2019-2020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).doc

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2019-2020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)就是在此基礎上進一步介紹有關硝酸的一些性質。教材從硝酸與金屬反應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。因此在教學中應在復習濃硫酸物理性質、特性的基礎上，找出硝酸和濃硫酸性質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容時從實驗入手，通過引導學生觀察銅跟濃硝酸和稀硝酸反應時的不同現(xiàn)象，加深學生對硝酸氧化性的認識及時反應產(chǎn)物的記憶；并且，還從反應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，使學生理解反應的實質，同時也復習了氧化還原反應的知識。 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和化學性質（酸性、不穩(wěn)定性、強氧化性）通過探究硝酸的性質，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 [展示]硝酸樣品。 （讓學生觀察硝酸樣品并閱讀課文后，總結硝酸的物理性質） [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1.5027gcm-3,沸點是83℃，常用濃硝酸質量分數(shù)約為69%，98%以上的硝酸叫發(fā)煙硝酸。 ［設疑］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？ ［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 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。 △ 或光照 ［板書］4HNO3========4NO2↑+O2↑+2H2O [設問]在濃硝酸中滴加石蕊試液，應該看到什么現(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，和非金屬反應；和硫化氫等還原性化合物反應。 [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呢？下面我們來做一個實驗。 ［演示實驗1—7］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反應劇烈，生成紅棕色氣體，溶液變藍色；稀HNO3和Cu反應緩慢，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］通過剛才的反應可以看到硝酸不僅能與金屬反應，而且能與不活潑的金屬Cu反應，足以說明其氧化性之強。濃HNO3和Cu反應生成紅棕色的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 Cu+4HNO3（濃）====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3（?。?===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O [討論]在上述反應中，濃硝酸與銅反應N元素只得到1個電子，而稀硝酸與Cu反應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？ 學生討論后得出結論：①不能說明。因為濃硝酸和銅反應比稀硝酸劇烈。②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。 [板書]（3）和非金屬的反應 △ 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：硝酸可與堿反應生成鹽和水，與堿性氧化物反應生成鹽和水，與鹽反應成另一種鹽和酸，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 molL-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 molL-1。假設反應后溶液的體積仍為80 mL，試計算： （1）被還原的硝酸的物質的量。 （2）合金中銀的質量分數(shù)。 解析：（1）硝酸被還原生成NO或NO2氣體，因此產(chǎn)生的氣體物質的量即是被還原的硝酸的物質的量。n=6.72 L/22.4 Lmol-1=0.3 mol （2）c(H+)=1 molL-1，說明HNO3過量。參加反應的硝酸為13.5 molL-10.080 L- 1 molL-10.080 L=1 mol，設合金中Ag為x mol,Cu為y mol，則有 解得 w(Ag)= 答案：（1）0.3 mol （2）36% ［小結］本節(jié)課的重點內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、與金屬Fe、Al的鈍化現(xiàn)象，以及與非金屬碳的反應,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。 ●板書設計 第三節(jié) 硝 酸 一、硝酸的物理性質 二、硝酸的化學性質 1．不穩(wěn)定性 △ 或光照 4HNO3=======4NO2↑+O2↑+2H2O 2．強氧化性 （1）常溫下使鐵、鋁鈍化 （2）與金屬反應 Cu+4HNO3（濃）====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3（?。?===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O （3）與非金屬的反應 △ 4HNO3（濃）+C====2H2O+4NO2↑+CO2↑ 3．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S和P的反應，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的反應屬置換反應 C．金屬與HNO3反應一定不產(chǎn)生氫氣 D．可用鐵或鋁制品盛冷的濃HNO3 答案：BC 2．在某稀溶液中含1mol KNO3和4 mol H2SO4,向其中加入1.5mol Cu粉，充分反應后產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為（ ） A．11．2 L B．22．4 L C．33．6 L D.22．4 L~33．6 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之間的關系是( ) A．n1，一定大于m2 B．ml可能等于m2 C．ml一定等于m2 D．ml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