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高中化学人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质第2课时教学设计
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质第2课时教学设计，共10页。教案主要包含了教师总结，演示实验，播放视频，教师启发等内容，欢迎下载使用。
课题
氨 硝酸 硫酸
授课人
谭宗芹
课时安排
2课时
课型
新授
授课时间
第 周
课标依据
通过实验了解氯、氮、硫、硅等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。
教材分析
学生已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。
学情分析
高一3班：学生对于化学知识储备上，在初中已学习了硫酸和硝酸的酸的性质，对本堂课起到了铺垫和支持的作用。学生初步具备了一定的实验操作能力和观察分析能力，对化学实验兴趣浓厚，有强烈的探求欲、表现欲和成就欲。但由于学生是在高中阶段刚开始接触元素化合物知识，对元素化合物知识的系统学习方法还没有掌握，尚不能认识到物质性质的多样性：既有一般规律又有特殊性。实验操作能力和观察分析能力以及设计实验方案的能力有待于提高。，在学习特点上比较被动，需要教师在课堂上灵活转变教学。
高一5班：在知识储备上和1班情况相同，课堂较不活跃，但有几个积极分子可以带活班级学习气氛。
高一6班：在知识储备上和前两个班情况相同，课堂较活跃，学生在学习积极性上较好。
三维目标
知识与能力
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。
教学重难点
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
教法
与
学法
问题解决法、讨论法、讲授法、实验法指导教学。通过语言讲授及实验、多媒体的应用，以实验法、讨论法组织整个学习过程。
信息技术应用分析
知识点
学习目标
媒体内容与形式
使用方式
媒体来源
浓硫酸和蔗糖反应
浓硫酸的脱水性和氧化性的理解
视频
教师播放
下载
浓硫酸和铜反应
浓硫酸的氧化性
视频
教师播放
下载
教
学
活
动
设
计
师生活动
设计意图
批注
【提问】大家还记得酸的通性吗？
【板书】
一、稀硫酸及硝酸的通性
1.使指示剂变色是使紫色石蕊试液变红
2.与活泼金属反应放出氢气（硝酸除外）
3.与碱发生中和反应：H+ + OH-= H2O
4.与碱性氧化物反应：
2H+ + CuO = Cu2+ + H2O
5.与某些盐反应，生成气体或沉淀
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑
【提问】硫酸与硝酸除了具有酸的通性还具有一些特殊的性质。
【板书】二、浓硫酸的性质
【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？
【板书】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
【练习】 请判断：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、质量都不发生变化吗？
【提问】滴有浓硫酸的纸(或木条)炭化变黑，体现浓硫酸的什么性质？
【板书】3、腐蚀性
【讲解】滤纸（或木条）的主要成份是纤维素，由碳、氢、氧三种元素组成，浓硫酸能把滤纸中的氢、氧元素按水的比例脱去，也就是平常所说的“脱水”。
【提问】浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？
【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
3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【提问】铜与稀硝酸、浓硝酸反应有哪些异同点呢？并思考这些不同点的原因是？
【讲解】氮元素是一种能表现多种化合价的元素。通过学习，我们已经知道，氨（N为-3价）可以被还原成多种价态。在硝酸中，N为+5价，当硝酸与金属或非金属及某些有机物反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原得到的产物也不同。
【板书】硝酸中+5价的N得电子，被还原成较低价态的N，如：
NO2、HNO2 、NO、N2O、N2、NH3
硝酸越稀，还原产物中N的化合价越低。
【讲解】硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。除金、铂等少数金属外，硝酸几乎能与所有金属反应。那什么才能与金反应呢？
【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。
【讲解】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。
【提问】常温下，把铝、铁放在浓硫酸或浓硝酸里无明显变化，为什么？
【板书】四、浓硝酸、浓硫酸的钝化反应
【讲解】常温下，浓硫酸或浓硝酸能使铁、铝等金属表面生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续跟硫酸起反应。此现象称 “钝化”。钝化属于化学变化。
所以，可以用铁、铝制的容器盛装
浓硫酸或浓硝酸。
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，
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
培养学生的实验观察、分析思维能力
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
通过硫酸与硝酸性质的对比学习，学到类比学习的方法
通过诺贝尔化学奖的故事再次引起学生观察实验、学习化学知识的兴趣。
当堂检测
有效练习
课后习题3/6/7
作业布置
课后习题1/9
板书设计
一、稀硫酸及硝酸的通性
二、浓硫酸的性质
1．难挥发性——制挥发性酸
2．吸水性
3. 腐蚀性
4．氧化性
①与非金属反应，如C，S，P等
2H2SO4(浓)+C = CO2↑+2H2O+2SO2↑
②与金属反应
Cu +2 H2SO4（浓）= CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O
三、硝酸的性质
1.硝酸的物理性质
2.硝酸的化学性质
①不稳定性
4HNO3 = 2H2O+ 4NO2↑+ O2↑
②与非金属反应，如C，S，P等
4HNO3（浓）+ C = CO2 ↑+ 4NO2 ↑+ 2H2O
③与金属反应
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O
3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑ +4H2O
王水：浓硝酸与浓硫酸体积比为3:1
四、浓硝酸、浓硫酸的钝化反应
教学反思
本节课在实验设计特别是知识点的安排和过渡上比较自然，整堂课较好的联系了生活实际，学生活动较多，较好的调动了学生的积极性，让学生参与课堂。应在在教学中注重及时巩固知识，给学生开放性问题思考，让学生真正学以致用。
备注
课题
氨 硝酸 硫酸
授课人
谭宗芹
课时安排
2课时
课型
新授
授课时间
第 周
课标依据
通过实验了解氯、氮、硫、硅等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。
教材分析
学生已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。
学情分析
高一3班：学生对于化学知识储备上，在初中已学习了硫酸和硝酸的酸的性质，对本堂课起到了铺垫和支持的作用。学生初步具备了一定的实验操作能力和观察分析能力，对化学实验兴趣浓厚，有强烈的探求欲、表现欲和成就欲。但由于学生是在高中阶段刚开始接触元素化合物知识，对元素化合物知识的系统学习方法还没有掌握，尚不能认识到物质性质的多样性：既有一般规律又有特殊性。实验操作能力和观察分析能力以及设计实验方案的能力有待于提高。，在学习特点上比较被动，需要教师在课堂上灵活转变教学。
高一5班：在知识储备上和1班情况相同，课堂较不活跃，但有几个积极分子可以带活班级学习气氛。
高一6班：在知识储备上和前两个班情况相同，课堂较活跃，学生在学习积极性上较好。
三维目标
知识与能力
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。
教学重难点
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
教法
与
学法
问题解决法、讨论法、讲授法、实验法指导教学。通过语言讲授及实验、多媒体的应用，以实验法、讨论法组织整个学习过程。
信息技术应用分析
知识点
学习目标
媒体内容与形式
使用方式
媒体来源
浓硫酸和蔗糖反应
浓硫酸的脱水性和氧化性的理解
视频
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下载
浓硫酸和铜反应
浓硫酸的氧化性
视频
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教
学
活
动
设
计
师生活动
设计意图
批注
【提问】大家还记得酸的通性吗？
【板书】
一、稀硫酸及硝酸的通性
1.使指示剂变色是使紫色石蕊试液变红
2.与活泼金属反应放出氢气（硝酸除外）
3.与碱发生中和反应：H+ + OH-= H2O
4.与碱性氧化物反应：
2H+ + CuO = Cu2+ + H2O
5.与某些盐反应，生成气体或沉淀
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑
【提问】硫酸与硝酸除了具有酸的通性还具有一些特殊的性质。
【板书】二、浓硫酸的性质
【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？
【板书】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
【练习】 请判断：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、质量都不发生变化吗？
【提问】滴有浓硫酸的纸(或木条)炭化变黑，体现浓硫酸的什么性质？
【板书】3、腐蚀性
【讲解】滤纸（或木条）的主要成份是纤维素，由碳、氢、氧三种元素组成，浓硫酸能把滤纸中的氢、氧元素按水的比例脱去，也就是平常所说的“脱水”。
【提问】浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？
【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
3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【提问】铜与稀硝酸、浓硝酸反应有哪些异同点呢？并思考这些不同点的原因是？
【讲解】氮元素是一种能表现多种化合价的元素。通过学习，我们已经知道，氨（N为-3价）可以被还原成多种价态。在硝酸中，N为+5价，当硝酸与金属或非金属及某些有机物反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原得到的产物也不同。
【板书】硝酸中+5价的N得电子，被还原成较低价态的N，如：
NO2、HNO2 、NO、N2O、N2、NH3
硝酸越稀，还原产物中N的化合价越低。
【讲解】硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。除金、铂等少数金属外，硝酸几乎能与所有金属反应。那什么才能与金反应呢？
【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。
【讲解】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。
【提问】常温下，把铝、铁放在浓硫酸或浓硝酸里无明显变化，为什么？
【板书】四、浓硝酸、浓硫酸的钝化反应
【讲解】常温下，浓硫酸或浓硝酸能使铁、铝等金属表面生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续跟硫酸起反应。此现象称 “钝化”。钝化属于化学变化。
所以，可以用铁、铝制的容器盛装
浓硫酸或浓硝酸。
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，
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
培养学生的实验观察、分析思维能力
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
通过硫酸与硝酸性质的对比学习，学到类比学习的方法
通过诺贝尔化学奖的故事再次引起学生观察实验、学习化学知识的兴趣。
当堂检测
有效练习
课后习题3/6/7
作业布置
课后习题1/9
板书设计
一、稀硫酸及硝酸的通性
二、浓硫酸的性质
1．难挥发性——制挥发性酸
2．吸水性
3. 腐蚀性
4．氧化性
①与非金属反应，如C，S，P等
2H2SO4(浓)+C = CO2↑+2H2O+2SO2↑
②与金属反应
Cu +2 H2SO4（浓）= CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O
三、硝酸的性质
1.硝酸的物理性质
2.硝酸的化学性质
①不稳定性
4HNO3 = 2H2O+ 4NO2↑+ O2↑
②与非金属反应，如C，S，P等
4HNO3（浓）+ C = CO2 ↑+ 4NO2 ↑+ 2H2O
③与金属反应
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O
3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑ +4H2O
王水：浓硝酸与浓硫酸体积比为3:1
四、浓硝酸、浓硫酸的钝化反应
教学反思
本节课在实验设计特别是知识点的安排和过渡上比较自然，整堂课较好的联系了生活实际，学生活动较多，较好的调动了学生的积极性，让学生参与课堂。应在在教学中注重及时巩固知识，给学生开放性问题思考，让学生真正学以致用。
备注
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