2SO4性质有这么大差别呢？让我们一起分析。
[师生共同分析]上述反应中浓H2SO4的氧化性由其分子中什么原子引起?稀H2SO4 也具有氧化性，两者相比有何差别?可举例说明。
浓H2SO4的氧化性由其分子中S(+6)(最高价)引起。稀硫酸也有氧化性，如Zn＋2H+====Zn2+＋H2↑，由H+表现，而Cu＋H2SO4(稀)不反应。可见，H+的氧化性比S的氧化性弱且还原产物不同。
[小结]略
[作业]
第三课时
教学目标：
1、探究硝酸的物理性质和化学性质（酸性、强氧化性、不稳定性）。
2、通过学生实验手段，培养学生的实验能力、观察能力、分析能力。
3、在浓硝酸和稀硝酸的对比学习中，渗透“量变和质变”的辨证规律。
4、通过介绍化学家的故事，使学生树立热爱科学，尊重科学的品质，激发学生学习的兴趣。
教学重点：硝酸的不稳定性和强氧化性
教学难点：硝酸的强氧化性
教学过程：
[故事导入] 玻尔巧藏诺贝尔金奖章
丹麦有位叫玻尔的科学家，37岁时他获得了1922年的诺贝尔奖。第二次世界大战期间，玻尔被迫离开即将被德军占领的祖国，为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔奖章留在实验室。玻尔把金奖章溶解在盛有王水的试剂瓶里。后来，纳粹分子窜入玻尔实验室，那个试剂瓶就在他们的眼皮底下，他们却一无所知。战争结束后，玻尔从王水中把金还原出来，并重新铸成奖章。而玻尔配制王水的主要组成之一是“硝酸”。
[板书] （二）硝酸的强氧化性
[设疑]硝酸有酸性，能否与金属反应放出氢气？
[演示]浓硝酸与Cu反应
[讲解]从实验现象“红棕色气体生成”判断生成物中是N02而非H2。进一步从氧化还原反应说明反应的本质是＋5价的氮得电子能力比H+1强。
[学生实验]比较浓硝酸、稀硝酸分别与Cu反应
[记录并讨论]
反 应 现 象
产 物
浓硝酸+Cu
1、Cu片：有大量气泡产生
2、溶液颜色：无色变为绿色
3、气体颜色：红棕色
4、反应剧烈程度：剧烈
5、触摸容器外壁：很热
Cu(NO3)2、NO2和H20
稀硝酸+Cu
1、Cu片：有气泡产生
2、溶液颜色：无色变为蓝色
3、气体颜色：无色
(打开止水夹后)无色变为红棕色
4、反应剧烈程度：缓慢
5、触摸容器外壁：温热
Cu(NO3)2、NO和H20
[板书]1、与金属反应：
Cu ＋4HN03(浓)＝Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H20
3Cu ＋8HN03(稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H20
[讲述]除金、铂等少数金属外，硝酸几乎能与所有金属反应；当浓硝酸与浓盐酸按体积比为1：3混合时，就配制成玻尔的“王水”溶液，王水的氧化性比浓硝酸强，可以溶解金，铂等不溶于硝酸的金属。
[设问]比较浓硫酸的性质，浓硝酸能否与非金属反应？
[练习]与非金属反应： C＋HNO3(浓) S＋HNO3(浓) P＋HNO3(浓)
[板书]2、与非金属反应：
C＋4HNO3(浓)＝CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
S＋6HNO3(浓)＝H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
P＋5HNO3(浓)＝H3PO4＋5NO2↑＋H2O
[提问]硝酸与哪些金属及非金属反应？产物是什么？硝酸浓度与还原产物有什么关系？
[小结] 反应规律：
①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎能氧化所有的金属。
②常温下Fe、Al等金属在浓HNO3中发生“钝化”。
③硝酸越浓，其氧化性越强。如稀HNO3可使石蕊试纸变红，而浓HNO3可使石蕊试液先变红后褪色。
④一般来说，活泼金属与HNO3反应不生成H2，浓HNO3的还原产物为NO2，稀HNO3的还原产物为NO。活泼金属与极稀HNO3反应时，还原产物复杂，可为NO、N2O、NH4NO3等。
⑤非金属单质可被HNO3氧化为最高价氧化物或其含氧酸。
⑥王水（浓HNO3和浓HCl按体积比1:3配制）具有更强的氧化性，能溶解Au、Pt。
[强调]反应物或条件不同，硝酸反应产物发生变化：NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3。
如：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N20+5H2O
[板书]注意：4Zn+10HNO3（稀）=4Zn(NO3)2+N20+5H2O
[设疑]浓硝酸与活泼金属反应是否也剧烈？
[学生实验]浓硝酸十铝片
[讲解]钝化原理：铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸，表面被氧化为牢固的氧化物薄膜，阻止酸与内层金属进一步反应。
[板书]3、铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸常温下发生钝化。
[提问]浓硝酸的运输和贮存可用何种物质制的容器？
[展示]一瓶呈黄色的浓硝酸，问为什么呈黄色？
[板书] 4、不稳定性
光照
4HN03 == 2H20+ 4NO2↑+ 02↑
[提问]硝酸应如何贮存？
[设疑]有人认为，“比较浓硝酸和稀硝酸的还原产物的化合价，浓HN03中的氮 从＋5降为＋4，而稀HN03，中的氮从＋5价降为＋2，从化合价变化可以判断稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。”这种看法是否正确？为什么？
[提示]从浓硝酸、稀硝酸分别与Cu反应。剧烈程度分析。
[讲述]硝酸用途 ：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等；在实验室里，它是一种重要的化学试剂。
[小结]略
[作业]