硝酸化學教案
硝酸化學教案
一、教學目的
1、掌握硝酸的化學性質。
2、瞭解實驗室制NO2、NO的反應原理
3、使學生了解硝酸的用途。
二、重點、難點
重點：硝酸的氧化性
難點：硝酸的氧化性。
三、教學過程設計
探究問題框架：
1、硝酸的物理性質：（直接給出）
2、從硫酸得到啟示，硝酸有什麼化學性質？（引導發現）
教 師 活 動
學 生 活 動
【引入】我們學習了氮元素的單質、氫化物、氧化物，接下來我們學習氮最高價氧化物對應的水化物――硝酸。我們首先學習它的物理性質。
【板書】第四節硝酸
一、物理性質
【展示】63%濃硝酸。
【展示】發煙硝酸。
【講述】質量分數為98%以上的濃硝酸在空氣裡由於硝酸的揮發而產生“發煙”現象，通常叫做發煙硝酸。常用濃硝酸的質量分數大約是69％。
【指導閱讀】查硝酸的密度，熔、沸點。查常用濃硝酸中溶質的'質量分數及“發煙硝酸”
【匯入】比較一下硝酸和硫酸的物理性質，找出其不同點：
【觀察】色、態、氣味、掂輕重、開啟瓶塞，觀察。得出結論：純硝酸是無色、易揮發、有刺激性氣味的液體，比水重，能溶於水。
【觀察】空氣裡揮發而產生“發煙”現象。
揮發性（沸點）
物理的量濃度
常用濃硝酸
易（低）
18mol/L
常用硫硫酸
難（高）
12 mol/L
【匯入】在化學性質上，濃硫酸的特點是具有強氧化性，硝酸是否也如此呢？下面我們學習硝酸的化學性質。根據硫酸的化學性質我們應該從哪幾個方面研究硝酸的化學性質。
【提示】注意與濃硫酸進行比較。哪一個劇烈。
【指導學生實驗】
【總結】初中我們已經學過硝酸的具有酸的通性，硝酸沒有吸水性和脫水性。我們今天主要從氧化性來學習硝酸的特性。
【板書】二、硝酸的化學性質
1、與金屬的反應
（1）與不活潑金屬反應
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
【回答】酸性、氧化性（與銅、與碳）、吸水性、脫水性，常溫下，鐵、鋁在濃硫酸中鈍化
【學生透過實驗探究濃硝酸的氧化性】
【實驗：銅與濃硝酸反應】
現象：產生紅棕色氣體。溶液由無色變為綠色。銅在不斷溶解。結論：銅和濃硝酸常溫下反應劇烈，比銅與濃硫酸反應劇烈，銅與濃硫酸需要加熱，銅與濃硝酸反應不需要加熱。
推測產物，試寫反應的化學方程式。【推導】
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
【設疑】我們知道稀硫酸不能與不活潑的金屬銅反應，稀硝酸能不能與不活動的金屬銅反應呢？並與稀硫酸與銅反應進行比較。
【指導學生實驗】
【總結並板書】
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O
【引導總結】濃硝酸與稀硝酸與銅的作用有何不同；硝酸與硫酸氧化性哪一個較強，從哪幾個方面表現。
【學生實驗探究】銅和稀硝酸的反應。
現象：產生無色氣體。溶液由無色變為藍色。銅在不斷的溶解。無色氣體遇空氣變紅棕色。
結論：此無色氣體是NO。因為：此氣體遇空氣變為了紅棕色。
【推導】
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O
【總結】濃硝酸生成NO2、稀硝酸生成NO氣體。濃硝酸反應速率快，不需加熱，稀硝酸反應速率慢，有時需要加熱。
濃硫酸與銅反應需要加熱，濃硝酸不需加熱。稀硫酸與銅不反應，稀硝酸可以反應。
可見，硝酸的氧化性比硫酸強。
【引導探究】冷濃硝酸與鋁、鐵活潑金屬反應的情況怎樣呢？
【引導探究】大家回憶，實驗室能否用稀硝酸製取氫氣？為什麼呢？
【板書總結】（2）與活潑金屬反應
在不生成稀硝酸中不生成H2、在濃硝酸中鋁、鐵鈍化。
【講述】除金、鉑以外，其餘金屬全可被其氧化而溶解。
【介紹】王水的成分：濃硝酸與濃鹽酸的混合物，其體積比為1：3。氧化能力極強，可溶解金和鉑。
【實驗探究】與濃硫酸一樣，鋁和鐵都濃硝酸中鈍化，即濃硝酸把它們的表面氧化成一層薄而緻密的氧化膜，常溫下可以用鋁槽車裝運濃硝酸。
【回答】不能，因為硝酸的氧化性很強， NO3－起氧化作用。而不是H＋起氧化作用。
【傾聽理解】
【引入】請大家用已學知識，推測濃硝酸能否與碳、硫、磷等非金屬單質反應？
【引導】推測碳與濃硝酸反應的產物，試寫反應的化學方程式。
【板書】2、與非金屬反應
【總結】規律：一般生成最高價酸或氧化物、NO2和H2O。
【討論】結論：可以。原因是：硫酸可以氧化單質碳等，所以濃硝酸也應該能氧化碳單質等。
【推導】C+4HNO3(濃) 4NO2↑+CO2↑+2H2O
【講述】因為硝酸具有強氧化性，對皮膚、衣物、紙強等都有腐蝕作用，所以使用硝酸時，一定要格外小心，注意安全。萬一不慎將濃硝酸弄到皮膚上，應立即用大量水沖洗，再用小蘇打(NaHCO3)水或肥皂洗滌。
【聽講、理解】
【展示】利用一瓶久置而發黃的濃硝酸的樣品，進行提問為什麼發黃。
【啟發】可能有NO2產生，由於NO2溶於硝酸而變黃。【啟發】如果是有NO2生成，那麼硝酸的分解產物還必應有什麼物質生成？
【引導】推測產物，試寫反應的化學方程式。
【板書】3．不穩定性：
【提問】硝酸應如何貯存？
【分析，討論】發黃的原因是什麼？可能是因為硝酸分解。
【探究】在HNO3中，由於氫元素和氮元素都處於最高價，又因NO2的生成，是氮元素的化合價降低了，所以只能是HNO3中，氧元素的化合價升高，因此，可能有氧氣生成。
【推導】
C+4HNO3=CO2 ↑+2NO2↑+2H2O↑
【回答】避光、陰涼處。
【小結】硝酸的特性是強氧化性和不穩定性。共同的特點是由於+5價氮元素得電子，被還原為低價態氮的化合物的緣故。
【課堂練習】
1．工業上如何貯存和運輸大量的濃硝酸
2．如何洗淨一支內壁鍍銀的試管？寫出反應的方程式。
3．從節約原料，保護環境的角度來分析，要製取一定量的Cu（NO3）2晶體，下列實驗設計中最合理的是
(1)Cu+濃HNO3─
(2)Cu+稀HNO3─