高中化学 第四节 氨 硝酸 硫酸 第3课时优秀教案 新人教版必修1

第3课时教学设计

三维目标

知识与技能

1.了解硝酸的物理性质及保存方法。

2.理解硝酸的强酸性。

3.掌握硝酸的不稳定性、强氧化性和制取硝酸的原理。

过程与方法

1.学会全面观察、分析、设计实验，提高观察、实验、探索、思维和自学能力。

2.通过探究硝酸的性质，培养学生的动手、动脑和运用知识的能力、观察能力。

情感、态度和价值观

1.通过掌握浓、稀硝酸性质的差异，使学生进一步理解量变引起质变的规律，帮助学生树立起辩证唯物主义的世界观。

2.了解工业制硝酸中尾气的危害及处理方法，增强学生环保意识。

3.通过介绍化学家的故事，使学生树立热爱科学、尊重科学的品质，激发学生学习的兴趣。教学重点

硝酸的不稳定性和强氧化性

教学难点

硝酸的强氧化性

教具准备

多媒体、试管、试管夹、无色透明气球、铜片、浓（稀）HNO

3

、酒精灯、胶头滴管

教学过程

导入新课

（用多媒体展示故事内容——玻尔巧藏诺贝尔金奖章）

丹麦有位叫玻尔的科学家，37岁时他获得了1922年的诺贝尔奖。第二次世界大战期间，玻尔被迫离开即将被德军占领的祖国，为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔奖章留在实验室。玻尔把金奖章溶解在盛有王水的试剂瓶里。后来，纳粹分子窜入玻尔实验室，那个试剂瓶就在他们的眼皮底下，他们却一无所知。战争结束后，玻尔从王水中把金还原出来，并重新铸成奖章。玻尔配制王水的主要组成之一是“硝酸”。

师：本节课我们就要共同学习另外一种重要的强酸——硝酸。硝酸是我们中学常见的三大强酸之一，那么它具有酸的通性应在情理之中，除此以外，硝酸会不会也像硫酸一样也有自身某些特性呢？通过今天的学习，我们就会对硝酸有一个更全面的认识。

［展示］打开一瓶浓HNO

3

，观察白雾，倒入试管少许观察颜色、状态、扇闻气味。

师：通过观察，发现浓硝酸有哪些物理性质？

生：无色、易挥发、有刺激性气味。

师：那么除以上性质外，硝酸还有哪些物理性质呢？

［小材料］纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，密度为1.502 7 g·cm-3，沸点

83 ℃，98%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出HNO

3

而产生“发烟”现象，通常叫发烟硝酸，常用浓硝酸的质量分数大约为69%。

(学生阅读材料了解硝酸的物理性质。请一位学生代表口述)

师：刚才认识了硝酸的物理性质,硝酸有什么化学性质呢?

［板书］（二）硝酸的强氧化性

1.硝酸的强酸性：HNO

3====H++

3

NO

［探究1］HNO 3可以电离出H +

，具有酸的通性，浓HNO 3和稀HNO 3遇石蕊试液分别有什么现象呢?

［学生动手实验］浓HNO 3遇石蕊试液却是先变红后褪色，且浓HNO 3、稀HNO 3和金属反应均不产生H 2。这都与HNO 3的特殊性质有关。

［探究2］浓HNO 3、稀HNO 3和金属反应是否有H 2产生呢？

［学生动手实验］浓HNO 3与稀硫酸和金属铁反应（生：前者不产生H 2，稀硫酸和金属锌反应有大量H 2逸出）

师：为什么硝酸会产生这些现象呢？这说明HNO 3有什么化学性质呢？ ［板书］2.硝酸的强氧化性

师：铁、铝在浓H 2SO 4中为什么会产生钝化现象？（生：强氧化性） 师：铁、铝在浓HNO 3中同样会产生钝化现象，因为浓HNO 3也有强氧化性。

师：浓H 2SO 4与不活泼金属如铜反应有何条件？（生：浓H 2SO 4氧化不活泼金属需加热）。那么，硝酸氧化不活泼金属情况又如何？

［探究3］浓硝酸、稀硝酸分别与Cu 反应有什么现象呢？硝酸有酸性，能否与金属反应放出氢气？

（视频材料）浓硝酸、稀硝酸分别与Cu 反应

师：从这段视频材料中，你观察到了什么现象呢？

［学生实验］对照视频材料的操作，请完成浓硝酸、稀硝酸分别与Cu 反应的实验，并把现象记录下表。

［改进方案］实验前，准备好与试管配套的事先已系上塑料袋的带导管的胶塞。实验时，向盛有铜片的试管中加入浓、稀硝酸后，立即塞上上述已准备好的胶塞（如图所示），可观察到铜片与浓、稀硝酸反应的现象，生成的气体进入塑料袋。

反应现象

产物

浓硝酸+Cu 1.Cu 片：有大量气泡产生 2.溶液颜色：无色变为绿色 3.气体颜色：红棕色 4.反应剧烈程度：剧烈 5.触摸容器外壁：很热

Cu(NO 3)2、NO 2和H 2O

稀硝酸+Cu

1.Cu 片：有气泡产生

2.溶液颜色：无色变为蓝色

3.气体颜色：无色(打开止水夹后)无色变为红棕色

4.反应剧烈程度：缓慢

5.

触摸容器外壁：温热

Cu(NO 3)2、NO 和H 2O

［板书］（1）与金属反应：（引导学生讨论反应的化学方程式，并板书） Cu ＋4HNO 3(浓)====Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 3Cu ＋8HNO 3(稀)

△

3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O

师：浓硝酸与活泼金属反应是否也剧烈？

［学生实验］浓硝酸+铝片

师：钝化原理：铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸，表面被氧化为牢固的氧化物薄膜，阻止酸与内层金属进一步反应。

［小结］铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸常温下发生钝化。

师：浓硝酸的运输和贮存可用何种材料制的容器？（生：铁质容器或铝质容器）

师：除金、铂等少数金属外，硝酸几乎能与所有金属反应；当浓硝酸与浓盐酸按体积比为1∶3混合时，就配制成玻尔的“王水”溶液，王水的氧化性比浓硝酸强，可以溶解金、铂等不溶于硝酸的金属。

（要求学生记住王水的组成，可引导学生妙用王水中的“王”字的竖横笔画比，帮助记忆）师：比较浓硫酸的性质，浓硝酸能否与非金属反应？

［板书］（2）与非金属反应

（视频材料）浓硝酸与C、S反应

师：对照浓硫酸的性质，你能否写出浓硝酸与C、S反应的化学方程式？

［学生练习］

C＋4HNO

3(浓)====CO

2

↑＋4NO

2

↑＋2H

2

O

S＋6HNO

3(浓)====H

2

SO

4

＋6NO

2

↑＋2H

2

O

师：从刚才硝酸与金属及非金属的反应及产物情况，你能够得到的结论是什么呢？硝酸浓度与还原产物有什么关系呢？

生：讨论硝酸的有关反应特点，找一名同学汇报讨论结果，其他同学补充完善。

（多媒体）归纳学生讨论的结果，硝酸的反应规律有：

①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。

②常温下Fe、Al等金属在浓HNO

3

中发生钝化。

③硝酸越浓，其氧化性越强。如稀HNO

3可使石蕊试液变红，而浓HNO

3

可使石蕊试液先变红

后褪色。

④一般来说，活泼金属与HNO

3反应不生成H

2

，浓HNO

3

的还原产物为NO

2

，稀HNO

3

的还原产物

为NO。活泼金属与极稀HNO

3反应时，还原产物复杂，可为NO、N

2

O、NH

4

NO

3

等。

⑤非金属单质可被HNO

3

氧化为最高价氧化物或其含氧酸。

⑥王水（浓HNO

3

和浓盐酸按体积比1∶3配制）具有更强的氧化性，能溶解Au、Pt。

师：（强调）反应物或条件不同，硝酸的还原产物发生变化：NO

2、HNO

2

、NO、N

2

O、N

2

、

NH

3

。

如：4Zn+10HNO

3====4Zn(NO

3

)

2

+N

2

O↑+5H

2

O

师：(设疑)有人认为：“比较浓硝酸和稀硝酸的还原产物的化合价，浓HNO

3

中的氮从

＋5价降为＋4价而稀HNO

3

中的氮从＋5价降为＋2价，从化合价变化可以判断稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。”这种看法是否正确？为什么？

生：（提示）从浓硝酸、稀硝酸分别与Cu反应的条件和剧烈程度分析。

师：（展示）一瓶呈黄色的浓硝酸，启发学生思考为什么久置的浓HNO

3

呈黄色？硝酸应该如何保存呢？

［板书］3.硝酸的不稳定性

［演示］浓HNO

3

加热分解

（根据现象分析生成物，引导学生写出化学方程式）

生：4HNO

32H

2

O+4NO

2

↑+O

2

↑

师：浓HNO

3

在保存的时候能否用橡皮塞或软木塞呢，为什么？