高一化學(xué)硫酸、硝酸和氨課件 新課標(biāo) 人教版1

第四節(jié)

硫酸、硝酸和氨成功就在再堅(jiān)持一下的時候一、稀硫酸的性質(zhì)稀H2SO4作為一種常見酸，具有酸的通性。(1)電離：在水溶液中的電離方程式為：H2SO4===2H＋＋SO42－。(2)性質(zhì)：具有酸的通性。①使紫色石蕊試液變

?；A(chǔ)知識梳理紅色②與活潑金屬反應(yīng)生成H2：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑④與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽和水，如：H2SO4＋Na2O===Na2SO4＋H2O⑤與鹽反應(yīng)生成另一種鹽和另一種酸：H2SO4＋Na2CO3=Na2SO4＋H2O＋CO2↑③與堿反應(yīng)生成鹽和水：H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O思考：“實(shí)驗(yàn)室制取氫氣可以用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)而不能用濃硫酸?！睆倪@句話可以得到什么信息暗示？“為什么初中已經(jīng)討論了稀硫酸的性質(zhì)，高中還要討論硫酸的性質(zhì)？”試猜測本節(jié)討論內(nèi)容與初中有何不同？濃硫酸性質(zhì)與稀硫酸不同，本節(jié)討論的是濃硫酸的特性。二、濃硫酸（一）物理性質(zhì)純硫酸是一種色狀體。濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，硫酸是一種高沸點(diǎn)揮發(fā)的酸，溶于水，能以與水混溶。無油液98.3％難強(qiáng)易任意比稀H2SO4：

H+、

SO42﹣濃H2SO4：H+（少）、SO42﹣（少）、H2SO4分子（絕大多數(shù)）Cl2

H2OCl2

H2OCl2

H2OCl2濃硫酸

如何除掉氯氣中的水分?Cl2

H2OCl2（二）、濃硫酸的特性1）吸水性（吸收自由水或者結(jié)晶水）

問:濃硫酸敞口放置于空氣中,質(zhì)量有什么變化?如何保存濃硫酸?想一想濃硫酸可以干燥哪些氣體？H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、SO2、HCl、Cl2

探究1：

稀硫酸不能與銅發(fā)生反應(yīng)，濃硫酸是否可以與銅發(fā)生反應(yīng)？

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：a．試管中銅絲表面有

，b.試管中的品紅試液

，c.試管中的紫色石蕊試液

，冷卻后，把a(bǔ)試管里的液體慢慢倒入盛有少量水的另一支試管里，溶液變?yōu)樗{(lán)色。變紅色氣泡冒出褪色2）強(qiáng)氧化性2H2SO4（濃）+Cu===CuSO4

+2H2O+SO2↑0+6+4△+2氧化劑：濃H2SO4

還原劑：Cu思考：實(shí)驗(yàn)中盛品紅的試管口放一塊滴有氫氧化鈉溶液的棉花有何作用？1:1氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比？吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣濃、稀硫酸都是水和硫酸的混合物，為什么稀硫酸不能與銅反應(yīng)而濃硫酸可以呢？思考：在濃硫酸溶液和稀硫酸溶液中硫酸的存在形式有何不同？濃硫酸和銅反應(yīng)實(shí)質(zhì)是溶液中的哪種微粒在起作用？稀H2SO4：

H+、

SO42﹣濃H2SO4：H+（少）、SO42﹣（少）、H2SO4分子（絕大多數(shù)）思考與交流：1、稀硫酸和鋅反應(yīng)、濃硫酸和銅反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，氫離子和硫酸分子哪一個氧化性強(qiáng)？得出該結(jié)論的理由是什么？2、已知“常溫下可以用鐵、鋁制容器來盛裝冷的濃硫酸”，據(jù)此可得出什么結(jié)論？

常溫下，濃硫酸可使鐵或鋁的表面生成一層致密的氧化膜，阻止了內(nèi)部金屬與濃硫酸進(jìn)一步反應(yīng)，這種現(xiàn)象叫做鈍化。

常溫下，與鐵和鋁等接觸發(fā)生鈍化受熱時，能跟絕大多數(shù)金屬發(fā)生反應(yīng)

硫酸分子>H+銅是不活潑金屬

探究2實(shí)驗(yàn)：

在小燒杯中放入20g蔗糖(C12H22O11)，用1ml水調(diào)成糊狀再加入15ml濃硫酸，用玻璃體攪拌，觀察物質(zhì)的顏色、體積變化，聞氣味并小心觸摸燒杯外壁?，F(xiàn)象：蔗糖變黑，體積膨脹，放出大量熱，放出有刺激性氣味的氣體。

2H2SO4（濃）+C===CO2↑+2H2O+2SO2↑△0+6+4+4氧化劑還原劑思考1：蔗糖加少量水后加入濃硫酸，放出大量的熱，體現(xiàn)了濃硫酸什么特性？思考2：蔗糖變黑，體現(xiàn)了濃硫酸什么特性？思考3：刺激性氣味的氣體可能是什么氣體？試寫出碳與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，標(biāo)出化合價變化，指出氧化劑和還原劑濃H2SO4C12H22O1112C+11H2O

3）脫水性吸水性如何用實(shí)驗(yàn)方法證明木炭與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物？提供以下試劑與裝置(裝置可多次使用)：按正確的順序連接下列儀器，并說明你的理由。ecdba說明：應(yīng)首先用無水硫酸銅驗(yàn)證水，然后用品紅驗(yàn)證二氧化硫，再用高錳酸鉀氧化多余的二氧化硫，接著再次驗(yàn)證二氧化硫是否全部被氧化，最后才驗(yàn)證二氧化碳。檢驗(yàn)水檢驗(yàn)SO2除去SO2檢驗(yàn)CO2拓展

濃硫酸還可以與具有還原性的化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)練習(xí)：寫出氧化亞鐵與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式4H2SO4（濃）+2FeO===Fe2(SO4)3+4H2O+SO2↑小結(jié)1：濃硫酸有哪些性質(zhì)酸性強(qiáng)氧化性吸水性脫水性等濃H2SO4組成：

H+(少）、SO42﹣（少）

H2SO4分子（多）小結(jié)2：與稀硫酸相比，濃硫酸反應(yīng)的哪些特殊性可以體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性？1、與活潑金屬不能生成氫氣2、可與大多數(shù)不活潑金屬反應(yīng)3、常溫下與鐵、鋁鈍化4、可與某些非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)5、可與一些還原性化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)小結(jié)3：濃硫酸吸水性與脫水性如何區(qū)別

吸水性脫水性對象游離H2O或結(jié)晶水有機(jī)化合物中的H和O本質(zhì)H2SO4+xH2O

=

H2SO4·xH2O+Q按H2O的組成脫去有機(jī)物中的H、O原子，脫去后生成水小結(jié)4：在今后學(xué)習(xí)、解題中涉及到硫酸的內(nèi)容應(yīng)該注意什么？濃度不同溶液組成不同性質(zhì)不同量變引起質(zhì)變在今后學(xué)習(xí)、解題中設(shè)計(jì)到硫酸的內(nèi)容一定要注意硫酸的濃度練習(xí)1：18mol/L的濃硫酸10ml，加入足量的銅片加熱使其充分反應(yīng)，能生成二氧化硫多少mol?小于0.09mol練習(xí)2.有哪些方法可以鑒別濃硫酸和稀硫酸?1、利用濃硫酸的脫水性、吸水性2、利用濃硫酸的氧化性3、利用濃硫酸的鈍化作用4、利用濃硫酸溶于水放熱5、密度、粘稠度等練習(xí)3、用銅和濃硫酸為原料制取硫酸銅，可用下列兩種方法：（1）Cu濃硫酸

CuSO4（2）CuO2CuO硫酸

CuSO4答:第(2)種方法較好.制備相同的CuSO4,(1)中消耗的H2SO4較多,并生成有毒、能污染環(huán)境的SO2鞏固一個通性：硫酸是典型的酸，具有酸的通性理解三個特性：濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性、脫水性和強(qiáng)的氧化性掌握一個重點(diǎn)：濃硫酸的強(qiáng)氧化性玻爾把金獎?wù)氯芙庠谑⒂小巴跛痹噭┢坷?。?dāng)納粹分子竄入玻爾實(shí)驗(yàn)室，那個試劑瓶就在他們的眼皮底下，他們卻一無所知。戰(zhàn)爭結(jié)束后，玻爾從“王水”中把金子還原出來，并重新鑄成獎?wù)?。玻爾，丹麥科學(xué)家，1922年諾貝爾物理學(xué)獎得主。二戰(zhàn)時，丹麥被德軍占領(lǐng)，玻爾被迫離開祖國，為了表示他一定要返回祖國的決心，他決定將諾貝爾獎?wù)铝粼趯?shí)驗(yàn)室。小知識

3體積濃鹽酸與1體積濃硝酸的混合物叫做王水，它的氧化能力更強(qiáng)，金（Au）和鉑（Pt）不溶于硝酸，但溶于王水。幫你記憶(3:1)純（濃）硝酸：無色液體易揮發(fā)蒸汽有刺激性氣味常用的濃硝酸 質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 物質(zhì)的量濃度： 久置后顏色：黃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%以上的硝酸為“發(fā)煙”硝酸與水以任意比互溶二、硝酸的物理性質(zhì)二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)1.硝酸具有酸的通性【思考】A.硝酸為什么具有酸的通性？B.酸有哪些通性？C.硝酸是否同時具有這5條通性？【思考】久置的濃硝酸為何略帶黃色？2.硝酸有不穩(wěn)定性【思考】硝酸的分解產(chǎn)物有哪些？寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

4HNO3O2↑+2H2O+4NO2↑△或光照久置硝酸分解產(chǎn)生的NO2溶于溶液中,使得溶液變黃！密封于棕色瓶中,并放在陰暗處！不能用橡皮塞保存：四、硝酸的強(qiáng)氧化性1．與金屬的反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)前，準(zhǔn)備好與試管配套的、事先已系上塑料袋的、帶導(dǎo)管的膠塞。實(shí)驗(yàn)時，向盛有銅片的試管中加濃、稀硝酸后，立即塞上上述已準(zhǔn)備好的膠塞(如右圖所示)，可觀察到銅片與濃、稀硝酸反應(yīng)的現(xiàn)象，生成的氣體進(jìn)入塑料袋。反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式濃硝酸＋CuCu片：

溶液顏色：

氣體顏色：

反應(yīng)劇烈程度：劇烈觸摸容器外壁：很熱Cu＋4HNO3==

Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

Cu＋4H＋＋2NO3－==

Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O稀硝酸＋CuCu片：

溶液顏色：

氣體顏色：

反應(yīng)劇烈程度：

觸摸容器外壁：溫?zé)?Cu＋8HNO3==

3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

3Cu＋8H＋＋2NO3－==

3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

有大量氣泡產(chǎn)生無色變?yōu)樗{(lán)色紅棕色有氣泡產(chǎn)生無色變?yōu)樗{(lán)色無色變?yōu)榧t棕色緩慢(2)結(jié)論：①硝酸具有

，氮元素得電子被還原。②濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀HNO3的氧化性。③硝酸越稀還原產(chǎn)物的價態(tài)越低，金屬與HNO3反應(yīng)時，濃HNO3被還原為

，稀HNO3被還原為

，同時生成硝酸鹽和水，硝酸一部分被還原，另一部分起酸性作用。強(qiáng)氧化性NO2NO2．鈍化：常溫下，濃硝酸能使鐵、鋁鈍化，故可用鐵、鋁容器運(yùn)輸冷的濃HNO3，這是因?yàn)樗鼈兊谋砻姹谎趸癁橐粚又旅艿难趸锉∧ぷ柚顾崤c內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。重點(diǎn)突破

1、硝酸強(qiáng)氧化性的主要表現(xiàn)與指示劑作用：能氧化幾乎所有的金屬（除Pt、Au外）

Pt、Au不溶于硝酸，但可溶于王水

王水的配方：v(濃HCl):v(濃HNO3)=3:1與H前金屬反應(yīng)時無H2產(chǎn)生常溫下，Al、Fe不溶于濃HNO3能氧化許多無機(jī)化合物(Fe2+、I-、S2-、SO2)能氧化許多非金屬及有機(jī)化合物重點(diǎn)突破2、一般規(guī)律：金屬非金屬HNO3NO2(濃)最高價被還原HNO3NO(稀)規(guī)律：硝酸的濃度越稀，在還原產(chǎn)物中的價態(tài)越低3．與非金屬的反應(yīng)王水是

和

按體積比

組成的混合物，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。濃硝酸濃鹽酸1∶3思考1、比較濃、稀硝酸的氧化性2、比較濃硝酸、濃硫酸的氧化性3、向一定量的濃硫酸中加入過量的鎂粉，最終有無氫氣產(chǎn)生？4、向一定量的濃硝酸中加入過量的鎂粉，最終有無氫氣產(chǎn)生？5、請寫出鐵與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式五、硫酸和硝酸的用途1．硫酸和硝酸都是重要的

，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里必備的重要試劑。工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等。2．硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種

酸，作干燥劑等。化工原料揮發(fā)性1．酸的氧化性和氧化性酸課堂互動講練要點(diǎn)一濃梳酸的強(qiáng)氧化性2.濃硫酸氧化性的表現(xiàn)(1)Fe、Al的鈍化常溫下，當(dāng)Fe、Al等較活潑金屬遇到濃硫酸時，會與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化物薄膜而出現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象。(2)與不活潑金屬和非金屬的反應(yīng)由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，故存在與稀硫酸不同的化學(xué)性質(zhì)，能夠與不活潑金屬或非金屬發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中有如下規(guī)律：①反應(yīng)要加熱，否則不反應(yīng)。②還原產(chǎn)物一般是SO2。一般金屬被氧化為高價態(tài)的硫酸鹽，非金屬被氧化為高價態(tài)氧化物或含氧酸。③濃硫酸與金屬反應(yīng)時，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，而與非金屬反應(yīng)時，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。④隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，反?yīng)就停止。下列對濃硫酸的敘述正確的是(

)A．常溫下，濃硫酸與鐵、鋁不反應(yīng)，所以鐵質(zhì)、鋁質(zhì)容器能盛放濃硫酸B．濃硫酸具有吸水性，能使蔗糖炭化C．濃硫酸和銅片加熱既表現(xiàn)出酸性，又表現(xiàn)出氧化性D．濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制取SO2時，濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性例11．向amL18mol·L－1的濃硫酸中加入足量銅片，并加熱，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為________，起酸性作用的H2SO4的物質(zhì)的量為________。A．大于9a×10－3mol，小于18a×10－3molB．等于9a×10－3molC．等于18a×10－3molD．小于9a×10－3mol變式訓(xùn)練硝酸具有強(qiáng)氧化性是由于HNO3中的＋5價氮元素有很強(qiáng)的得電子能力，在硝酸參與的氧化還原反應(yīng)中，幾乎全部是＋5價氮被還原。1．表現(xiàn)(1)濃硝酸能使紫色石蕊試液先變紅，后褪色。(2)與非金屬單質(zhì)C、S、P等在加熱條件下反應(yīng)，非金屬元素生成酸性氧化物。要點(diǎn)二硝酸的強(qiáng)氧化性(3)金屬與HNO3反應(yīng)一般不生成H2，濃HNO3一般被還原為NO2，稀HNO3一般被還原為NO，極稀HNO3可被還原成NH3，生成NH4NO3。(4)在利用HNO3的酸性時，要注意考慮它的強(qiáng)氧化性。如FeO與稀硝酸反應(yīng)時的方程式應(yīng)是3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，而不是FeO＋2HNO3(稀)===Fe(NO3)2＋H2O。(5)硝酸與鐵反應(yīng)時，產(chǎn)物符合以下規(guī)律(6)濃硝酸與Cu反應(yīng)時，若Cu過量，反應(yīng)開始時濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO2，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸變稀，其還原產(chǎn)物將為NO，最終應(yīng)得到NO2與NO的混合氣體，可利用氧化還原反應(yīng)過程中化合價升降總數(shù)相等的守恒規(guī)律求解有關(guān)Cu、HNO3和混合氣體之間的量的關(guān)系。(7)注意NO3－在離子共存問題的判斷中的特殊性。在水溶液中，NO3－本無氧化性，但當(dāng)水溶液中有大量H＋存在時，NO3－就表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，如在有H＋、NO3－存在的溶液中就不能存在Fe2＋、S2－、I－、SO32－、Br－等還原性離子。2．規(guī)律(1)溫度越高，硝酸越濃，其氧化性越強(qiáng)。(2)與硝酸反應(yīng)時，還原劑一般被氧化成最高價態(tài)。將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。請回答：(1)NO的體積為________L，NO2的體積為________L。(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為________mol·L－1。(3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水________g。例2【思路點(diǎn)撥】解答本題應(yīng)從以下三點(diǎn)考慮。(1)生成NO、NO2得到的電子與Cu失去的電子守恒。(2)HNO3所含氮原子與反應(yīng)后生成的NaNO3、NO、NO