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化學教案-第三節 硝酸

化學教案-第三節 硝酸

第三節  硝酸

一、教學目的

1、掌握硝酸的化學性質。

2、了解實驗室制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,硝酸有什么化學性質?(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里由于硝酸的揮發而產生“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”

【導入  】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、打開瓶塞,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,能溶于水。

 

 

【觀察】空氣里揮發而產生“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

【導入  】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

【學生通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?并與稀硫酸與銅反應進行比較。

【指導學生實驗】

 

 

 

【總結并板書】

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制取氫氣?為什么呢?

【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,其余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致密的氧化膜,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,進行提問為什么發黃。

【啟發】可能有NO2產生,由于NO2溶于硝酸而變黃。
【啟發】如果是有NO2生成,那么硝酸的分解產物還必應有什么物質生成?

【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】發黃的原因是什么?可能是因為硝酸分解。

【探究】在HNO3中,由于氫元素和氮元素都處于最高價,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。共同的特點是由于+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.如何洗凈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,要制取一定量的Cu(NO32晶體,下列實驗設計中最合理的是

(1)Cu+濃HNO3

(2)Cu+稀HNO3

 

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