硫酸硝酸的氧化性-教学设计

《硫酸和硝酸的氧化性》教学设计

本节内容选自人教版高中化学必修1第四章第四节的第二部分《硫酸和硝酸的氧化性》，本节知识用时一课时。本节课的授课对象主要是高一上普通班的学生。

一、教学设计思路分析

1、教材分析

本节课的地位和作用：课标对这部分的要求通过实验了解氮、硫非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。人教版将它放在了经过第三章金属及其化合物、第四章非金属及其化合物前三节的学习，学生已经储备了不少元素化合物的知识，对于氮和硫的氧化物的污染问题也留有深刻印象。初中学生认识到硝酸是一种强酸，已从物质分类角度了解了酸的通性。对于氢前金属与盐酸、稀硫酸反应置换出氢气的规律非常熟悉。这为研究浓硫酸和硝酸的强氧化性打下坚实的物质基础和知识支持。

本节课主要通过实验探究的方式，从氧化还原反应和物质的特性角度去认识和理解硫酸及硝酸的强氧化性，进而引出不同价态的氮元素之间的转化，对以前所学内容的深化和完善。不仅巩固《化学必修1》离子反应、氧化还原反应、物质的量等概念，也为《化学必修2》形成元素概念和元素周期律提供感性材料。体现了新教材对知识的“螺旋上升”的编排特色。

教学重点：硫酸及硝酸的氧化性。

教学难点：硫酸及硝酸的氧化性。

2、学情分析

本节课的对象是高一学生，他们在初中时已经学习过浓硫酸与硝酸的物理性质，在这儿只需让学生在课前复习即可。

学生在初中就已经接触过稀硫酸，但是本节所介绍的浓硫酸的一些性质与稀硫酸还有很大的区别。比如浓硫酸的强氧化性表现在+6价的硫元素上，可与铜，碳单质反应生成二氧化硫；而稀硫酸的氧化性表现在氢离子上，与活泼的金属反应放出氢气。因此，在此应慢慢引导学生加以理解并予以区别。

高一学生，在学这节时已经具备了一些鉴别物质的能力，所以对于浓硫酸与碳的反应，可以让学生自己去设计实验，鉴别产物。这样，不仅可以巩固知识，还可以锻炼学生的逻辑思维，培养其实验能力。

对于硝酸在这节要讲的氧化性，学生是陌生的。做好相关实验以及与硫酸的对比学习，还有浓稀硝酸的对比学习是突破的重点。

二、教学方案设计

1、教学目标

知识与技能：1、巩固稀硫酸的性质，探究硫酸及硝酸的特性及强氧化性，对金属与酸的反应形成更全面的认识，

2、知道硫酸及硝酸的工业用途，形成氮及其化合物相互转化的知识网络，

3、培养学生的实验观察、分析思维能力。

过程与方法：1、通过硫酸与硝酸性质的对比学习，学到类比学习的方法，

2、通过实验探究，让学生经历发现问题、提出假说、实验验证、解决问题的科学探究历程，学习从现象到本质的推理。

情感、态度与价值观：1、通过不同浓度酸的反应，让学生形成“现象与本质”“量变与质变”等辩证唯物主义观点，

2、通过实验探究过程，体会到学习的过程是渐进的过程，从而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，

3、通过硝酸的用途和学以致用，关注化学的运用及科技的发展，建立对化学的认同感。

2、教学方法

问题解决法、讨论法、讲授法、实验法指导教学。

3、教学过程

【教师总结】吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合。（吸收现成的水）脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的氢、氧元素按水的组成比例脱去。（反应生成水）

【演示实验】【播放视频】蔗糖炭化【教师总结】体现了浓硫酸的腐蚀性和氧化性。

【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；②浓硫酸使蔗糖脱水炭化后，又吸水放热，使C继续被浓H2SO4氧化。

【板书】4、氧化性

①与非金属反应，如C，S，P等

2H2SO4(浓)+C = CO2↑+2H2O+2SO2↑【提问】怎样证明反应产生气体种类？根据SO2、SO3、H2S的性质，设计实验方案进行检验，这个留作课后作业。

【提问】你觉得硫酸还会氧化哪些物质？

【讲解】今天我们用铜来验证硫酸的强氧化性。

【演示实验】在一个带导管的胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管里加入2mL 的浓硫酸，盖好胶塞，使铜丝与浓硫酸接触，加热。把放出的气体通入紫色石蕊试液中。观察现象。向上拉铜丝，终止反应，冷却后。把试管里的液体慢慢倒入称有少量水的另一支试管里，观察溶液颜色。

【教师总结】总结现象：加热能反应，产生的气体能使品红溶液褪色（显酸性）；溶液稀释后呈蓝色（Cu 观察现象，得出结

论。

认真倾听。

认真听讲，记笔记。

课后完成。

认真思考。

观察实验现象，并

能通过想象及反应

物猜测出生成物种

类。

通过实验现象宏观

感受到物质性质微

观理解，全面认识反

应原理。

体会实验研究，自觉

地根据科学探究程

序进行化学实验，并

学会用科学探究的

方式来分析处理化

学实验问题，培养学

生实验操作能力，观

察能力，分析解决问

题的能力。

被氧化为Cu2+）。

【板书】②与金属反应

Cu+2H2SO4（浓）= CuSO4+SO2↑+2H2O 【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。在这个反应里，浓硫酸氧化了铜（铜从0价升高到+2价），它本身被还原称二氧化硫（硫从+6价降低到+4价）。浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂。请同学们用单线桥标出电子的转移方向数目，指出氧化剂、还原剂。

【板书】三、硝酸的性质

1、硝酸的物理性质：纯硝酸为无色，有刺激性气味，可溶于水，溶时放热，易挥发，密度比水大。[讲解]常用的浓硝酸的质量分数大约是69%，质量分数为98%以上的浓硝酸由于挥发的蒸气与空气中的水蒸气形成硝酸而产生“发烟”现象，通常叫做发烟硝酸。

【板书】2、硝酸的化学性质

①不稳定性

4HNO3 2H2O+ 4NO2↑+

O2↑

【讲解】浓硝酸一般呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶于硝酸的缘故。

【提问】硝酸应如何贮存？

【板书】②与非金属反应，如C，S，P等

4HNO3（浓）+ C = CO2↑+ 4NO2↑+

2H2O

【讲解】此反应与浓硫酸与非金属单质碳反应类似，产物生成原理相同。硝酸浓度越大，氧化性越强。氧化性：浓HNO3 > 稀HNO3

【板书】③与金属反应

Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2↑

+2H2O 记笔记，用双线桥

法标出电子的转移

方向数目，指出氧

化剂、还原剂。

认真听讲，记笔记。

认真听讲，记笔记。

认真思考，回答问

题。

通过标出标出电子

的转移方向数目，指

出氧化剂、还原剂。

复习巩固氧化还原

反应相关知识。

扩展知识，照顾不同

程度的学生。

潜移默化中培养学

生迁移运用知识的

能力。

通过与浓硫酸氧化

性进行类比学习，将

物质种类、物质性

质、生成产物种类进

行总结，便于学生形

成系统模块的记忆。