資源簡介

硝酸的性質 教學設計
一、學習目標
1.了解硝酸的物理性質和重要用途；
2.掌握硝酸的化學性質——不穩定性和強氧化性；
3.掌握化合價升降法配平氧化還原反應方程式的方法；
4.了解工業上氨氧化法制硝酸的反應原理；
5.通過觀察濃、稀硝酸與銅反應的實驗，培養觀察能力、分析和比較能力；
二、教學重點及難點
硝酸的特性——不穩定性和氧化性；
化合價升降法配平氧化還原反應方程式。
三、設計思路
由鹽酸、硫酸、硝酸是中學化學中常見的三大酸引入硝酸內容的教學，硝酸性質的教學按照人們認識新事物的一般過程展開，首先通過簡單的觀察來認識硝酸的物理性質，在通過實驗探究的方式，引導學生發現HNO3的特性——不穩定性和強氧化性。在對稀HNO3與銅的反應進行探究的時候，對教材中的實驗進行了一定的改進，在一定程度上可以培養學生的創新意識和解決新問題的能力。學會化合價升降法配平簡單的氧化還原反應方程式的方法，向學生簡單介紹硝酸的工業制法，再一次將理論與實踐相結合，從而整理氮元素及其化合物的轉化關系，深化本課以及本單元的內容。
四、教學過程
[引入] 鹽酸、硫酸、硝酸是中學化學中常見的三大強酸，我們已經學習了鹽酸、稀硫酸和濃硫酸的性質，知道它們除了具有酸的通性外，均有自身特殊的性質。今天我們接著來學習硝酸的性質。
[過渡]認識一種物質，人們通常從表面入手，不斷深入其內部的本質。那我們就先來認識一下硝酸的“表層”性質——物理性質。
[觀察與思考] 展示一瓶棕色試劑瓶裝的濃硝酸，取出少量樣品，引導學生觀察濃硝酸的顏色、狀態，聞其氣味，再閱讀課本100頁硝酸的物理性質的有關內容，歸納硝酸的物理性質。
[板書小結]一、硝酸的物理性質。
硝酸是無色、有刺激氣味的液體，易溶于水，低沸點（83℃），易揮發。常用濃硝酸的質量分數69%， 98% 以上的濃硝酸叫“發煙硝酸”。
[過渡] 在學習了“表層”性質的基礎上，下面我們來深入研究硝酸的“深層”性質——化學性質。
[板書]二、硝酸化學性質
[展示]展示一瓶保存不當的濃硝酸，和剛才取的硝酸樣品比較。
[討論] ①保存不當的濃硝酸為什么呈黃色？
[講解] 久置硝酸分解產生的NO2溶于溶液中,使得溶液變黃！
[板書] 1. 硝酸的不穩定性：4HNO3 = O2↑ +2H2O + 4NO2↑
[討論] ②硝酸應如何保存？
硝酸保存在棕色試劑瓶里，放在避光、低溫處。
對已變黃的硝酸可以通入氧氣可以消除黃色。其原理：O2 +2H2O + 4NO2 = 4HNO3
[過渡] 我們探討硝酸的化學性質可結合前面學過的硫酸和鹽酸的性質，因為它們都是酸，具有酸的通性。
[板書]2.硝酸具有酸的通性：一元強酸 HNO3 = H++NO3-
（1）能使酸堿指示劑變色： （2）能和金屬反應：
（3）能和堿性氧化物反應：（4）能和堿反應： （5）能和鹽反應：
[實驗探究1]用玻璃棒蘸少許濃硝酸涂在石蕊試紙上，重復上述操作幾次，觀察現象。
現象：石蕊試紙先變紅后褪色。
結論：濃硝酸具有強氧化性。
[過渡]在前面的學習中大家知道：常溫下鋁和鐵遇濃硫酸濃硝酸能發生鈍化，說明濃硫酸和濃硝酸性質類似，濃硫酸可以和銅等不活潑金屬反應、碳等非金屬反應，下面我們通過實驗來探究一下濃硝酸與銅的反應。
[板書]（1）硝酸與金屬的反應
[實驗探究]實驗濃、稀硝酸與銅的反應。
[實驗計劃] ①是否能觀察到明顯實驗現象？
②是否有氣體生成，如果有，氣體是什么顏色。使生成的氣體接觸空氣，氣體顏色是否發生變化。③溶液顏色有什么變化。
[實驗探究2]①濃硝酸與銅反應
現象：銅片溶解,常溫下反應劇烈；有紅棕色的氣體產生；溶液由無色變為藍色。
反應的化學方程式：
Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O （注：方程式由學生根據反應現象推測歸納后寫出）
[實驗探究3]②稀硝酸與銅反應
現象：反應緩慢，銅片溶解；有無色的氣體產生，氣體接觸空氣時立即變成紅棕色；溶液由無色變為藍色。
反應的化學方程式：
3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
（注：方程式由學生根據反應現象推測歸納后寫出）
反應的離子方程式：
3Cu＋8H+ ＋ 2NO3— ＝3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
（注：離子方程式由學生當作課堂練習自行寫出）
[拓展視野] 常溫下，濃硝酸使鐵、鋁發生“鈍化”。鈍化使金屬的化學活動性大大降低，耐腐蝕性大大增強。因此在常溫下可以用鋁槽車裝運濃硝酸。
[板書] （2）濃硝酸能與某些非金屬反應。
C + 4HNO3(濃) = CO2 ↑ + 4NO2↑+2H2O
[在黑板演示] 氧化還原反應方程式的配平過程。
[閱讀]教材101頁，學習氧化還原反應方程式的配平，分析原理，歸納步驟。
[思考]和濃硫酸比較得出濃硝酸和金屬非金屬反應的規律.
（1）能與大多數金屬反應，但一般不生成氫氣。
金屬與濃硝酸反應一般生成NO2,與稀HNO3反應一般生成NO。
（2）常溫下濃硝酸使鐵、鋁鈍化。
（3）濃硝酸能與某些非金屬反應。
[歸納] [板書] 3.硝酸具有強氧化性。（注：教師在學生歸納上面三條性質之后得出濃硝酸具有強氧化性并板書）
[拓展視野] 王水：濃HNO3和濃HCl（體積比1:3）混合物，能使一些不溶于硝酸的金屬如Au、Pt等溶解。
玻爾是丹麥著名的物理學家，曾獲得諾貝爾獎。第二次世界大戰中，玻爾被迫離開將要被德國占領的祖國。為了表示他一定要返回祖國的決心，他決定將諾貝爾金質獎章溶解在王水里，裝于玻璃瓶中，然后將它放在柜面上。后來，納粹分子竄進玻爾的住宅，那瓶溶有獎章的溶液就在眼皮底下，他們卻一無所知。這是一個多么聰明的辦法??！戰爭結束后，玻爾又從溶液中還原提取出金，并重新鑄成獎章。新鑄成的獎章顯得更加燦爛奪目，因為它凝聚著玻爾對祖國無限的熱愛和無窮的智慧。
[過渡] 如果我們需要大量硝酸用于各種生產活動，那么如何通過工業方法來制取它的呢？
[板書] 四、硝酸的工業制法
[觀察] 課本102頁工業上制備硝酸的過程如下：
(1)氨在催化劑的作用下與氧氣發生反應，生成一氧化氮；
(2)一氧化氮進一步被氧氣氧化成二氧化氮；
(3)用水吸收二氧化氮生成硝酸。
試寫出各步反應的化學方程式：
4NH3+5O2 = 4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
（注：方程式由學生根據反應上述文字過程描述自行寫出）
[小結]通過這節課的學習我們對硝酸的性質有了了解，和鹽酸、硫酸比較它們都有酸性，它們的特性質概括為“123” .即“鹽酸有揮發性，硝酸有強氧化性和揮發性，硫酸有吸水性、脫水性及強氧化性”。
[發散思維] 在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入KNO3 ，發現銅粉溶解，為什么？
3Cu＋8H+ ＋ 2NO3 - ＝3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
[作業]教材第102頁：練習與實踐第2、3題。
[課外練習]了解硝酸的工業制法的工藝流程.

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