高中化學(xué)必修一 4.4 氨硝酸和硫酸 教學(xué)設(shè)計(jì)人教版
【教學(xué)目標(biāo)】
1．探究硝酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)（酸性、強(qiáng)氧化性、不穩(wěn)定性）。
2．通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)手段，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒂^察能力、分析能力。
3．在濃硝酸和稀硝酸的對(duì)比學(xué)習(xí)中，滲透“量變和質(zhì)變”的辨證規(guī)律。
4．通過介紹化學(xué)家的故事，使學(xué)生樹立熱愛科學(xué)。尊重科學(xué)的品質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
【教學(xué)重點(diǎn)】
硝酸的不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化性
【教學(xué)難點(diǎn)】
硝酸的強(qiáng)氧化性
【教學(xué)過程】
[故事導(dǎo)入] 玻爾巧藏諾貝爾金獎(jiǎng)?wù)?/p>
丹麥有位叫玻爾的科學(xué)家，37歲時(shí)他獲得了1922年的諾貝爾獎(jiǎng)。第二次世界大戰(zhàn)期間，玻爾被迫離開即將被德軍占領(lǐng)的祖國(guó)，為了表示他一定要返回祖國(guó)的決心，他決定將諾貝爾獎(jiǎng)?wù)铝粼趯?shí)驗(yàn)室。玻爾把金獎(jiǎng)?wù)氯芙庠谑⒂型跛噭┢坷铩：髞恚{粹分子竄入玻爾實(shí)驗(yàn)室，那個(gè)試劑瓶就在他們的眼皮底下，他們卻一無所知。戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，玻爾從王水中把金還原出來，并重新鑄成獎(jiǎng)?wù)隆６柵渲仆跛闹饕M成之一是“硝酸”。
一、硝酸的強(qiáng)氧化性
[設(shè)疑]硝酸有酸性，能否與金屬反應(yīng)放出氫氣？
[演示]濃硝酸與Cu反應(yīng)
[講解]從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“紅棕色氣體生成”判斷生成物中是N02而非H2．進(jìn)一步從氧化還原反應(yīng)說明反應(yīng)的本質(zhì)是＋5價(jià)的氮得電子能力比H+1強(qiáng)。
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]比較濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應(yīng)
[記錄并討論]
反應(yīng)現(xiàn)象
產(chǎn)物
濃硝酸+Cu
1．Cu片：有大量氣泡產(chǎn)生
2．溶液顏色：無色變?yōu)榫G色
3．氣體顏色：紅棕色
4．反應(yīng)劇烈程度：劇烈
5．觸摸容器外壁：很熱
Cu(NO3)2、NO2和H20
稀硝酸+Cu
1．Cu片：有氣泡產(chǎn)生
2．溶液顏色：無色變?yōu)樗{(lán)色
3．氣體顏色：無色
(打開止水夾后)無色變?yōu)榧t棕色
4．反應(yīng)劇烈程度：緩慢
5．觸摸容器外壁：溫?zé)?/p>
Cu(NO3)2、NO和H20
1．與金屬反應(yīng)：
Cu ＋4HN03(濃)＝Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H20
3Cu ＋8HN03(稀)3Cu(NO3)2+ 2NO↑+ 4H20
[講述]除金、鉑等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎能與所有金屬反應(yīng)；當(dāng)濃硝酸與濃鹽酸按體積比為1：3混合時(shí)，就配制成玻爾的“王水”溶液，王水的氧化性比濃硝酸強(qiáng)，可以溶解金。鉑等不溶于硝酸的金屬。
[設(shè)問]比較濃硫酸的性質(zhì)，濃硝酸能否與非金屬反應(yīng)？
[練習(xí)]與非金屬反應(yīng)：C＋HNO3(濃)S＋HNO3(濃)P＋HNO3(濃)
2．與非金屬反應(yīng)：
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(yīng)？產(chǎn)物是什么？硝酸濃度與還原產(chǎn)物有什么關(guān)系？
[小結(jié)]反應(yīng)規(guī)律：
①除Au、Pt等少數(shù)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(fā)生“純化”。
③硝酸越濃，其氧化性越強(qiáng)。如稀HNO3可使石蕊試變紅，而濃HNO3可使石蕊試液先變紅后褪色。
④一般來說，活潑金屬與HNO3反應(yīng)不生成H2，濃HNO3的還原產(chǎn)物為NO2，稀HNO3的還原產(chǎn)物為NO。活潑金屬與極稀HNO3反應(yīng)時(shí)，還原產(chǎn)物復(fù)雜，可為NO、N2O、NH4NO3等。
⑤非金屬單質(zhì)可被HNO3氧化為最高價(jià)氧化物或其含氧酸。
⑥王水（濃HNO3和濃HCl按體積比1：3配制）具有更強(qiáng)的氧化性，能溶解Au、Pt。
[強(qiáng)調(diào)]反應(yīng)物或條件不同，硝酸產(chǎn)物發(fā)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(shè)疑]濃硝酸與活潑金屬反應(yīng)是否也劇烈？
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]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(nèi)層金屬進(jìn)一步反應(yīng)。
3．鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸常溫下發(fā)生鈍化。
[提問]濃硝酸的.運(yùn)輸和貯存可用何種物質(zhì)制的容器？
[展示]一瓶呈黃色的濃硝酸，問為什么呈黃色？
4．不穩(wěn)定性
4HN03 == 2H20+ 4NO2↑+02↑
[提問]硝酸應(yīng)如何貯存？
[設(shè)疑]有人認(rèn)為，“比較濃硝酸和稀硝酸的還原產(chǎn)物的化合價(jià)，濃HN03中的氮從＋5降為＋4而稀HN03，中的氮從＋5價(jià)降為＋2，從化合價(jià)變化可以判斷稀硝酸的氧化性比濃硝酸強(qiáng)。”這種看法是否正確？為什么？
[提示]從濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應(yīng)的反應(yīng)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，可用于制造炸藥、染料、塑料、硝酸鹽等；在實(shí)驗(yàn)室里，它是一種重要的化學(xué)試劑。
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