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第四章 非金属及其化合物
4．硫酸、硝酸和氨
课时安排：
3课时
第1和第2课时：硫酸和硝酸的氧化性
第3课时：氨
4．硫酸、硝酸和氨（第1、2课时）
教学目标：
使学生掌握硫酸和硝酸的氧化性，通过探究硫酸、硝酸的性质，培养学生的动脑、运用知识的能力和观察能力。
教学重点：
浓硫酸和硝酸的氧化性。
教学难点：
浓硫酸、硝酸的氧化性。
教学过程
［引言］硫酸、硝酸和盐酸是我们常说的三大强酸，它们在组成上有什么特点，有什么相似的性质，又有那些不同的性质？
［投影］
酸的通性
稀硫酸 盐酸 硝酸
离子方程式 H2SO4==2H+ + SO42－ HCl==H+ + Cl－ HNO3==H+ + NO3－
指示剂 紫色石蕊变红
与碱反应 H+ + OH－ == H2O
与碱性氧化物反应 CuO + 2H+ == Cu2+ + H2O
与盐反应 CO32－ + 2H+ == CO2↑+ H2O
与金属反应 Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑（HNO3不产生H2）
我们在实验室制取氢气时，不用浓硫酸和硝酸来制取，说明它们除了具有酸的通性外还具有特殊性质。
［实验4-8］浓硫酸与铜反应，将产生的气体通入品红溶液，并观察溶液的颜色。
［师问］品红溶液有什么变化？
［生答］品红溶液褪色。
［补充实验］加热褪色的品红溶液，观察其现象。
［提问］浓硫酸与铜反应产生什么物质会引起这样的变化？
［生答］产生了SO2气体。
［展示］浓硫酸与铜反应后的溶液，并提问：溶液的颜色说明产生了什么离子？
［生答］产生了Cu2+。
［师问］硫酸和铜中的元素化合价有什么变化，并分析产物是什么，硫酸和铜各表现什么性质？
［生答］产生了SO2和Cu2+，硫元素从+6价变成了+4价，化合价降低，被还原；铜从0价变成了+2价，被氧化。硫酸表现氧化性，作氧化剂；铜表现还原性，作还原剂。
［讲解］浓硫酸与铜反应除了表现氧化性，还表现酸性。
［板书］一．硫酸和硝酸的氧化性
1．浓硫酸的氧化性
①与金属反应
2H2SO4(浓)+ Cu === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
［补充实验］浓硫酸与蔗糖实验。请同学观察现象，并闻一闻放出气体的气味。
［现象］蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。
［讲解］蔗糖变黑是因为浓硫酸将蔗糖中的氢和氧以水的形式脱去，从而产生了炭，浓硫酸具有脱水性。
［板书］脱水性：浓硫酸将化合物（主要是有机物）分子中氢、氧两种元素按水的组成比例（2：1）脱去。
C12H22O11 12C + 11H2O
［过渡］浓硫酸与蔗糖反应能放出气体，说明浓硫酸可能与产生C反应。
［补充实验］浓H2SO4与C反应。
［实验装置］
［现象］第1个试管中的品红溶液褪色，第2个试管中的品红溶液不褪色，澄清石灰水变混浊。
［师问］请同学们根据现象推断浓H2SO4与C反应的产物。
［生答］浓硫酸与C反应的产物有SO2和CO2。
［板书］②与非金属反应
2H2SO4(浓)+ C === CO2↑+ SO2↑+ 2H2O
［师问］根据浓H2SO4与C反应的产物分析，浓硫酸和C各表现什么性质，作为什么剂？
［生答］硫元素的化合价降低，被还原，作氧化剂；C元素的化合价升高，被氧化，作还原剂。
［讲解］浓硫酸除了可以和金属、非金属反应，还可以与具有还原性的化合物反应，如：HI、HBr、H2S等。
［板书］③与化合物反应
H2SO4 + H2S === SO2↑+ S↓+ 2H2O
［讲解］浓硫酸除了具有氧化性、脱水性，还具有吸水性，常作为干燥剂使用。
［板书］吸水性：吸收现存的水。
吸收结晶水。CuSO4·5H2O ====== CuSO4 + 5H2O
［过渡］硝酸也具有某些与浓硫酸相似的性质。
［板书］2．硝酸的氧化性
［补充实验］浓HNO3、稀HNO3分别与Cu反应
请同学们观察实验现象，并根据现象推断是什么产物，HNO3表现什么性质。
［现象］浓HNO3：反应剧烈，产生红棕色气体，溶液变蓝色
反应缓慢，产生无色气体，进入空气后变红棕色，溶液变蓝
［生答］浓HNO3与Cu反应产生红棕色气体，说明是NO2，则硝酸被还原，表现氧化性。
稀HNO3与Cu反应产生无色气体，遇到空气变成红棕色，说明是NO，则硝酸也被还原，表现氧化性。同时溶液都变成蓝色，则Cu被氧化成+2价。
［板书］①与金属反应
Cu + 4HNO3（浓）=== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
3Cu + 8HNO3（稀）=== 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
［探究］稀硝酸与铜反应也有少量红棕色的NO2生成，请设计一个实验证明，铜与稀硝酸反应只产生NO而没有NO2。实验成败的关键是什么？
［生答］隔绝空气。
［投影］下面的装置能否证明上述的问题？
［讲解］硝酸与Cu反应，硝酸的浓度不同，被还原的产物中N元素的价态也不同。通过这点可以说明，硝酸在与其他物质反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原的产物也不相同。如：
+4 +3 +2 +1 0 -3
NO2 HNO2 NO N2O N2 NH3
［补充实验］浓HNO3与C反应
［讲解］硝酸除了可以与金属反应外，也可以与非金属（如碳、硫）反应，反应的产物类型与浓硫酸与C反应相似。
［板书］②与非金属反应
C + 4HNO3（浓）=== CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O
［过渡］硝酸虽然具有很强的氧化性，但不能溶解金、铂等金属，有没有什么溶液可以溶解金、铂等金属呢？
［投影］《玻尔巧藏金质奖章》的故事
［讲解］故事中提到溶液叫王水，可以溶解金、铂等金属。
［板书］王水：浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1︰3）。
［讲解］硝酸也可以氧化具有还原性是化合物，如Fe(NO3)2等。
［板书］③与化合物反应
2HNO3(浓)+ Fe(NO3)2 === Fe(NO3)3 + NO2↑+H2O
4HNO3(稀)+ 3Fe(NO3)2 === 3Fe(NO3)3 + NO↑+2H2O
［总结］浓硫酸与硝酸的特性比较
浓H2SO4 稀HNO3 浓HNO3
强氧化性 与金属 Fe、Al（常温） 钝化 NO 钝化
Cu（加热） SO2（加热） NO NO2
与非金属C（加热） CO2、SO2 CO2、NO2
与化合物 SO2 NO NO2
其他特性 脱水性 王水
吸水性
［讲解］硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂。在工业是可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
［板书］3．硫酸和硝酸的用途
板书设计：
4．硫酸、硝酸和氨
一．硫酸和硝酸的氧化性
1．浓硫酸的氧化性
①与金属反应
2H2SO4(浓)+ Cu === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
脱水性：浓硫酸将化合物（主要是有机物）分子中氢、氧两种元素按水的组成比例（2：1）脱去。
C12H22O11 12C + 11H2O
②与非金属反应
2H2SO4(浓)+ C === CO2↑+ SO2↑+ 2H2O
③与化合物反应
H2SO4 + H2S === SO2↑+ S↓+ 2H2O
吸水性：吸收现存的水。
吸收结晶水。CuSO4·5H2O ====== CuSO4 + 5H2O
2．硝酸的氧化性
①与金属反应
Cu + 4HNO3（浓）=== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
3Cu + 8HNO3（稀）=== 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
王水：浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1︰3）。
②与非金属反应
C + 4HNO3（浓）=== CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O
③与化合物反应
2HNO3(浓)+ Fe(NO3)2 === Fe(NO3)3 + NO2↑+H2O
4HNO3(稀)+ 3Fe(NO3)2 === 3Fe(NO3)3 + NO↑+2H2O
3．硫酸和硝酸的用途
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浓H2SO4
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浓H2SO4
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浓H2SO4
浓H2SO4
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