以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的“硫酸的氧化性”教學(xué)設(shè)計(jì)

2008-12-31 00:00:00曹志兵

化學(xué)教學(xué) 2008年10期

文章編號：1005－6629(2008)10－0041－02中圖分類號：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

本節(jié)課將從學(xué)生原有的基礎(chǔ)(濃、稀硫酸的物理性質(zhì)及濃硫酸的吸水性)出發(fā)，通過“實(shí)驗(yàn)→觀察→分析”的教學(xué)方法來學(xué)習(xí)濃硫酸的氧化性，給學(xué)生一個“實(shí)驗(yàn)是研究化學(xué)的基礎(chǔ)”、“實(shí)驗(yàn)是最高法庭”的深刻印象。在教學(xué)中要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鞔_實(shí)驗(yàn)觀察的內(nèi)容，使學(xué)生通過仔細(xì)觀察現(xiàn)象，分析變化的本質(zhì)，還要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)及掌握的實(shí)驗(yàn)技能等。

教學(xué)過程

創(chuàng)設(shè)情景，引出主題

［提出問題］現(xiàn)有兩瓶沒有標(biāo)簽的無色液體，已知是濃硫酸、濃鹽酸、如何鑒別？

［學(xué)生活動］學(xué)生思考回答。

［教師活動］總結(jié)學(xué)生的回答。下面老師再向同學(xué)們推薦一種方法：

［演示實(shí)驗(yàn)］在試管中放入一些膽礬，再加入少量濃硫酸，振蕩，觀察固體和溶液的顏色變化。

［學(xué)生活動］現(xiàn)象：固體的顏色逐漸變白，溶液顏色沒有變化。

［師生活動］對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋。說明濃硫酸具有吸水性。講清吸水性的概念及作用：常用的干燥劑。

［過渡］展示蔗糖樣品，給出化學(xué)式：C₁₂H₂₂O₁₁，說明不含水分子，它與濃硫酸作用會發(fā)生什么樣的變化呢？

［演示實(shí)驗(yàn)］在200mL燒杯中放入20g蔗糖，加入適量的水。然后再加入15mL濃硫酸，迅速攪拌，并將一根玻璃棒插入其中。觀察現(xiàn)象。

［學(xué)生活動］現(xiàn)象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀黑色物質(zhì)，有刺激性氣味氣體生成。

［教師活動］為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象呢？我們通過以下幾個問題的探究來加以說明：

①加入的水有什么作用？

②黑色的固體是什么？怎么產(chǎn)生的？

③固體為什么會膨脹呢？(反應(yīng)放熱產(chǎn)生水蒸汽，由白霧也可說明)。

④刺激性氣味的氣體是什么？從哪兒來？

探究刺激性氣味的氣體是什么：

啟發(fā)誘導(dǎo)，探究本質(zhì)

［演示實(shí)驗(yàn)］在大試管中放入2g蔗糖，然后再加入約5mL濃硫酸，迅速攪拌，然后塞上帶玻璃導(dǎo)管的橡皮塞，將玻璃導(dǎo)管的另一端插入盛有品紅溶液的試管中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

［學(xué)生活動］現(xiàn)象：品紅溶液褪色。

［教師活動］氣體能使品紅溶液褪色，說明有二氧化硫產(chǎn)生。二氧化硫中的硫元素應(yīng)該來源于哪里？

［學(xué)生活動］應(yīng)該來源于濃硫酸，從化合價分析，應(yīng)該是濃硫酸的還原產(chǎn)物。

［師生活動］看來，這個實(shí)驗(yàn)中不僅表現(xiàn)了濃硫酸的脫水性，同時濃硫酸還表現(xiàn)了氧化性。既然濃硫酸被還原為二氧化硫，那么什么物質(zhì)被氧化了呢？思考！

［學(xué)生活動］炭被氧化了，是還原劑。

［教師活動］如果炭是還原劑，它的氧化產(chǎn)物應(yīng)該是什么？

［學(xué)生活動］二氧化碳。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，建模促學(xué)

［學(xué)生活動］根據(jù)以上分析，可以得出炭與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物可能為SO₂、CO₂、H₂O。你能否設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，對你推測的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行檢驗(yàn)？

［學(xué)生活動］學(xué)生以四人為一小組，討論探究方案。

［師生活動］小組代表發(fā)言，其他同學(xué)補(bǔ)充，老師總結(jié)，肯定學(xué)生設(shè)計(jì)方案中的可取之處，指出其中可能存在的問題，師生一起討論形成以下實(shí)驗(yàn)方案(用實(shí)驗(yàn)裝置圖表示)：

［教師活動］在炭被氧化的過程中，還有沒有可能有其他的產(chǎn)物？(思考)如有，只能是一氧化碳。如何確定？

［師生活動］討論、得出探究方案。并指出中學(xué)化學(xué)階段對此反應(yīng)中，炭的氧化產(chǎn)物只考慮二氧化碳，事實(shí)上也有一氧化碳產(chǎn)生。

引伸遷移，完善體系

［教師活動］炭是一種非常穩(wěn)定的非金屬單質(zhì)，能被濃硫酸氧化，說明濃硫酸具有強(qiáng)氧化性。那么金屬單質(zhì)能被濃硫酸氧化嗎？

［演示實(shí)驗(yàn)］在試管里放一塊銅片，注入少量濃硫酸，觀察是否反應(yīng)？然后塞上帶有玻璃導(dǎo)管的橡皮塞，將玻璃導(dǎo)管的另一端插入盛有品紅溶液的試管中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

［學(xué)生活動］現(xiàn)象：在加熱條件下，銅與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，溶液呈藍(lán)綠色，有能使品紅溶液褪色的氣體產(chǎn)生。

［教師活動］濃硫酸被還原為二氧化硫，那么銅被氧化后可能變成了什么物質(zhì)呢？

［學(xué)生活動］硫酸銅。請同學(xué)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

［教師活動］思考：反應(yīng)后，試管底部有固體，其中可能含有硫酸銅，如何確證？

［師生活動］討論交流：把試管里的溶液和固體倒在盛有適量水的燒杯中，觀察溶液的顏色；倒去試管里上面的液體，向試管中加入適量的水，觀察溶液的顏色。

［學(xué)生活動］根據(jù)反應(yīng)的實(shí)際，通過討論，指出裝置中各部分的作用是什么？

［教師活動］不活潑金屬銅能與濃硫酸反應(yīng)，那么鐵、鋁等與濃硫酸反應(yīng)情況怎樣呢？

［播放課件］冷的濃硫酸使鐵、鋁鈍化。

鈍化的應(yīng)用：保護(hù)作用；可用鐵、鋁制容器盛裝濃硫酸。

小結(jié)：濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能與許多還原性物質(zhì)反應(yīng)，在氧化還原反應(yīng)中濃硫酸一般被還原為二氧化硫。因?yàn)闈饬蛩峋哂袕?qiáng)氧化性，因此也具有強(qiáng)的腐蝕性，在使用時要特別注意安全。

知識應(yīng)用，聯(lián)系實(shí)際

［教師活動］展示硫酸用途的圖片，并請學(xué)生思考以下三個問題：

(1)硫酸的用途是由什么決定的？

(2)得到什么體會？

(3)如何用辨證的觀點(diǎn)，來看待硫酸的用途？

［師生活動］硫酸是重要的化工原料(硫酸的產(chǎn)量曾被用來衡量一個國家化工發(fā)展水平的標(biāo)志)，也是實(shí)驗(yàn)室里必備的重要試劑。在工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等。硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸等。但任何事物都有兩面性，對化學(xué)品使用不當(dāng)或誤用甚至濫用，也會給人類帶來嚴(yán)重后果，因此，我們一定要形成正確、合理使用化學(xué)物質(zhì)的意識，注意安全保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)社會和諧發(fā)展。

課堂總結(jié)：本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了硫酸的氧化性，了解了硫酸的用途。

鞏固反饋理性升華

1.請判斷下列做法是否正確，并請說明理由？

(1)若濃硫酸灑在皮膚上，應(yīng)立即用大量水沖洗。

(2)濃硫酸稀釋時，應(yīng)將水沿器壁慢慢倒入濃硫酸中，并不斷用玻璃棒攪拌。

2.10月7日，北京通州發(fā)生轎車與罐車相撞，罐身破損，車內(nèi)裝載的13噸98%的硫酸全部漏光。

假如你是當(dāng)時現(xiàn)場指揮員，該怎么辦？

參考答案：

(1)撥打110報(bào)警。

(2)疏散現(xiàn)場群眾，在現(xiàn)場劃出警戒范圍。

(3)處理泄漏硫酸：挖溝疏導(dǎo)、土埋、用黃土吸附、生石灰中和、用少量水沖洗，嚴(yán)禁火種。

(4)處理污染區(qū)域：生石灰中和