硝酸化學教案

　　一、教學目的

　　1、掌握硝酸的化學性質(zhì)。

　　2、了解實驗室制NO2、NO的反應原理

　　3、使學生了解硝酸的用途。

　　二、重點、難點

　　重點：硝酸的氧化性

　　難點：硝酸的氧化性。

　　三、教學過程設計

　　探究問題框架：

　　1、硝酸的物理性質(zhì)：（直接給出）

　　2、從硫酸得到啟示，硝酸有什么化學性質(zhì)？（引導發(fā)現(xiàn)）

　　教 師 活 動

　　學 生 活 動

　　【引入】我們學習了氮元素的單質(zhì)、氫化物、氧化物，接下來我們學習氮最高價氧化物對應的水化物――硝酸。我們首先學習它的物理性質(zhì)。

　　【板書】第四節(jié)硝酸

　　一、物理性質(zhì)

　　【展示】63%濃硝酸。

　　【展示】發(fā)煙硝酸。

　　【講述】質(zhì)量分數(shù)為98%以上的濃硝酸在空氣里由于硝酸的揮發(fā)而產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象，通常叫做發(fā)煙硝酸。常用濃硝酸的質(zhì)量分數(shù)大約是69％。

　　【指導閱讀】查硝酸的密度，熔、沸點。查常用濃硝酸中溶質(zhì)的'質(zhì)量分數(shù)及“發(fā)煙硝酸”

　　【導入】比較一下硝酸和硫酸的物理性質(zhì)，找出其不同點：

　　【觀察】色、態(tài)、氣味、掂輕重、打開瓶塞，觀察。得出結論：純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，比水重，能溶于水。

　　【觀察】空氣里揮發(fā)而產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象。

　　揮發(fā)性（沸點）

　　物理的量濃度

　　常用濃硝酸

　　易（低）

　　18mol/L

　　常用硫硫酸

　　難（高）

　　12 mol/L

　　【導入】在化學性質(zhì)上，濃硫酸的特點是具有強氧化性，硝酸是否也如此呢？下面我們學習硝酸的化學性質(zhì)。根據(jù)硫酸的化學性質(zhì)我們應該從哪幾個方面研究硝酸的化學性質(zhì)。

　　【提示】注意與濃硫酸進行比較。哪一個劇烈。

　　【指導學生實驗】

　　【總結】初中我們已經(jīng)學過硝酸的具有酸的通性，硝酸沒有吸水性和脫水性。我們今天主要從氧化性來學習硝酸的特性。

　　【板書】二、硝酸的化學性質(zhì)

　　1、與金屬的反應

　　（1）與不活潑金屬反應

　　Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

　　【回答】酸性、氧化性（與銅、與碳）、吸水性、脫水性，常溫下，鐵、鋁在濃硫酸中鈍化

　　【學生通過實驗探究濃硝酸的氧化性】

　　【實驗：銅與濃硝酸反應】

　　現(xiàn)象：產(chǎn)生紅棕色氣體。溶液由無色變?yōu)榫G色。銅在不斷溶解。結論：銅和濃硝酸常溫下反應劇烈，比銅與濃硫酸反應劇烈，銅與濃硫酸需要加熱，銅與濃硝酸反應不需要加熱。

　　推測產(chǎn)物，試寫反應的化學方程式。【推導】

　　Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

　　【設疑】我們知道稀硫酸不能與不活潑的金屬銅反應，稀硝酸能不能與不活動的金屬銅反應呢？并與稀硫酸與銅反應進行比較。

　　【指導學生實驗】

　　【總結并板書】

　　3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O

　　【引導總結】濃硝酸與稀硝酸與銅的作用有何不同；硝酸與硫酸氧化性哪一個較強，從哪幾個方面表現(xiàn)。

　　【學生實驗探究】銅和稀硝酸的反應。

　　現(xiàn)象：產(chǎn)生無色氣體。溶液由無色變?yōu)樗{色。銅在不斷的溶解。無色氣體遇空氣變紅棕色。

　　結論：此無色氣體是NO。因為：此氣體遇空氣變?yōu)榱思t棕色。

　　【推導】

　　3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O

　　【總結】濃硝酸生成NO2、稀硝酸生成NO氣體。濃硝酸反應速率快，不需加熱，稀硝酸反應速率慢，有時需要加熱。

　　濃硫酸與銅反應需要加熱，濃硝酸不需加熱。稀硫酸與銅不反應，稀硝酸可以反應。

　　可見，硝酸的氧化性比硫酸強。

　　【引導探究】冷濃硝酸與鋁、鐵活潑金屬反應的情況怎樣呢？

　　【引導探究】大家回憶，實驗室能否用稀硝酸制取氫氣？為什么呢？

　　【板書總結】（2）與活潑金屬反應

　　在不生成稀硝酸中不生成H2、在濃硝酸中鋁、鐵鈍化。

　　【講述】除金、鉑以外，其余金屬全可被其氧化而溶解。

　　【介紹】王水的成分：濃硝酸與濃鹽酸的混合物，其體積比為1：3。氧化能力極強，可溶解金和鉑。

　　【實驗探究】與濃硫酸一樣，鋁和鐵都濃硝酸中鈍化，即濃硝酸把它們的表面氧化成一層薄而致密的氧化膜，常溫下可以用鋁槽車裝運濃硝酸。

　　【回答】不能，因為硝酸的氧化性很強， NO3－起氧化作用。而不是H＋起氧化作用。

　　【傾聽理解】

　　【引入】請大家用已學知識，推測濃硝酸能否與碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)反應？

　　【引導】推測碳與濃硝酸反應的產(chǎn)物，試寫反應的化學方程式。

　　【板書】2、與非金屬反應

　　【總結】規(guī)律：一般生成最高價酸或氧化物、NO2和H2O。

　　【討論】結論：可以。原因是：硫酸可以氧化單質(zhì)碳等，所以濃硝酸也應該能氧化碳單質(zhì)等。

　　【推導】C+4HNO3(濃) 4NO2↑+CO2↑+2H2O

　　【講述】因為硝酸具有強氧化性，對皮膚、衣物、紙強等都有腐蝕作用，所以使用硝酸時，一定要格外小心，注意安全。萬一不慎將濃硝酸弄到皮膚上，應立即用大量水沖洗，再用小蘇打(NaHCO3)水或肥皂洗滌。

　　【聽講、理解】

　　【展示】利用一瓶久置而發(fā)黃的濃硝酸的樣品，進行提問為什么發(fā)黃。

　　【啟發(fā)】可能有NO2產(chǎn)生，由于NO2溶于硝酸而變黃。【啟發(fā)】如果是有NO2生成，那么硝酸的分解產(chǎn)物還必應有什么物質(zhì)生成？

　　【引導】推測產(chǎn)物，試寫反應的化學方程式。

　　【板書】3．不穩(wěn)定性：

　　【提問】硝酸應如何貯存？

　　【分析，討論】發(fā)黃的原因是什么？可能是因為硝酸分解。

　　【探究】在HNO3中，由于氫元素和氮元素都處于最高價，又因NO2的生成，是氮元素的化合價降低了，所以只能是HNO3中，氧元素的化合價升高，因此，可能有氧氣生成。

　　【推導】

　　C+4HNO3=CO2 ↑+2NO2↑+2H2O↑

　　【回答】避光、陰涼處。

　　【小結】硝酸的特性是強氧化性和不穩(wěn)定性。共同的特點是由于+5價氮元素得電子，被還原為低價態(tài)氮的化合物的緣故。

　　【課堂練習】

　　1．工業(yè)上如何貯存和運輸大量的濃硝酸

　　2．如何洗凈一支內(nèi)壁鍍銀的試管？寫出反應的方程式。

　　3．從節(jié)約原料，保護環(huán)境的角度來分析，要制取一定量的Cu（NO3）2晶體，下列實驗設計中最合理的是

　　(1)Cu+濃HNO3─

　　(2)Cu+稀HNO3─

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