师：今天讲课的题目是硫酸和硝酸的氧化性，内容在人教版必修一第四章第四节。这是今天的学习目标。正式上课前，老师先问大家一个问题：实验室用金属和酸反应制氢气时，为什么不能用浓硫酸或硝酸呢？我们来看这个化合价类别二维图，从类别上看，硫酸和硝酸都属于酸，硫酸中硫的化合价是正六价，为最高价；硝酸中氮的化合价是正五价，也是最高价。根据最高价，我们推测它们可能都具有强氧化性。不能用来制氢气，是不是和它们的强氧化性有关呢？通过这节课的学习，我们来解答这个问题。
好，我们先来学习浓硫酸的性质。先复习初中所学浓硫酸的物理性质。浓硫酸是一种无色粘稠的油状液体，沸点较高，密度较大，能与水以任意比例互溶，溶解时会放出大量的热。请同学们回忆一下，如果要稀释浓硫酸，应该怎样正确操作呢？我们复习一下这个稀释操作，为保证安全，应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，这样可防止浆液飞溅。
那浓硫酸有哪些特性呢？老师先带大家看两个实验，第一个实验我们形象地称之为“黑面包实验”。老师给大家布置个任务，观看实验视频时，记录重要的实验现象。下面我们来观看实验视频：在小烧杯里加入适量蔗糖，滴加少量水润湿，然后倒入量好的一定体积的浓硫酸，迅速搅拌。可以看到蔗糖很快变黑生成碳，搅拌一段时间后，混合物中放出大量有刺激性气味的气体，黑色的碳体积迅速膨胀，直至高出烧杯。用大烧杯盖住小烧杯，使气体被水槽中的氢氧化钠溶液吸收。
实验看完了，主要现象大家都记录下来了吗？老师截了两幅图帮助大家回忆。开始时是这样，最后变成这样。我们观察到的主要现象有：蔗糖变黑；产生大量刺激性气味的气体，所以用大烧杯盖住小烧杯，让气体被水槽里的氢氧化钠溶液吸收；蔗糖变黑后生成的黑色碳体积迅速膨胀，最后得到疏松的海绵状的碳。那么从这个实验，我们可以得出浓硫酸的哪些性质呢？我们一起来总结一下。
最开始往蔗糖里滴加少量水，是为了引发这个实验，因为浓硫酸有吸水性，吸收水后会放热，有助于反应发生。蔗糖遇到浓硫酸很快变黑，蔗糖的分子式是(C_{12}H_{22}O_{11})，浓硫酸具有脱水性，能把蔗糖里的氢氧元素按水的组成比脱去，生成黑色的碳，所以我们看到蔗糖变黑了。第三个现象是放出大量气体，这个气体是怎么来的呢？这里体现了浓硫酸的强氧化性，前面变黑生成的碳与浓硫酸发生了氧化还原反应。浓硫酸把碳氧化生成二氧化碳，自身被还原生成二氧化硫，所以气体有刺激性气味。同时因为碳中产生大量气体，体积迅速膨胀，最后形成海绵状的碳。同学们能不能尝试写一下浓硫酸和蔗糖这个反应的方程式呢？
我们一起来总结，这个实验体现了浓硫酸的三大特性：吸水性、脱水性和强氧化性。吸水性是指浓硫酸可以吸收水分，实验室常利用这一性质，把它用作干燥剂。请同学们想一想，浓硫酸用作干燥剂时，哪些气体不能用浓硫酸干燥呢？对了，浓硫酸因为有强氧化性和酸性，不能干燥碱性气体，比如氨气；也不能干燥强还原性气体，比如硫化氢，大家要注意。
第二个性质是脱水性，浓硫酸遇到有机物，比如蔗糖、棉花、纸屑等，能把里面的氢氧元素按水的组成比脱去，所以使用浓硫酸时要特别小心。第三个性质是强氧化性，这个方程大家写出来了吗？写这个方程要特别注意两个细节：第一，浓硫酸要标明“浓”字，因为稀硫酸不能发生这个反应；第二，这个反应要在加热条件下进行。我们来分析一下这个反应，硫酸中的硫由正六价变成正四价，所以硫酸在这个反应里充当了氧化剂的作用，而碳价态由(0)变到正四，它充当了还原剂的作用。所以说，浓硫酸氧化非金属碳，体现了浓硫酸的强氧化性。
下面我们继续看第二个实验，同样请大家一边观看视频，一边记录重要的实验现象。这次要看的是铜和浓硫酸的反应。未加热时，铜丝与浓硫酸没有明显反应现象，点燃酒精灯开始加热，（实验视频播放速率是原来的两倍）反应逐渐发生，将产生的气体通入品红溶液，开始产生气泡，速率逐渐加快，品红溶液褪色，证明产生的气体为二氧化硫。用沾有浓氢氧化钠的棉花吸收多余的气体，最后反应的试管中得到灰色的固体。
实验看完了，主要现象大家记录下来了吗？一开始铜丝和浓硫酸放在一起不加热时无明显现象，说明常温下铜和浓硫酸不发生化学反应。加热后，反应开始发生，最后试管里得到灰色固体。同时反应生成气体，该气体能使品红溶液褪色，多余气体可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。这是第一个实验视频观察到的现象。那么这里得到的灰色固体，如果要进行稀释，应该怎样操作呢？请大家继续看第二段视频：试管冷却后，将反应后的混合物慢慢倒入盛有少量水的另一支试管，可以听到响声，稀释后的溶液呈蓝色，说明反应生成硫酸铜。
看完这个视频，老师请同学们思考一个问题：我们要稀释反应后的混合物，刚刚老师的操作是把混合物慢慢倒入盛有水的试管，为什么不直接在冷却后的试管中加水呢？这样不也能稀释吗？对了，可能已经有同学想到了，反应后的这支试管里实际上有浓硫酸存在，如果直接往里面加水稀释，会造成酸液飞溅，非常危险。所以正确操作是仿照浓硫酸的稀释，把混合物倒入水中，这样才正确且安全。
下面我们总结一下这两个实验的现象：铜和浓硫酸不加热时无明显现象，加热后生成使品红褪色的气体，根据前面所学知识，可知该气体是二氧化硫。同时反应后混合物稀释得到蓝色溶液，证明生成了硫酸铜。据此我们可以写出方程式：浓硫酸氧化铜生成硫酸铜，自身被还原生成二氧化硫，根据元素守恒，还有一个产物是水。这里大家要注意，一摩尔铜消耗两摩尔浓硫酸，其中一摩尔浓硫酸生成二氧化硫，起了氧化剂的作用；另一摩尔硫酸生成硫酸铜，没有变价，起了酸的作用。也就是说，在这个反应中，浓硫酸既起了氧化剂的作用，又起了酸的作用。同样，写这个方程式时，要标明浓硫酸是“浓”的，同时条件要写“加热”。