高中化學必修一 4.4 氨硝酸和硫酸 教學設計人教版
高中化學必修一 4.4 氨硝酸和硫酸 教學設計人教版
【教學目標】
1．探究硝酸的物理性質和化學性質（酸性、強氧化性、不穩定性）。
2．透過學生實驗手段，培養學生的實驗能力、觀察能力、分析能力。
3．在濃硝酸和稀硝酸的對比學習中，滲透“量變和質變”的辨證規律。
4．透過介紹化學家的故事，使學生樹立熱愛科學。尊重科學的品質，激發學生學習的興趣。
【教學重點】
硝酸的不穩定性和強氧化性
【教學難點】
硝酸的強氧化性
【教學過程】
[故事匯入] 玻爾巧藏諾貝爾金獎章
丹麥有位叫玻爾的科學家，37歲時他獲得了1922年的諾貝爾獎。第二次世界大戰期間，玻爾被迫離開即將被德軍佔領的祖國，為了表示他一定要返回祖國的決心，他決定將諾貝爾獎章留在實驗室。玻爾把金獎章溶解在盛有王水試劑瓶裡。後來，納粹分子竄入玻爾實驗室，那個試劑瓶就在他們的眼皮底下，他們卻一無所知。戰爭結束後，玻爾從王水中把金還原出來，並重新鑄成獎章。而玻爾配製王水的主要組成之一是“硝酸”。
一、硝酸的強氧化性
[設疑]硝酸有酸性，能否與金屬反應放出氫氣？
[演示]濃硝酸與Cu反應
[講解]從實驗現象“紅棕色氣體生成”判斷生成物中是N02而非H2．進一步從氧化還原反應說明反應的本質是＋5價的氮得電子能力比H+1強。
[學生實驗]比較濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應
[記錄並討論]
反應現象
產物
濃硝酸+Cu
1．Cu片：有大量氣泡產生
2．溶液顏色：無色變為綠色
3．氣體顏色：紅棕色
4．反應劇烈程度：劇烈
5．觸控容器外壁：很熱
Cu(NO3)2、NO2和H20
稀硝酸+Cu
1．Cu片：有氣泡產生
2．溶液顏色：無色變為藍色
3．氣體顏色：無色
(開啟止水夾後)無色變為紅棕色
4．反應劇烈程度：緩慢
5．觸控容器外壁：溫熱
Cu(NO3)2、NO和H20
1．與金屬反應：
Cu ＋4HN03(濃)＝Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H20
3Cu ＋8HN03(稀)3Cu(NO3)2+ 2NO↑+ 4H20
[講述]除金、鉑等少數金屬外，硝酸幾乎能與所有金屬反應；當濃硝酸與濃鹽酸按體積比為1：3混合時，就配製成玻爾的“王水”溶液，王水的氧化性比濃硝酸強，可以溶解金。鉑等不溶於硝酸的金屬。
[設問]比較濃硫酸的性質，濃硝酸能否與非金屬反應？
[練習]與非金屬反應：C＋HNO3(濃)S＋HNO3(濃)P＋HNO3(濃)
2．與非金屬反應：
C＋4HNO3(濃)＝CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
S＋6HNO3(濃)＝H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
P＋5HNO3(濃)＝H3PO4↑＋5NO2↑＋H2O
[提問]硝酸與哪些金屬及非金屬反應？產物是什麼？硝酸濃度與還原產物有什麼關係？
[小結]反應規律：
①除Au、Pt等少數金屬外，硝酸幾乎可能氧化所有的金屬。
②常溫下Fe、Al等金屬在濃HNO3中發生“純化”。
③硝酸越濃，其氧化性越強。如稀HNO3可使石蕊試變紅，而濃HNO3可使石蕊試液先變紅後褪色。
④一般來說，活潑金屬與HNO3反應不生成H2，濃HNO3的還原產物為NO2，稀HNO3的還原產物為NO。活潑金屬與極稀HNO3反應時，還原產物複雜，可為NO、N2O、NH4NO3等。
⑤非金屬單質可被HNO3氧化為最高價氧化物或其含氧酸。
⑥王水（濃HNO3和濃HCl按體積比1：3配製）具有更強的氧化性，能溶解Au、Pt。
[強調]反應物或條件不同，硝酸產物發生變化：NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3 。
如：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N20+5H2O
注意：4Zn+10HNO3（稀）=4Zn(NO3)2+N20+5H2O
[設疑]濃硝酸與活潑金屬反應是否也劇烈？
[學生實驗]濃硝酸十鋁片
[講解]鈍化原理：鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸，表面被氧化為牢固的氧化物薄膜，阻止酸與內層金屬進一步反應。
3．鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸常溫下發生鈍化。
[提問]濃硝酸的.運輸和貯存可用何種物質制的容器？
[展示]一瓶呈黃色的濃硝酸，問為什麼呈黃色？
4．不穩定性
4HN03 == 2H20+ 4NO2↑+02↑
[提問]硝酸應如何貯存？
[設疑]有人認為，“比較濃硝酸和稀硝酸的還原產物的化合價，濃HN03中的氮從＋5降為＋4而稀HN03，中的氮從＋5價降為＋2，從化合價變化可以判斷稀硝酸的氧化性比濃硝酸強。”這種看法是否正確？為什麼？
[提示]從濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應的反應條件。劇烈程度分析。
[講述]硝酸用途 ：硝酸是一種重要的化工原料，可用於製造炸藥、染料、塑膠、硝酸鹽等；在實驗室裡，它是一種重要的化學試劑。