硫酸、硝酸和氨

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1、 上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网硫酸、硝酸和氨三维目标 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、

2、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）HNO3、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，

3、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 HNO3，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 gcm3， 沸点 83 ，98%以上的浓硝酸在

4、空气中由于挥发出 HNO3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1.硝酸的强酸性：HNO3=H+NO 3上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网探究 1HNO3可以电离出 H+，具有酸的通性，浓 HNO3和稀 HNO3遇石蕊试液分别 有什么现象呢? 学生动手实验浓 HNO3遇石蕊试液却是先变红后褪色，且浓 HNO3、稀 HNO3和金 属反应均不产生 H2。这都与 HNO3的特殊性质有关。 探究 2浓 HNO3、稀 HNO3和金属反应

5、是否有 H2产生呢？ 学生动手实验浓 HNO3与稀硫酸和金属铁反应（生：前者不产生 H2，稀硫酸和金 属锌反应有大量 H2逸出） 师：为什么硝酸会产生这些现象呢？这说明 HNO3有什么化学性质呢？ 板书2.硝酸的强氧化性 师：铁、铝在浓 H 2SO4中为什么会产生钝化现象？（生：强氧化性） 师：铁、铝在浓 HNO3中同样会产生钝化现象，因为浓 HNO3也有强氧化性。 师：浓 H2SO4与不活泼金属如铜反应有何条件？（生：浓 H2SO4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？ （

6、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（如下图所示） ，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 +Cu1.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（NO3）2、 NO2和 H2O稀硝酸

7、 +Cu1.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（NO3）2、 NO 和 H2O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） Cu4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2+2H2O3Cu8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NO+4H2O 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，阻止上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网酸与内层金属进一步反应。 小结铁、

8、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物质制的容器？（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 13 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？ （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 C4HNO3（浓）=CO24NO22H2O S6HN

9、O3（浓）=H2SO46NO22H2O 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： 除 Au、Pt 等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。 常温下 Fe、Al 等金属在浓 HNO3中发生钝化。 硝酸越浓，其氧化性越强。如稀 HNO3可使石蕊试液变红，而浓 HNO3可使石蕊试液 先变红后褪色。 一般来说，活泼金属与 HNO3反应不生成 H2，浓 HNO3的还原产物为 NO2，稀 HNO3的还原产物为 NO。活

10、泼金属与极稀 HNO3反应时，还原产物复杂，可为 NO、N2O、NH4NO3等。 非金属单质可被 HNO3氧化为最高价氧化物或其含氧酸。 王水（浓 HNO3和浓盐酸按体积比 13 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，硝酸产物发生变化： NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3。 如：4Zn+10HNO3=4Zn（NO3）2+N2O+5H2O 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 HNO3中的氮 从5 价降为4 价而稀 HNO3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？

11、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 HNO3呈黄色？硝酸 应该如何保存呢？ 板书2.硝酸的不稳定性 演示浓 HNO3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：4HNO3 2H2O+4NO2+O2 师：浓 HNO3在保存的时候能否用橡皮塞或软木塞呢，为什么？ 生：不能，这与浓 HNO3的强氧化性有关。 小结浓 HNO3显黄色原因：分解生成的 NO2溶于 HNO3。或光照 =上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网保存方法：放于棕色瓶中，置于阴凉处，不能用橡皮塞和

12、软木塞。 阅读材料硝酸用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、 硝酸盐等；在实验室里，它是一种重要的化学试剂。 例题剖析 【例 1】 （2003 年江苏，5）同温同压下，在 3 支相同体积的试管中分别充有等体积混合 的 2 种气体，它们是NO 和 NO2，NO2和 O2，NH3和 N2。现将 3 支试管均倒置于水 槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为 V1、V2、V3，则下列关系正确的是 A.V1V 2V 3B. V 1V 3V 2C.V2V 3V 1D. V 3V 1V 2 师：大家可以讨论本题的解题关键是什么？应该如何解决呢？ 生 1：我认为关键是这三种情况下可

13、能发生的化学反应是什么。 生 2：应该重视的是溶液中气体的体积变化。 （请同学互相交流彼此的认识，促进共同提高） 教师精讲：NO 不与 H2O 反应，设原有 NO、NO2各 3 体积，则由反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO 知 3 体积的 NO2与 H2O 反应后，变为 1 体积的 NO，此时剩余 NO 的总体积与原来气体的体积比为 46。由反应 4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知等体 积的 NO2与 O2混合溶于水时 O2过量，若二者皆为 4 体积，则剩余 3 体积氧气，与原来总体 积的比为 38。N2不与水反应，NH3与 H2O 完全反应，气体剩余体积为原来的一半。显 然有 V

14、 1V 3V 2。 答案：B 深化拓展根据气体中氮原子、氧原子守恒关系分析讨论：将 NO2、NO 的混合气体 与 O2同时通入水中，恰好完全溶解时应满足怎样的比例关系？ 答：将 NO2、NO 的混合气体与 O2同时通入水中，发生的总反应是： 4NO2+O2+2H2O=4HNO3，4NO+3O2+2H2O=4HNO3。由此分析可知恰好完全反应时， 三种气体中 n（N）n（O）=25。 例题剖析 【例 2】 将 3.20 g 铜跟 50.0 mL 10.0 mol L1的 HNO3溶液充分反应，还原产物为NO 和 NO2。若反应后溶液中有 x mol H+，则此时溶液中含 NO 的物质的量为 3A

15、. molB.（x+0.1）molC.2x molD.0.1x molx2师：这是一道有关氧化还原反应的问题，涉及了计算，大家可以讨论本题的解题关键是 什么，应该如何解决。 生 1：我认为关键是要明确这两种情况下可能发生的化学反应是什么，另外，到底生成 多少 NO 和 NO2，可以通过列方程组解决。 生 2：列方程组解决太麻烦，可以通过氧化还原反应中电子的得失守恒和反应后溶液中 的电荷守恒来解决。 师：很好，可否说一说你的思路呢？（引导学生充分表达自己的看法，让其他同学参与 讨论，畅所欲言）教师精讲：因 n（Cu）=0.05 mol，n（HNO3）=50103 L10 molL1=1molg64g3.20.05 mol，由反应 Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2+2H2O 及 3Cu+8HNO3（稀） =3Cu（NO3）2+2NO+4H2O 可知 HNO3过量，则 c（H+）c（OH） ；又根据反应后的溶液中正负电荷守恒，2n（Cu2+）+n（H+）=n（NO ）+n（OH） ，由于c（H+） 3上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网c（OH） ，所以，n（NO ）=2n（Cu2+）