高一化學實驗濃硫酸的性質(zhì)硫酸根離子的校驗教案

1、示范教案一(實驗七 濃硫酸的性質(zhì) 硫酸根離子的檢驗)教學目標1.通過實驗認識濃硫酸的特性，歸納檢驗硫酸根離子的方法。2.練習吸收有害氣體的實驗操作，增強環(huán)保意識。3.通過實驗，激發(fā)學生學習興趣，訓練實驗設計及操作技能，培養(yǎng)觀察、分析、思維和創(chuàng)新能力。4.通過實驗培養(yǎng)嚴謹、求實的科學態(tài)度和科學方法。教學重點設計實驗、驗證濃硫酸的特性，掌握硫酸根離子的檢驗方法教學難點對實驗現(xiàn)象的分析、思考課時安排1課時教學方法教師引導、學生實驗，設疑推進教學用具投影儀、培養(yǎng)皿、大漏斗、膠頭滴管、試管、量筒、石蕊試紙、火柴、紙片、木條、點滴板、棉花、鐵架臺、帶單孔橡皮塞的玻璃管、鑷子、剪刀、酒精燈、品紅試紙、燒杯。

2、濃硫酸、稀硫酸、蒸餾水、膽礬、氫氧化鈉固體、無水硫酸銅、碳酸鈉溶液、硫酸鈉溶液、亞硫酸鈉溶液、硝酸銀溶液、氯化鋇溶液、硝酸鋇溶液、稀鹽酸、稀硝酸。教學過程趣味實驗將一張空白無字的紙在酒精燈火焰上方小心地來回移動，一會兒，紙上神奇地出現(xiàn)了黑色的字跡，是火焰寫的字嗎？引言是濃硫酸所為。老師預先在干凈的白紙上蘸稀硫酸寫好了字樣。由于稀硫酸是無色的，所以紙上幾無痕跡。然后在酒精燈火焰上方小心烘烤，水分很快蒸發(fā)，紙上稀硫酸變成了濃硫酸，進而出現(xiàn)了大家看到的現(xiàn)象。那么，這是由濃硫酸的什么特性造成的（脫水性）？下面通過實驗進一步認識它的特性。板書一、濃硫酸的特性提問濃硫酸溶于水有何現(xiàn)象？回答放出大量的熱投影

3、演示如右圖，在一盛有濃硫酸的培養(yǎng)皿上罩一對口吻合的大漏斗，漏斗內(nèi)壁上貼上幾條濕潤的石蕊試紙，然后把吸足水的膠頭滴管通過漏斗管插入漏斗中至接近濃硫酸的液面，再將水注入，觀察?，F(xiàn)象液面立即沸騰，飛濺液滴使漏斗壁上的石蕊試紙上出現(xiàn)紅色斑點。分析由于濃硫酸溶于水放出大量的熱，且其密度比水大，當將水注入濃硫酸中進行稀釋時，會導致液面沸騰，硫酸液滴四處飛濺，造成事故。因此，稀釋濃硫酸時應注意操作規(guī)則。設疑為避免上述情況，請同學們設計合理安全的實驗方案，以配制體積比為15的硫酸溶液。板書1.濃硫酸的稀釋師生評價總結(jié)并板書稀釋濃硫酸的操作規(guī)則可概括為：酸入水、沿器壁、慢慢倒、輕輕搖（或及時攪）。學生實驗在一試

4、管中注入5 mL蒸餾水，然后慢慢地沿試管內(nèi)壁倒入1 mL濃硫酸，輕輕振蕩，并用手觸摸試管外壁（溶液留作后用）。過渡演示取一根火柴，在火柴頭和火柴桿上用膠頭滴管滴上濃硫酸，觀察?，F(xiàn)象片刻后，火柴桿變黑，火柴頭著火燃燒。分析火柴桿變黑，是由于濃硫酸的脫水性使之炭化?；鸩耦^之所以燃燒，是因為濃硫酸與火柴頭上的化學物質(zhì)發(fā)生了復雜的化學反應，產(chǎn)生了一種強氧化劑，同時，也由于濃硫酸具有吸水性，吸水放熱，從而引起火柴頭的自發(fā)燃燒。板書2.濃硫酸的脫水性和吸水性設疑稀硫酸有無吸水性和脫水性呢？請同學們設計實驗，對比濃稀硫酸。備用物質(zhì)：紙片、木條、膽礬、濃硫酸、稀硫酸。引導實驗操作盡可簡約且便于對比觀察，那么，

5、用什么樣的儀器呢？師生評價總結(jié)采用白色點滴板進行。學生實驗在一白色點滴板的不同孔穴中分別放入小紙片、小木條和少量CuSO4·5H2O，分為兩組，然后分別滴入幾滴濃硫酸和稀硫酸，觀察。現(xiàn)象滴入濃硫酸后，紙片、木條逐漸被腐蝕變黑，藍色膽礬逐漸變灰至白色固體，滴入稀硫酸后，紙片、木條無明顯現(xiàn)象，膽礬溶解，仍呈藍色。分析紙片、木條均是含碳、氫、氧的有機物，遇濃硫酸，可將其中的氫、氧元素按水的組成比脫去而變黑，膽礬屬結(jié)晶水合物，濃硫酸吸收結(jié)晶水并與之形成穩(wěn)定的水合物，使藍色CuSO4·5H2O變成白色無水CuSO4。投影板書結(jié)論（1）濃硫酸具有脫水性，可使某些含C、H、O的有機物脫水

6、炭化。（2）濃硫酸具有吸水性，可吸收結(jié)晶水和自由水。（3）稀硫酸無此性質(zhì)。問題討論由于濃硫酸具有強吸水性和脫水性，因此它對皮膚有強烈腐蝕性，使用時必須注意安全，若不慎在皮膚上沾上了濃硫酸，該如何處理呢？生迅速用干布拭去，再用大量水沖洗，最后可涂上碳酸氫鈉溶液。追問能否涂上氫氧化鈉溶液呢？為什么？生不能，因為NaOH有強腐蝕性。補充演示在一試管中放入少量白色無水硫酸銅粉末，然后滴入濃硫酸，觀察有無顏色變化，再加入固體氫氧化鈉，觀察。分析白色無水硫酸銅在濃硫酸中不變藍，再加入氫氧化鈉固體時，反應由慢至快，放出大量熱，使溶液沸騰，反應結(jié)束后，溶液呈藍色。討論（分組進行）解釋以上現(xiàn)象。解釋氫氧化鈉與濃

7、硫酸發(fā)生中和反應生成水并放熱，反應過程中也有濃硫酸水化時放出的熱，所以溶液沸騰，最后溶液呈藍色，是因為CuSO4溶于水的緣故。該實驗，體現(xiàn)了中和反應的實質(zhì)（H+OH=H2O）及其熱效應以及濃硫酸吸水放熱的性質(zhì)。說明實驗時，由于所加氫氧化鈉的量的原因，可能會出現(xiàn)藍色絮狀沉淀（出現(xiàn)在H2SO4被完全中和之后），Cu2+2OH=Cu（OH）2。過渡演示在一試管中投入一小塊銅片，加入約2 mL稀硫酸，觀察，然后加熱，再觀察?，F(xiàn)象無現(xiàn)象，加熱，仍無明顯現(xiàn)象。結(jié)論稀硫酸與銅不反應。說明實驗中，所用硫酸要稀，加熱時間不能過長。轉(zhuǎn)問濃硫酸與銅怎樣呢？請大家設計實驗進行檢驗。板書3.濃硫酸的氧化性講述濃硫酸具有

8、強氧化性，加熱時可將不活潑金屬銅氧化，同時產(chǎn)生有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫（可用品紅試紙檢驗），實驗中為防空氣污染，必須做好二氧化硫氣體的吸收操作。設疑可采用哪些方法吸收二氧化硫氣體呢？提問并解答（1）可將氣體通入濃的氫氧化鈉溶液或濃碳酸鈉溶液中或（2）可在導氣管口系一氣球或塑料袋。講評并引導同學們的方法都合理可行，不過，當實驗中產(chǎn)生的二氧化硫的量非常少時，有無更簡便的處理辦法呢？回答可將浸有碳酸鈉溶液的棉花纏放于導氣管口。學生實驗在一試管中放入一小塊銅片，再小心注入2 mL濃硫酸，將試管固定于鐵架臺上。把一濕潤的品紅試紙放于玻璃管中（導管末端處），塞緊試管口，在玻璃管口處纏放一團浸有碳酸鈉

9、溶液的棉花。給試管加熱，觀察?，F(xiàn)象加熱，銅與濃硫酸發(fā)生反應，放出能使?jié)駶櫰芳t試紙褪色的氣體。反應過程中，溶液變黑色渾濁。繼續(xù)加熱、觀察現(xiàn)象繼續(xù)加熱，溶液逐漸透明，并呈藍綠色。給玻璃管放有濕潤品紅試紙?zhí)幬幔^察?，F(xiàn)象品紅試紙恢復紅色。待試管中液體冷卻后，將上層液體傾入大量水中以沖稀未反應的濃硫酸，并向試管中加入約 3 mL水，觀察?，F(xiàn)象試管中的溶液稀釋后呈明顯藍色。解釋在加熱條件下，銅與濃硫酸反應放出二氧化硫氣體，由于反應中有一些副反應發(fā)生產(chǎn)生黑色不溶物，致使液體呈黑色渾濁，繼續(xù)加熱時，黑色不溶物和濃硫酸進一步反應，最后得到透明的硫酸銅溶液。給褪色的品紅試紙加熱又恢復紅色，證明了二氧化硫的漂白

10、性是暫時的。反應方程式為：Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2+2H2O結(jié)論濃硫酸具強氧化性說明實驗時，銅片要小，濃硫酸要稍過量，且要注意尾氣處理。提問請寫出用Na2CO3溶液吸收SO2反應的化學方程式。學生板演SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2過渡演示如圖，往稀硫酸和硫酸鈉溶液中滴入少量氯化鋇溶液，觀察。然后再滴入少量鹽酸，觀察。現(xiàn)象均產(chǎn)生白色沉淀，加入鹽酸后沉淀不溶解。結(jié)論解釋H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HClNa2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaCl問題探究現(xiàn)有四組實驗，現(xiàn)象如下：第一組：試液白色沉淀白色沉淀第二組：試液無沉淀白色沉淀第三組：試液無沉淀白色沉

11、淀第四組：試液白色沉淀白色沉淀請同學們分組討論，試液中一定或可能含有的離子。學生討論后回答第一組：試液中可能含Ag+或SO。第二組：試液中一定含SO。第三組：試液中可能含SO或SO或SO和SO。第四組：試液中可能含Ag+或SO或SO或少量Ag+和SO或SO和SO。說明該實驗試題容易考慮不全面的為第三、四組。學生實驗如圖，在Na2SO3溶液中滴加足量稀硝酸，觀察。再滴加Ba（NO3）2溶液，觀察。說明Na2SO3要純，操作要快，以防Na2SO3被氧氣氧化?，F(xiàn)象同上述第三組現(xiàn)象相同。結(jié)論解釋SOSO；SO+Ba2+=BaSO4，所以不能由此（第三組實驗現(xiàn)象）確定試液中一定含有SO或SO學生實驗如圖

12、，往Na2SO3溶液中加BaCl2溶液，觀察。再加足量稀HCl，觀察?，F(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀，再加稀HCl后，沉淀溶解并伴有氣泡。結(jié)論解釋SO+Ba2+=BaSO3;BaSO3+2H+=Ba2+SO2+H2O學生實驗如圖，往Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液，觀察。再加足量稀HCl，觀察?，F(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀，加稀HCl后，沉淀溶解并伴有氣泡。結(jié)論解釋CO+Ba2+=BaCO3;BaCO3+2H+=Ba2+CO2+H2O討論分析以上實驗，歸納SO的檢驗方法。提問并回答應以第二組的實驗方法為檢驗標準。板書二、硫酸根離子的檢驗投影試劑：稀HCl、BaCl2溶液。操作：被檢驗液中滴加足量稀HCl，無沉淀，再

13、滴加BaCl2溶液。結(jié)論：若產(chǎn)生白色沉淀，則有SO存在，反之，則無。說明（1）加入HCl酸化以排除CO、SO、Ag+等的干擾，若滴加HCl后，產(chǎn)生白色沉淀，則需取上層清液進行試驗。（2）不用HNO3酸化，防止SO被HNO3氧化成SO而造成干擾?？偨Y(jié)本節(jié)我們通過實驗、觀察、分析，驗證了濃硫酸的特性，通過對比、分析、實驗驗證，歸納了SO的檢驗方法。從中可深刻感受到實驗的重要性。實驗是研究化學的基礎，是檢驗理論知識的標準，是探索新物質(zhì)、新反應的途徑。問題討論（投影）化學實驗中，常常會有有害氣體產(chǎn)生，試舉出幾種防止尾氣污染空氣的方法。舉例CO氣球或塑料袋收集后點燃或在導氣管末端安尖嘴管并直接點燃。Cl2濃強堿溶液吸收。H2S濃強堿溶液或飽和CuSO4