2019-2020年高中化學(xué)必修1硫酸、硝酸和氨.doc

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2019-2020年高中化學(xué)必修1硫酸、硝酸和氨 教學(xué)目的： 1、掌握硫酸、硝酸和氨的性質(zhì) 2、了解硫酸、硝酸和氨相關(guān)重要化工產(chǎn)品的性質(zhì)，了解氮的循環(huán)對(duì)生態(tài)平衡的作用。 教學(xué)重點(diǎn)：濃硫酸、硝酸的氧化性，氨的化學(xué)性質(zhì)。 教學(xué)難點(diǎn)：濃硫酸、硝酸的氧化性。 課時(shí)安排：兩課時(shí) 教學(xué)過(guò)程： 知識(shí)梳理 一、濃硫酸的特性 1、濃硫酸的吸水性：在盛有少量硫酸銅晶體的試管里注入濃硫酸，現(xiàn)象＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ，結(jié)論＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 【思考】實(shí)驗(yàn)室為什么常用濃硫酸干燥氣體？ 2、濃硫酸的脫水性：在蔗糖中加入濃硫酸現(xiàn)象①＿＿＿＿＿②＿＿＿＿＿③＿＿＿＿。 蔗糖變黑的本質(zhì)： 【思考】如果濃硫酸不慎沾到皮膚上，怎么辦？ 【比較】 3、濃硫酸的強(qiáng)氧化性 (1)濃硫酸與金屬銅反應(yīng)探究 【探討 1】根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象，你能分步寫(xiě)出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？ 【探討2】上述反應(yīng)中氧化劑、還原劑各是什么物質(zhì)？被氧化與被還原的元素各是什么？還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比是多少？濃硫酸的作用是什么？ 【探討3】考慮本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物為有毒氣體，請(qǐng)你想一想如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置？若想同時(shí)證明SO2 溶液顯酸性，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置？畫(huà)出簡(jiǎn)圖。 (2)濃硫酸與非金屬（如C）的反應(yīng) 【思考】根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，結(jié)合在蔗糖中加入濃硫酸的現(xiàn)象，寫(xiě)出濃硫酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物嗎？ (3)常溫下，濃硫酸使鐵、鋁鈍化 【濃硫酸、稀硫酸的組成及氧化性的比較】 二、硝酸的氧化性 1、濃硝酸與銅的反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 2、稀硝酸與銅的反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 3、常溫下，濃硝酸（或濃硫酸）使鐵、鋁表面鈍化： 鈍化原因分析： 濃硝酸（或濃硫酸）將鐵、鋁表面 。 鈍化的本質(zhì)____________________________________________。 【思考】你能盡可能多地寫(xiě)出不同價(jià)態(tài)的含氮化合物的化學(xué)式嗎？ 三、氨 1、氨的物理性質(zhì)：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 氨溶于水的噴泉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋?zhuān)海撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸摺? 2、氨的化學(xué)性質(zhì) (1)NH3與水的反應(yīng) 。NH3H2O很不穩(wěn)定，受熱會(huì)分解 。 【液氨與氨水的比較】 (2)NH3與酸的反應(yīng)：氨與氯化氫的反應(yīng)的化學(xué)方程式 。上述反應(yīng)的現(xiàn)象是______________________，為什么？____________________ 【注意】上述反應(yīng)可用于檢驗(yàn)氯化氫氣體或氨氣的檢驗(yàn) 氨與硫酸的反應(yīng)化學(xué)方程式 【思考】氨與硫酸反應(yīng)有沒(méi)有類(lèi)似氨與氯化氫反應(yīng)的現(xiàn)象？為什么？ 四、銨鹽的性質(zhì) 1、銨鹽受熱易分解 寫(xiě)出氯化銨受熱分解的反應(yīng)方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 寫(xiě)出碳酸氫銨受熱分解的方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 【思考】氯化氨的分解與生成的反應(yīng)是不是可逆反應(yīng)？為什么？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、銨鹽與堿的反應(yīng) 寫(xiě)出硝酸銨與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 寫(xiě)出上述反應(yīng)的離子方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 【思考】實(shí)驗(yàn)室如何檢驗(yàn)銨鹽？ 五、氨的實(shí)驗(yàn)室制法 1、反應(yīng)原理＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、裝置：“ ＋ ”加熱裝置；發(fā)生裝置與制 相似。 3、收集： 法；收集的試管口塞上棉團(tuán)，作用是 。 4、干燥： 。 5、檢驗(yàn)：（1） 。（2） 。 6、實(shí)驗(yàn)室能不能用氫氧化鈉與氯化銨反應(yīng)制備氨氣？為什么？______________________ 7、實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的其它方法（1）直接加熱濃氨水（2）濃氨水與固體燒堿或生石灰混合 疑難點(diǎn)撥 一、氧化性酸和酸的氧化性的區(qū)別 所謂氧化性酸是指酸根部分易于獲得電子的酸，如濃H2SO4、HNO3等，由于其中S＋6、N＋5易獲得電子，表現(xiàn)出很強(qiáng)的氧化性；而鹽酸、氫硫酸、H2CO3、H3PO4等酸根部分不能或不易獲得電子，所以它們是非氧化性酸。 在水溶液中任何酸都能不同程度地電離出H＋，H＋在一定條件下可獲得電子形成H2，從這一點(diǎn)看，酸都具有氧化性，這是H＋的氧化性，它和氧化性酸中中心元素處于高價(jià)態(tài)易獲得電子具有的氧化性是不同的。 區(qū)別上述兩個(gè)概念的關(guān)鍵在于：酸根部分易得電子→有氧化性→氧化性酸；酸電離出H＋→有氧化性→酸的氧化性。 二、銨鹽分解規(guī)律 1、如果組成銨鹽的酸是揮發(fā)性的，則固體銨鹽受熱解時(shí)，氨氣與酸一起揮發(fā)，冷卻時(shí)又重新結(jié)合成銨鹽。如NH4Cl為此類(lèi)銨鹽。 NH4ClNH3+HCl 2、如果組成的銨鹽是難揮發(fā)性酸則固體銨鹽受熱分解時(shí)，只有氨呈氣態(tài)逸出，而難揮發(fā)性的酸殘留在加熱的容器中。如(NH4)2SO4、(NH4)3PO4為此類(lèi)銨鹽。 (NH4)2SO42NH3↑+H2SO4 (NH4)3PO43NH3↑+H3PO4 3、如果組成的銨鹽的酸是具有強(qiáng)氧化性的酸，在較低的溫度下慢慢分解可得到NH3和相應(yīng)的酸。如NH4NO3：NH4NO3====HNO3+NH3↑。 由于硝酸具有氧化性，能將氨氣氧化，從微熱至不同的溫度分別可得到N2O、NO2、N2O3、N2等。NH4NO3加熱到190℃時(shí)分解生成一氧化二氮和水：NH4NO3N2O↑+2H2O 如果加熱NH4NO3的溫度達(dá)到480℃～500℃或NH4NO3受到撞擊，分解生成氮?dú)?、氧氣、水，發(fā)生爆炸。 在特殊溫度下才有可能放出氨氣：NH4NO3 NH3↑+HNO3 注意：NH4INH3↑+HI, 2HIH2+I2 三、酸式鹽的生成與性質(zhì) 1、溶解性：絕大多數(shù)的酸式鹽易溶于水，而且酸式鹽的溶解度大于正鹽。如Ca(HCO3)2＞CaCO3，Mg(HCO3)2＞MgCO3，但NaHCO3的溶解性小于Na2CO3 2、電離及溶液的酸堿性 (1)水溶液中：①NaHCO3=Na＋+ HCO3－ HCO3－==H＋+CO32－②NaHSO4= Na＋+ H＋+ SO42－或NaHSO4= Na＋+ HSO4－ (2)熔化狀態(tài)下：①2NaHCO3（熔）= Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3（熔）= 2Na＋+CO32－,（NaHCO3在熔化狀態(tài)下不存在，要分解）。②NaHSO4= Na＋+ HSO4－ (3)水溶液的酸堿性 酸式鹽溶于水后，溶液的酸堿性與酸式陰離子的電離和水解程度的大小有關(guān)，如果電離大于水解，則溶液顯酸性；如果電離小于水解，則溶液顯堿性。所以酸式鹽溶液不一定顯酸性，相反，絕大多數(shù)酸式鹽水溶液顯堿性，只有HSO4－、H2PO4－、HSO3－等鹽的水溶液顯酸性。 3、酸式鹽的熱穩(wěn)定性 (1）一般說(shuō)來(lái)，正鹽＞酸式鹽＞相應(yīng)的酸。如碳酸的水溶液稍受熱就會(huì)分解，碳酸氫鈉在270℃左右分解，而碳酸鈉要在850℃以上的灼熱條件下才會(huì)分解。 (2)一般說(shuō)來(lái)，多元弱酸（如H2CO3 、H2SO3）易分解，其酸式鹽受熱也易分解，如2NaHSO3=Na2SO3+SO2↑+H2O，多元酸較穩(wěn)定，其酸式鹽也較穩(wěn)定，如H2SO4較H2CO3穩(wěn)定，則NaHSO4要較NaHCO3穩(wěn)定。 典型例題剖析 【例1】對(duì)下列事實(shí)的解釋錯(cuò)誤的是 A．在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)黑色物質(zhì)，說(shuō)明濃硫酸具有脫水性． B．濃硝酸在光照下顏色變黃，說(shuō)明濃硝酸不穩(wěn)定． C．常溫下，濃硝酸可以用鋁罐貯存，說(shuō)明鋁與濃硝酸不反應(yīng)． 溶于水，也不溶于稀硫酸． 解析：A．解釋正確．濃硫酸具有脫水性，可以把化合物中H和O以2∶1比例脫出，所以向蔗糖中加濃硫酸會(huì)發(fā)黑，此過(guò)程又叫蔗糖的碳化． B．解釋正確．濃硝酸在光照下顏色變黃，是因?yàn)橄跛嵋?jiàn)光分解，生成的NO2溶于硝酸溶液呈黃色。工業(yè)制濃鹽酸發(fā)黃的原因，是因?yàn)槠渲泻蠪e3+。 C．解釋錯(cuò)誤．正確解釋為鋁、鐵與濃硝酸、濃硫酸常溫下會(huì)發(fā)生鈍化，在金屬表面形成致密的氧化膜． D．解釋正確．既不能溶于稀硫酸，也不可溶于水的物質(zhì)，中學(xué)階段有CuS、PbS、Ag2S、HgS、BaSO4、AgCl等。 選C。 【例2】下列氣體可用濃H2SO4干燥的是_________（填序號(hào)）。 ①H2S?、赟O2?、跦2　④HCl?、軨l2　⑥NH3?、逪Br?、郒I?、酨H3 解析：強(qiáng)還原性氣體（H2S、PH3、HBr、HI等）和堿性氣體（NH3、PH3等）不能用濃H2SO4干燥。答案：②③④⑤ 【例3】同溫同壓下，兩個(gè)等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿①NH3②NO2，進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，如圖所示，經(jīng)充分反應(yīng)后，瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為 A．①＞② B．①＜② C．①=② D．不能確定 解析：設(shè)燒瓶的容積為V L，V L NH3全部溶于水，形成溶液的體積為V L，V L的NO2完全反應(yīng)后，生成了V L的NO氣體，形成的溶液的體積為V L，從N原子守恒角度分析， 也有V L的NO2轉(zhuǎn)化生成溶質(zhì)HNO3．所以?xún)扇芤旱奈镔|(zhì)的量濃度相等。答案：C。 【例4】根據(jù)右圖所示的A、B、C、D、E五種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，按如下要求填寫(xiě)相應(yīng)的物質(zhì)和有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 　　 　　(1)當(dāng)A是氣體單質(zhì)時(shí)， 　　A是　　　 ，B是　　　 ，C是　　　 ，D是　　　 ，E是　　　 。 　　有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：　　 　 。 　　(2)當(dāng)A是固體單質(zhì)時(shí)，A是　　　 ，B是　　　 ，C是　　　 ，D是　　　 ，E是　　　 。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：　　　 。 　　解析：根據(jù)一系列的轉(zhuǎn)化關(guān)系，進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)成分的推斷，必須找到合適的突破點(diǎn)。 　　本題已知A是單質(zhì)，A既能與O2反應(yīng)，又能與H2反應(yīng)，應(yīng)是活潑性不很強(qiáng)的非金屬單質(zhì)。A經(jīng)兩步與O2的反應(yīng)，產(chǎn)物D應(yīng)為最高價(jià)氧化物。該氧化物對(duì)應(yīng)的水化物E能與位于金屬活動(dòng)順序表中H之后的金屬Cu反應(yīng)，E應(yīng)是強(qiáng)氧化性酸，如濃H2SO4或HNO3。和HNO3對(duì)應(yīng)的單質(zhì)A是氣體N2；和H2SO4對(duì)應(yīng)的單質(zhì)A是固體S。且N和S的氫化物都能跟O2反應(yīng)，生成N和S的氧化物。知如上推斷正確。 　　答案：（1）N2；NH3；NO；NO2；HNO3； 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式： 　　3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 　　3Cu + 8HNO3 == 2Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 　　（2）S；H2S；SO2；SO3；H2SO4； 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式： 　　S + H2H2S；S + O2SO2；2H2S + 3O22SO2 + 2H2O 　　2SO2 + O22SO3；SO3 + H2O == H2SO4 　　Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2 + 2H2O 【例5】氨氧化制取硝酸時(shí)，如果由氨制成一氧化氮的產(chǎn)率是96%，由一氧化氮制成硝酸的產(chǎn)率是92%，試問(wèn)10噸氨可以制得多少?lài)?0%的硝酸？ 解法：設(shè)制得50%的HNO3 x 噸 　　根據(jù)氨氧化法制硝酸的反應(yīng)原理，得到 　　NH3 　　——————　　　　　HNO3 　　17g　　　　　　　　　　　　　 63g 　　（1096%92%）噸 （x50%）噸 　　得到：17∶8.832 = 63∶0.5x 　　解得：x = 65.46（噸） 答：制得50%的硝酸65.46噸。