高中化學(xué)非金屬及其化合物教學(xué)實(shí)例探究

摘要：本章是高中必修1教材的第四章，內(nèi)容非常豐富。在本章中，將硅、氯、硫和氮作為重要的代表元素，承載著“非金屬元素及其化合物”知識(shí)特點(diǎn)、系統(tǒng)研究元素的方法、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，更重要的是，也承載著展示化學(xué)學(xué)科研究物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)計(jì)思想。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；化合物教學(xué)；實(shí)例探究

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）16-0191-02

【三維目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能。①?gòu)?fù)習(xí)鞏固硫酸的物理性質(zhì)及稀硫酸的通性。②掌握濃硫酸表現(xiàn)出的特性，并知道硫酸的用途。

2.過(guò)程與方法。采用實(shí)驗(yàn)演示和探究的方法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)結(jié)合習(xí)題訓(xùn)練提高教學(xué)的效率。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀。①通過(guò)問(wèn)題的討論、實(shí)驗(yàn)的探究，培養(yǎng)學(xué)生積極思考，勇于探究的精神。②通過(guò)硫酸的用途，使學(xué)生體會(huì)化學(xué)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)的意識(shí)和責(zé)任感。

【教材分析】

在初中曾經(jīng)介紹過(guò)硫酸具有酸的通性，對(duì)于濃硫酸的氧化性只是簡(jiǎn)單的提及。本節(jié)是在初中的基礎(chǔ)上進(jìn)一步介紹硫酸的性質(zhì)，濃硫酸的強(qiáng)氧化性是本節(jié)的重難點(diǎn)。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：濃硫酸的特性。

難點(diǎn)：濃硫酸的強(qiáng)氧化性。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。

儀器：試管（若干）、試管架、鐵架臺(tái)、酒精燈、燒杯、硬質(zhì)玻璃管、橡皮管等。

試劑：濃硫酸、硫酸銅晶體、銅片、蔗糖、品紅溶液、氫氧化鈉溶液、蒸餾水等。

多媒體準(zhǔn)備：多媒體課件。

【教學(xué)設(shè)計(jì)】

引言：硫酸，我們?cè)诔踔卸冀佑|過(guò)，它也是重要的化工原料，工業(yè)上用硫酸的產(chǎn)量衡量一個(gè)國(guó)家的化工生產(chǎn)能力，本節(jié)課我們?cè)诔踔兴鶎W(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)硫酸的性質(zhì)。

復(fù)習(xí)知識(shí)：（教師）初中我們學(xué)習(xí)過(guò)可以用活潑金屬和酸反應(yīng)來(lái)制取氫氣，當(dāng)時(shí)我們對(duì)稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了學(xué)習(xí)，總結(jié)出稀硫酸具有酸的通性，現(xiàn)在請(qǐng)大家討論并回憶稀硫酸有哪些通性？

一、稀硫酸的通性

1.可以使酸堿指示劑變色：使紫色石蕊試液變紅。

2.與活潑金屬反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑。

3.與堿性氧化物反應(yīng)：CuO+2H+=Cu2++H2O。

4.與堿發(fā)生中和反應(yīng)：H++OH-=H2O。

5.與某些鹽反應(yīng)：Ba2++SO42-=BaSO4↓。

進(jìn)行新課：

（教師）實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí)，使用的是稀硫酸而不用濃硫酸，為什么？硫酸的濃度不同，會(huì)不會(huì)引起其他性質(zhì)的差異呢？

（學(xué)生活動(dòng)）思考老師提出的問(wèn)題，帶著問(wèn)題聽(tīng)課。

（教師）為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，我們下面著重學(xué)習(xí)濃硫酸表現(xiàn)出來(lái)的一些特性，首先我們回顧一下硫酸的物理性質(zhì)。

二、硫酸的物理性質(zhì)

（多媒體展示）

硫酸的物理性質(zhì)：

1.顏色與狀態(tài)：無(wú)色、粘稠的油狀液體。

2.沸點(diǎn)：約338℃——難揮發(fā)性酸（高沸點(diǎn)酸）。

3.密度：高密度酸（98%的硫酸密度1.84g/cm3）。

4.溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量的熱。

提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)室稀釋濃硫酸時(shí)應(yīng)該如何操作？學(xué)生回答：將濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩慢注入水中，并不斷攪拌，使溶解產(chǎn)生的熱量迅速的散去。（多媒體展示濃硫酸稀釋的示意圖）。

三、濃硫酸的特性

1.吸水性：濃硫酸可以吸收物質(zhì)中本來(lái)存在的水，與之結(jié)合生成一系列穩(wěn)定的水合物。

（演示實(shí)驗(yàn)）在CuSO4·5H2O中加入濃硫酸，觀察現(xiàn)象，教師一邊演示一邊講解。

（學(xué)生活動(dòng)）認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

現(xiàn)象：晶體的藍(lán)色逐漸的變淡。

本質(zhì)：H2SO4（濃）+nH2O=H2SO4·nH2O（n=1，2，4等）。

范圍：物質(zhì)中的水分（濕存水）、水蒸氣、結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。

應(yīng)用：在實(shí)驗(yàn)室中可以利用該性質(zhì)，用濃硫酸來(lái)干燥一些不與它反應(yīng)的氣體。

問(wèn)題1：實(shí)驗(yàn)室中，哪些氣體可以用濃硫酸來(lái)干燥呢？

（學(xué)生活動(dòng)）討論并思考，回答問(wèn)題。

（多媒體展示）

可以用濃硫酸干燥的氣體有：H2、O2、N2、CO、CO2、SO2、HCl、Cl2、CH4。

問(wèn)題2：請(qǐng)大家思考，可不可以用濃硫酸來(lái)干燥氨氣呢？

（學(xué)生活動(dòng)）氨氣顯堿性，會(huì)和濃硫酸反應(yīng)，不能用濃硫酸來(lái)干燥。

2.脫水性：濃硫酸將有機(jī)物中的氫、氧元素按照水的組成比例脫去并生成水。

（演示實(shí)驗(yàn)）課本第101頁(yè)——向蔗糖中加入濃硫酸，教師一邊演示一邊講解。

（學(xué)生活動(dòng)）認(rèn)真的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

現(xiàn)象：蔗糖變黑，體積膨脹，并有刺激性氣體產(chǎn)生，放出大量的熱。

C12H22O11 12C+11H2O

問(wèn)題：假如不小心將濃硫酸沾在了皮膚上，該如何處理？

（學(xué)生活動(dòng)）應(yīng)該立即用干布拭去溶液，然后再用大量水沖洗，最后再涂上3%～5%的NaHCO3溶液。

過(guò)渡：在金屬活動(dòng)性順序表中，Cu排在H之后，不能和稀硫酸反應(yīng)制取H2，那么它能否和濃硫酸反應(yīng)呢？為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，下面我們學(xué)習(xí)濃硫酸的第三個(gè)特性。

3.強(qiáng)氧化性。

（1）濃硫酸和某些金屬反應(yīng)。

演示實(shí)驗(yàn)：

課本第101頁(yè)實(shí)驗(yàn)4-9：濃硫酸與銅的反應(yīng)，教師一邊演示一邊講解。

實(shí)驗(yàn)裝置：

（學(xué)生活動(dòng)）認(rèn)真的觀察實(shí)驗(yàn)，思考反應(yīng)可能產(chǎn)生的物質(zhì)有哪些？

現(xiàn)象：加熱，產(chǎn)生的氣體能使品紅溶液褪色，反應(yīng)后銅片變黑，溶液呈藍(lán)色。

（教師）請(qǐng)大家根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象推測(cè)生成的物質(zhì)。

四、硫酸的用途

（教師）關(guān)于硫酸的用途，請(qǐng)大家在課后認(rèn)真閱讀課本第102頁(yè)進(jìn)行總結(jié)，并結(jié)合學(xué)案對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行自學(xué)。

【課堂小結(jié)】

本節(jié)課在初中所學(xué)的稀硫酸的基礎(chǔ)上，講解了濃硫酸的三大特性（吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性），其中的強(qiáng)氧化性是三大特性中的重點(diǎn)同時(shí)也是難點(diǎn)。

【隨堂練習(xí)】

1.下列溶液敞口放置，溶液質(zhì)量會(huì)增加的是（ ）。

A.濃硫酸？搖？搖B.濃鹽酸？搖？搖C.稀硫酸？搖？搖D.飽和食鹽水

2.硫酸廠有一輛已存放過(guò)濃硫酸的鐵槽車。某新工人違反規(guī)程，邊吸煙邊用水沖洗，結(jié)果發(fā)生了爆炸事故。下列引起爆炸的原因中正確的是（ ）。

A.濃硫酸遇明火爆炸

B.濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸

C.鐵與水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸

D.稀釋后的硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸

【板書(shū)設(shè)計(jì)】？搖？搖§4.3硫酸

一、稀硫酸的通性

1.使酸堿指示劑變色

2.與堿性氧化物反應(yīng)

3.與堿反應(yīng)

4.與活潑金屬反應(yīng)

5.與某些鹽反應(yīng)

二、硫酸的物理性質(zhì)

1.顏色與狀態(tài)

2.沸點(diǎn)、密度

3.溶解性

三、濃硫酸的特性

1.吸水性

2.脫水性

3.強(qiáng)氧化性