2022年高中化學（大綱版）第二冊 第一章氮族元素 第三節(jié)硝酸(第一課時)

2022年高中化學（大綱版）第二冊 第一章 氮族元素 第三節(jié)硝酸(第一課時)從容說課 硝酸在初中知識已作為一種常見常用酸介紹過其具有酸的通性，并簡單地提及其氧化性，本節(jié)就是在此基礎(chǔ)上進一步介紹有關(guān)硝酸的一些性質(zhì)。教材從硝酸與金屬反應(yīng)主要不生成氫氣引入，介紹了硝酸的兩種特性即氧化性和不穩(wěn)定性。 硝酸的氧化性是全章的重點內(nèi)容，也是教學的難點。由于硝酸是我們研究了濃硫酸后，又一次接觸到的一種具有強氧化性的強酸。因此在教學中應(yīng)在復(fù)習濃硫酸物理性質(zhì)、特性的基礎(chǔ)上，找出硝酸和濃硫酸性質(zhì)上的相同點和不同點，從而使學生更易接受和掌握硝酸的知識。教材在處理這部分內(nèi)容時從實驗入手，通過引導(dǎo)學生觀察銅跟濃硝酸和稀硝酸反應(yīng)時的不同現(xiàn)象，加深學生對硝酸氧化性的認識及時反應(yīng)產(chǎn)物的記憶；并且，還從反應(yīng)中氮元素的化合價變化和電子得失，來簡單分析硝酸與金屬發(fā)生的反應(yīng)，使學生理解反應(yīng)的實質(zhì)，同時也復(fù)習了氧化還原反應(yīng)的知識。 教材通過介紹市售的濃硝酸為什么有時呈黃色從而與硝酸的不穩(wěn)定性聯(lián)系起來，使學生學會利用所學的知識解釋日常見到的現(xiàn)象，學以致用。當然在教學中可以就一些學生容易混淆的問題適當作出解釋，如硝酸的氧化性強弱取決于得失電子的多少還是得失電子的難易，硝酸與金屬反應(yīng)時為什么不直接或不主要生成氫氣等。本節(jié)教材中還安排了適合于愛國主義教育的閱讀材料。教學目標1. 使學生掌握硝酸的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)（酸性、不穩(wěn)定性、強氧化性）通過探究硝酸的性質(zhì)，培養(yǎng)學生的動手、動腦和運用知識的能力、觀察能力。2. 通過介紹硝酸的用途和我國硝酸工業(yè)的情況，使學生認識到硝酸對國民經(jīng)濟所起的重大作用。從而對學生進行愛國主義教育，激發(fā)學生的學習興趣。3. 掌握有關(guān)硝酸的計算。教學重點硝酸的特性不穩(wěn)定性，強氧化性教學難點硝酸的強氧化性；有關(guān)硝酸的計算技巧課時安排一課時教學方法1. 利用實驗的手段，對比的方法，使學生掌握硝酸的強氧化性。2. 通過討論、分析、對比的方式，使學生掌握濃硝酸的氧化性強于稀硝酸的氧化性。3. 利用影像資料介紹硝酸的用途和我國的硝酸工業(yè)情況。教具準備投影儀、錄像機、試管、試管夾、無色透明氣球、銅片、濃（?。〩NO3、酒精燈、石蕊試液、膠頭滴管教學過程教學過程引言硝酸是我們中學常見的三大強酸之一，那么它具有酸的通性應(yīng)在情理之中，除此以外，硝酸會不會也像硫酸一樣也有自身的某些特性呢？通過今天的學習，我們就會對硝酸有一個更全面的認識。板書第三節(jié) 硝 酸一、硝酸的物理性質(zhì)展示硝酸樣品。（讓學生觀察硝酸樣品并閱讀課文后，總結(jié)硝酸的物理性質(zhì)）學生口述純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，密度為1.5027g·cm-3,沸點是83，常用濃硝酸質(zhì)量分數(shù)約為69%，98%以上的硝酸叫發(fā)煙硝酸。設(shè)疑剛才同學們看到硝酸保存在棕色瓶中，我們學過的保存在棕色瓶中的試劑有哪些？它們具有什么共同特點？從硝酸用棕色瓶保存，我們可推測硝酸具有什么性質(zhì)？生回答：我們學過的氯水，以及常見的AgNO3、AgCl等均用棕色瓶保存，它們的共同特點是見光易分解，因此我們可推測硝酸具有不穩(wěn)定性。板書二、硝酸的化學性質(zhì)1不穩(wěn)定性展示裝在無色試劑瓶中的濃硝酸。講述硝酸以見光和受熱時均易分解，而且越濃越易分解。我們看到裝在無色試劑瓶中的濃硝酸變黃色，就是因為硝酸分解產(chǎn)生的NO2又溶于硝酸中的緣故?；蚬庹瞻鍟?HNO3=4NO2+O2+2H2O設(shè)問在濃硝酸中滴加石蕊試液，應(yīng)該看到什么現(xiàn)象？生變紅色。師下面我們來做一個實難，看是不是這樣呢。演示在濃硝酸中滴加石蕊試液，變紅后微熱，紅色消失。師在濃硝酸中滴加石蕊試液，為什么會變紅？生因為硝酸有酸的通性，能電離出H+。設(shè)問那么為什么又會褪色呢？請同學們從硝酸中N元素的化合價變化來分析原因。生因為硝酸具有強氧化性。師對。請同學們討論一下，將濃HCl、濃H2SO4、濃HNO3分別滴在三塊藍色石蕊試紙上，預(yù)計會出現(xiàn)什么現(xiàn)象。為什么？學生討論后回答濃HCl滴在石蕊試紙上只變紅，因為濃HCl有酸性。濃H2SO4滴在石蕊紙上先變紅后變黑，因為濃H2SO4具有酸性和脫水性，可以使試紙?zhí)蓟?。濃HNO3滴在石蕊試紙上先變紅后變白，因為濃HNO3具有酸性和強氧化性。師對。我們知道濃H2SO4除了有酸性和脫水性外，也具有強氧化性。濃硫酸的強氧化性都表現(xiàn)在哪些方面。學生思考，教師板書2強氧化性師請同學們回憶一下濃硫酸的氧化性表現(xiàn)在哪些方面。生常溫下使Fe、Al鈍化；加熱時和銅等不活潑金屬反應(yīng)，和非金屬反應(yīng)；和硫化氫等還原性化合物反應(yīng)。講述濃硝酸常溫下也可使Fe、Al鈍化，因此也可用鐵或鋁容器盛放或運輸硝酸。板書（1）常溫下使鐵、鋁鈍化過渡硝酸能不能和銅反應(yīng)呢？下面我們來做一個實驗。演示實驗17在實驗時，用兩個無色透明的氣球替代塑料袋，在將稀硝酸反應(yīng)的試管上的氣球松開時讓學生代表操作。（現(xiàn)象：濃HNO3和Cu反應(yīng)劇烈，生成紅棕色氣體，溶液變藍色；稀HNO3和Cu反應(yīng)緩慢，生成無色氣體，當氣球松開后，瓶口處變?yōu)榧t棕色，溶液變藍色）師通過剛才的反應(yīng)可以看到硝酸不僅能與金屬反應(yīng)，而且能與不活潑的金屬Cu反應(yīng)，足以說明其氧化性之強。濃HNO3和Cu反應(yīng)生成紅棕色的NO2氣體，稀HNO3則被還原為無色的NO氣體，但遇氧后很快又變成NO2。板書（2）與金屬的反應(yīng)Cu+4HNO3（濃）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3（?。?3Cu(NO3)2+2NO+4H2O討論在上述反應(yīng)中，濃硝酸與銅反應(yīng)N元素只得到1個電子，而稀硝酸與Cu反應(yīng)N元素得到3個電子，能否由此說明稀硝酸氧化性比濃硝酸強？為什么？學生討論后得出結(jié)論：不能說明。因為濃硝酸和銅反應(yīng)比稀硝酸劇烈。氧化性強弱取決于得電子的難易而不是多少。師硝酸不僅可以氧化金屬，還可以氧化非金屬。它可以和C、P、S等多種非金屬及某些有機物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。板書（3）和非金屬的反應(yīng)4HNO3（濃）+C=2H2O+4NO2+CO2過渡HNO3遇到指示劑使之氧化褪色，遇到金屬放出的氣體也不是H2，HNO3都表現(xiàn)的是強氧化性，那么HNO3的酸性表現(xiàn)在哪些方面？板書3.酸的通性學生討論后回答：硝酸可與堿反應(yīng)生成鹽和水，與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽和水，與鹽反應(yīng)成另一種鹽和酸，都是硝酸酸性的表現(xiàn)。講述金和鉑不能被濃H2SO4溶解，也不能被濃HNO3溶解，那么有沒有可以溶解金和鉑的溶液呢？有。那就是王水。什么叫王水？請同學們閱讀教材后回答。生濃HCl和濃HNO3體積比為3：1的混合液叫王水。師硝酸是重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要的用途。下面我們來看錄像，了解硝酸的用途。板書三、硝酸的用途播放錄像小專輯：硝酸的用途和我國的硝酸工業(yè)。投影練習為了測定某銅銀合金的成分，將30.0 g合金溶于80 mL 13.5 mol·L-1的濃HNO3中，待合金完全溶解后，收集到氣體6.72 L（標準狀況），并測得溶液中的c(H+)=1 mol·L-1。假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為80 mL，試計算：（1）被還原的硝酸的物質(zhì)的量。（2）合金中銀的質(zhì)量分數(shù)。解析：（1）硝酸被還原生成NO或NO2氣體，因此產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量即是被還原的硝酸的物質(zhì)的量。n=6.72 L/22.4 L·mol-1=0.3 mol（2）c(H+)=1 mol·L-1，說明HNO3過量。參加反應(yīng)的硝酸為13.5 mol·L-1×0.080 L-1 mol·L-1×0.080 L=1 mol，設(shè)合金中Ag為x mol,Cu為y mol，則有 解得w(Ag)=答案：（1）0.3 mol （2）36%小結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容是硝酸的特性即不穩(wěn)定性和強氧化性。其不穩(wěn)定性決定了硝酸的存放應(yīng)在棕色瓶中，也是造成濃硝酸顯黃色的原因。其強氧化性與濃H2SO4的強氧化性很類似，主要的也是表現(xiàn)在與不活潑金屬銅的反應(yīng)、與金屬Fe、Al的鈍化現(xiàn)象，以及與非金屬碳的反應(yīng),所以大家將硝酸的強氧化性與濃H2SO4的強氧化性對比來理解和掌握就容易得多了。板書設(shè)計第三節(jié) 硝 酸一、硝酸的物理性質(zhì)二、硝酸的化學性質(zhì)1不穩(wěn)定性 或光照4HNO3=4NO2+O2+2H2O2強氧化性（1）常溫下使鐵、鋁鈍化（2）與金屬反應(yīng)Cu+4HNO3（濃）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O（3）與非金屬的反應(yīng) 4HNO3（濃）+C=2H2O+4NO2+CO23酸的通性三、硝酸的用途教學說明本節(jié)教材不僅是本章重點，也是整個高二教材的重點之一，在學習時，抓住硝酸的強氧化性和不穩(wěn)定性，熟悉硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律，并與以前學過的濃H2SO4進行聯(lián)系和對比。在教學中還適度地啟發(fā)同學濃HNO3與非金屬單質(zhì)S和P的反應(yīng)，以及硝酸的實驗室制法和工業(yè)制法。參考練習1下列對于硝酸的認識，不正確的是（ ）A濃NHO3和稀HNO3都具有氧化性B銅與HNO3的反應(yīng)屬置換反應(yīng)C金屬與HNO3反應(yīng)一定不產(chǎn)生氫氣D可用鐵或鋁制品盛冷的濃HNO3答案：BC2在某稀溶液中含1mol KNO3和4 mol H2SO4,向其中加入1.5mol Cu粉，充分反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為（ ）A112 L B224 LC336 L D.224 L336 L之間答案：B 3在鐵與銅的混合物中，加入一定量的稀HNO3，充分反應(yīng)后剩余金屬m1 g，再向其中加入一定量的稀H2S4，充分振蕩后，剩余金屬m2 g,則m1與M2之間的關(guān)系是( ) An1，一定大于m2 Bml可能等于m2 Cml一定等于m2 Dml可能大于m2 答案：A 4將濃鹽酸、濃硫酸、濃硝酸分別滴在三張藍色的石蕊試紙上，片刻后可觀察到三張試紙的顏色是( ) A紅、黑、紅 B紅、黑、藍 C紅、黑、白 D紅、紅、紅答案：C