第四节　硫酸　教学设计

课题

硫酸

授课人

向太平

学校

教学目标

（一）知识目标：

使学生掌握浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)。

（二）能力目标：

学会通过观察、思考发现问题，通过实验探究分析解决问题的能力；能通过实验等途径获取有用信息，并能用化学语言表达、交流的能力；学会运用比较、归纳和概括等方法对获取的信息进行加工的能力。

（三）情感目标：

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；激发学生的爱国热情和培养他们的环保意识；及培养学生严谨求实的科学态度和勇于求异的创新精神。

重点

浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性。

难点

浓硫酸的强氧化性

教学方法

启发——实验探究式教学法、多媒体辅助法

仪器、用品

浓硫酸、浓盐酸、硫酸铜晶体、水、稀硫酸、纸屑、棉花、木屑、蔗糖、铜片、铝片、品红溶液、浸有碱液的棉花、玻璃棒、烧杯、试管、铁架台、铁夹、导管、酒精灯、火柴、药匙、投影仪。

教师活动

学生活动

设计意图

【引入】氧族元素中硫的正化合价常见的有＋4、＋6两种价态。前面我们学习了SO₂中＋4价硫的性质，这节课我们要学习的是硫酸中＋6价硫的性质。H₂SO₄是重要的化工原料，被誉为“化学工业之母”，工业三大强酸之一，我国现在是第一大硫酸生产国，硫酸总产量将突破3500万吨。今天我们就来探究硫酸的性质。

【板书】第三节 硫酸

回忆倾听。

明确上课内容，引起兴趣，激发爱国热情。

【提问】初中时我们就学习过稀硫酸，回忆稀硫酸具有哪些化学性质?为什么具有这些性质?   

【板书】一、硫酸：

1． 稀硫酸具有酸的通性：

【提问】酸的通性表现在哪些方面？

【板书】1.1　与碱、碱性氧化物、指示剂作用：H₂SO₄=2H⁺+SO₄^2-

【小结、设疑】稀硫酸与以上物质作用时表现出酸的通性时H⁺的价态未发生变化，是不是H⁺的价态一直不会变呢？

【板书】1.2　与活泼金属反应生成H₂（弱氧化性）：

思考并回答：稀硫酸具有酸的通性。因为硫酸在水中能电离出H⁺。

回忆、思考、讨论、回答：与碱中和、碱性氧化物生成盐和水、指示剂显色等。

思考、讨论得出结论，回答：可以变，与活泼金属反应生成零价的氢气。

复习稀硫酸的化学性质。

复习氧化还原反应知识，为后面与浓硫酸的强氧化性比较埋下伏笔。

【过渡】稀硫酸是一种强酸，具有酸的通性，以H⁺和SO₄^2-的形式存在，而浓硫酸主要是以H₂SO₄分子的形式存在，由于溶液中粒子不同，所以性质上肯定有差异，即浓硫酸具有自己的特性。下面我们就一起来探究浓硫酸。

【展示、讨论】展示两瓶密闭、体积相等的试剂瓶，分别装有浓硫酸和浓盐酸，不用化学方法如何加以鉴别？

【板书】2、纯硫酸的物理性质：

【探究归纳】常见的浓硫酸质量分数为98.3%，密度1.84 g／cm³，沸点为338 ℃，难挥发。能以任意比与水混溶，浓硫酸溶解时放出大量的热。

【设疑】浓硫酸溶解时放出大量的热，如何稀释浓硫酸呢？

回忆、倾听。

观察、讨论、上台探究、回答（1）拿起试剂瓶，感觉重的是浓硫酸，因为浓硫酸的密度大。（2）摇动试剂瓶，呈油状、粘稠的是浓硫酸。（3）分别打开瓶盖，瓶口无酸雾的是浓硫酸，因为浓硫酸难挥发。

倾听。

回忆、回答：将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。

明白物质的存在形式决定性质。明确学习任务，激发学生继续学习的积极性。

培养学生的观察能力，主动探究，激发学生兴趣。

激活旧知识，落实新知识。

【强调】稀释浓硫酸时，若把水倒入浓硫酸中，

由于水的密度较小，浮在硫酸的上面，溶解时放出的热不易散失，使水暴沸而骤然气化，结果就像水滴入灼热的油锅一样，带着酸液向四周飞溅，引起伤害事故。

【投影】播放FLSAH动画。

　 倾听，领悟。

观看、领悟。

解释原因，强调实验安全。

用FLSAH动画，增加直观印象，活跃气氛。

【过渡】因为浓硫酸主要以硫酸分子的形式存在，与稀硫酸的性质是有差异，到底它的差异表现在哪些方面呢？

【板书】3、浓硫酸的特性：

【演示实验】在试管中加入一些胆矾，再加入3－4ml浓硫酸，振荡。观察固体和溶液的颜色变化。

【提问】生成的灰白色物质是什么？

【提问】回忆初中我们学习过胆矾的加热实验现象？

【展示】长时间放置后的标本。最终蓝色物质呈白色。

【投影】用FLASH动画模拟改进实验，加深对浓硫酸吸水性的认识。

【讲解】胆矾失去了结晶水，结晶水与浓硫酸分子形成了硫酸水合物。说明浓硫酸能够吸收结晶水，浓硫酸具有吸水性。

【小结、板书】3.1　吸水性（干燥剂）

【设疑】浓硫酸具有吸水性，常作为干燥剂，那么它能干燥哪些气体呢？不能干燥哪些气体呢？

【设疑】为什么H₂S、HI、HBr不能用浓硫酸来干燥？欲知原因，我们继续学习。

　倾听、讨论。

观察并描述现象：固体由蓝色变为灰白色，溶液仍为无色。

思考。

回忆、回答：蓝色五水硫酸铜加热失水成白色无水硫酸铜。

分析比较说明浓硫酸体现了吸水性。

观看，领会。

倾听，领会。

【引导学生归纳】通常可用浓硫酸干燥的气体有：H₂、O₂，N₂、CO、CO₂、CH₄、SO₂、HCl、C1₂等：   

师生共同小结：不能用浓硫酸干燥的气体有：碱性气体：NH₃、还原性气体：H₂S、HI、HBr等。

培养观察能力。

激疑。

回忆对比旧知识，明确内在联系。

用FLSAH动画模拟的原因：该实验所需时间较长，约为二天；浓硫酸未与硫酸铜晶体接触。更能说明浓硫酸只体现了吸水性。

明了浓硫酸的吸水性。

激发学生的求知欲，为后面浓硫酸强氧化性的学习埋下伏笔，留下悬念。

【投影、介绍】介绍某学生用硫酸残害北京动物园黑熊事件。展示材料和图片。

【设疑】为什么浓硫酸会对动物造成那么大的伤害的呢？

【学生分组实验6-3】潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。

【提示】皮肤与纸屑、棉花、木屑一样都是有机物，含C、H、O等元素。

【分析】说明浓硫酸让有机物失水变成以黑色物质了。

【提问】我们做了这么多实验，一定饿了，下面我们来做一个“黑面包”实验。请同学们想想生活中面包是如何制作的？与我们的实验有什么异同？

倾听、讨论，惊奇。

讨论，迷惑不解。

学生上台实验后，各自回答：三种物质都发生了变化，生成了黑色的物质。

讨论，面包制作用面粉、水、加发酵粉（小苏打）后，加热。

引起学生兴趣，调动学生积极性。

激疑、探索。

培养学生实验动手能力，探索能力。

明了浓硫酸的脱水性。

激发学生兴趣，活跃气氛。

【实验6-4】学生分组。分别用稀硫酸、不加水用浓硫酸、加水后再加浓硫酸来进行对比探究实验，明确 “黑面包”实验发生的条件。

【演示】演示“黑面包”实验：在200 mL烧杯中放入20 g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15 mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。

动手，进行探究，归纳小结“黑面包”实验发生的条件。

观察并描述：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的物质；有大量气体冒出；有刺激性气味的气体生成。

培养学生探究分析实验发生的条件。

培养观察能力与描述现象的能力。

【提问】生成的黑色固体是什么物质？引导学生写出化学反应方程式。

通过试剂瓶的标签给出蔗糖的化学式：C₁₂H₁₂O₂₂

【小结板书】3.2　脱水性（炭化）

【设疑】浓硫酸对皮肤有强烈的腐蚀性，如果

我们做实验时不慎沾上了浓硫酸怎么办？

 思考、回答：黑色物质是碳单质。分析讨论写出化学方程式：

C₁₂H₁₂O₂₂   12C+11H₂O

 讨论并回答：如皮肤不慎沾上时，应立即用大量水冲洗(勿用手磨擦)，然后在患处涂上3%~5%的NaHCO₃。

揭示反应本质。

从标签上学生获得有用信息。

加深浓硫酸具有脱水性的认识，学会处理偶发事故，消除恐惧心理。

【引导讨论】以上实验说明了浓硫酸既具有吸水性又具有脱水性，一字之差，请分析比较。

【师生共同小结】①吸水性：是指吸收水分或夺取结晶水合物中的结晶水，形成一系列稳定的硫酸水合物，但是被干燥的物质本质未变。②脱水性：是指将有机物中的氢、氧元素的原子按水的组成（2:1）脱去，生成水分子。

【设疑】蔗糖碳化后，为什么能形成海绵状的碳，并有刺激性气味的气体产生？要解决这个问题，必须学习硫酸的另外一个非常重要的特性——强氧化性。

【过渡】稀硫酸具有弱的氧化性，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？是否也生成氢气呢？启发学生从浓、稀硫酸的成分及与金属的反应分析。

分析讨论，学生发言小结。作笔记。

回忆、思考。

分析、讨论、猜想。能与金属反应。因为微粒存在形式不一样，如有氧化性，肯定不一样。

培养学生概念间的比较能力，认清本质。

激发学生的求知欲。

培养对比分析能力。

【提问】铜能与稀硫酸反应吗？为什么？

【设问】铜能与浓硫酸反应吗？

【演示改进实验6-5】浓硫酸与铜反应，

要求学生注意反应现象。

推理并回答：不能。因为在金属活动顺序中铜排在氢的后面。

猜想：不能。

观察、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。溶液底部有灰黑色固体析出。冷却稀释后溶液呈蓝色。

激活旧知识。

激发好奇心。

培养观察能力、叙述能力。

【强调】生成的气体使品红溶液褪色后，应用碱液吸收尾气。

【讲解】实验中的灰黑色物质是副产物CuS等，是铜过量的原因，因为时间的关系，这个问题留到我们学生实验时来进行细致的探究。

【展示】浓硫酸与铜反应后的溶液长时间冷却后的现象，观察。

【引导讨论】1、铜片与浓硫酸能否反应？反应的条件是什么？

2、根据反应现象你认为反应后的生成物是什么？写出反应方程式。并指出氧化剂、还原剂。反应中的浓硫酸表现出什么性质？

3、稀硫酸与浓硫酸的氧化性有什么不同？

启发学生从浓、稀硫酸的成分及与金属的反应来进行分析。

回答：有白色晶体析出。

分析思考并回答：

1、   加热能反应。

2、   能使品红溶液褪色，具加热溶液又呈红色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。且长时间冷却后有白色晶体析出　证明生成的产物是硫酸铜。化学方程式：Cu＋2H₂SO₄(浓) CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O，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了酸性。

对比讨论出：稀硫酸的弱氧化性表现在它电离的H^＋，而浓硫酸的强氧化性表现在硫酸分子中＋6价的硫上。

注意环保。

为后面研究性学习提出问题，以有利于学生的可持继性发展。

培养学生不仅要注意实验过程，也要注重结果。

树立对化学现象与化学本质的辩证认识。

使学生深入认识浓、稀硫酸的氧化性不同的本质。

【设问】浓硫酸是否也能氧化金属活动性顺序中氢以前的金属呢？

【演示实验】把铝片放入盛有浓硫酸的试管　中，观察现象。加热观察。

【设问】为什么浓硫酸能与铜反应，而活泼的铝放入其中无明显现象呢？

【讲解】对。若加热就会发生反应。但是没加热就真的没发生反应吗？不是的，这是因为浓硫酸具有强氧化性，它可以使某些金属如铁、铝等表面发生“钝化”。解释“钝化”现象。

【展示图片】运输浓硫酸的槽车图片。

【板书】浓硫酸与金属活动顺序氢以前的金属反应是否也生成氢气呢？为什么？

推理并回答：能。

观察无明显现象。加热有气体产生。

陷入沉思，猜想：没加热。　

倾听，领悟，形成正确认识。

推理并回答：不能。因为浓硫酸的强氧化性表现在＋6的硫上。

培养逻辑思维能力。

激疑。

激发求知欲。

解惑，加深对浓硫酸的强氧化性的认识。

理解性质决定用途。

培养推理综合运用知识的能力。

【小结、板书】3.3　强氧化性

3.3.1　氧化大多数金属反应（除Pt、Au不反应）

K Ca　……Pb(H)　　　　　Cu Hg Ag。

常温：反应（除Fe、Al钝化）。    不反应。

加热：反应，不放出H₂。　　反应，放出SO₂。

归纳并总结。

学会总结，将知识及时总结成规律，便于识记。

【回忆设疑、过渡】在“黑面包”实验中，为什么体积会膨胀，形成疏松多孔的海绵状炭，如同一个“黑面包”，这又体现浓硫酸的什么性质呢？

【讲解、组织讨论】是的，“黑面包”实验中是发生了浓硫酸与“面包渣”碳的反应，请根据现象分析生成物是什么？写出反应方程式。

【板书】3.3.2 氧化某些非金属单质（C、S）

C＋2H₂SO₄（浓）CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O

【组织讨论】通过刚才的学习我们了解浓硫酸具有强的氧化性，请利用氧化还原反应规律分析为什么浓硫酸作干燥剂时不能干燥H₂S、HI、HBr气体？写出化学反应方程式。

讨论、释疑：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化还原反应，有大量气体产生，生成的刺激性气味的气体是浓硫酸被还原所生成的二氧化硫，碳又被浓硫酸氧化成二氧化碳，因此会出现体积膨胀，疏松多孔海绵状炭及刺激性气味产生的现象。这体现了浓硫酸的氧化性。

推理、思考并回答：浓硫酸具有强氧化性，将碳氧化成二氧化碳，而本身被还原成二氧化硫，同时有水生成。

恍然大悟，讨论写出反应的化学方程式：

H₂S + H₂SO₄ （浓）=S↓＋SO₂↑＋2H₂O

2HI + H₂SO₄（浓）＝I₂＋SO₂↑＋2H₂O

回忆前面的实验现象，激发学生继续探索。培养分析解决问题的能力。

培养综合运用知识能力。

前后呼应，加深对浓硫酸的强氧化性的认识。学会辩证的认识问题。

【组织讨论】浓硫酸和稀硫酸都有氧化性，是否有差异，表现在什么地方？为什么不同？

【师生小结】稀硫酸——弱氧化性——可与活泼金属反应，生成H₂——氧化性由H⁺体现；

浓硫酸——强氧化性——加热时可与绝大多数金属和某些非金属反应，通常生成SO₂——氧化性由S体现。

【讲述】硫酸是最重要的化工产品之一。掌握它的性质可以更好的认识它在工业生产和国防上的重要用途。

讨论小结，得出结论。

倾听。

进一步理解量变引起质变的规律，树立辩证唯物主义的世界观。

渗透性质决定用途的思想。

【板书】4  硫酸的用途:

【指导阅读】阅读教材，了解硫酸的用途。

1．利用其酸性，可制磷肥、氮肥；可除锈；可制硫酸盐。2．利用浓硫酸的吸水性，作吸水剂和干燥剂。 3．利用浓硫酸的脱水性，浓硫酸常用作精炼石油的脱水剂、有机反应的脱水剂等。  4．利用浓硫酸的高沸点难挥发性，常用于制取各种挥发性酸。

阅读课文，归纳用途。

培养自学能力。

【本节小结】这节课我们重点探究的浓硫酸的化学特性。因为量变导致质变，所以浓硫酸体现的以下与稀硫酸不同的特性：吸水性、脱水性、强氧化性。

回忆倾听、领悟。

学会小结，将课本由厚变薄。

【作业】P134 三、四

研究性学习：利用学生实验七中铜与浓硫酸的学生实验，对以下问题进行探究性学习：

⑴．铜（足量）与浓硫酸反应过程后，铜片上的黑色物质是什么？能否与浓盐酸反应？体现了浓硫酸的什么性质？

⑵．反应完后，观察溶液的冷却过程，将你观察的现象记录下来，加以分析。试分析该实验反应步骤。

⑶．足量铜与浓硫酸反应完后，硫酸是否有剩余？为什么？为使现象更为明显，硫酸浓度多大最为适宜？课本演示实验能否进一步进行改进？如何改进。

【板书设计】

第三节      硫酸

    一、硫酸：

1、稀硫酸具有酸的通性：

①、与碱、碱性氧化物、指示剂作用：

②、与活泼金属反应生成H₂（弱氧化性）：

2、纯硫酸的物理性质：

3、 浓硫酸的特性：

（1）、吸水性（干燥剂）：物理变化。

（2）、脱水性（炭化）：C₁₂H₁₂O₂₂12C+11H₂O

（3）、强氧化性：

①、氧化大多数金属反应（除Pt、Au不反应）:

Cu＋2H₂SO₄(浓) CuSO₄＋SO₂↑

②、氧化某些非金属单质（C、S）等：

C＋2H₂SO₄(浓) CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O

4、硫酸的用途：