硝酸化學分析教案

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[教學目標]

1.知識目標

(1)掌握硝酸的物理性質(易溶于水、揮發性)。

(2)掌握硝酸的化學性質(不穩定性、強氧化性和強酸性)。

2.能力和方法目標

(1)通過有關硝酸強氧化性的實驗，提高對實驗現象的觀察分析能力，提高根據實驗現象進行推理分析的能力;

(2)通過從酸的一般通性到硝酸的性質的推理分析，提高運用復分解規律、氧化還原反應理論解決問題的能力。

3.情感和價值觀目標

(1)通過硝酸跟硫酸、鹽酸等的對比和分析，對學生進行辯證唯物主義教育。

(2)通過硝酸的用途讓學生對化學為提高人類生活作出貢獻有一個感性的認識。

[教學重點、難點]硝酸的強氧化性。

[教學過程]

[引言]硝酸是中學化學常見的三大強酸之一，現在老師手中拿著的是一瓶濃硝酸，請同學們仔細觀察，觀察后總結一下你從中可以判斷出硝酸具有哪些物理性質。(以此為落點讓學生邊觀察邊作簡單的推理分析，提高學生的觀察能力和根據實驗現象推出結論的推理能力)

[板書]

1.硝酸的物理性質

(1)無色(觀察硝酸溶液的顏色得出);

(2)有刺激性氣味(打開瓶塞可嗅到);

(3)易溶于水(觀察瓶中標簽濃硝酸的濃度為65%可得出);濃度大于98%的硝酸會在空氣產生大量的白霧，故稱為發煙硝酸。

……

[教師引導]我們可以斷定硝酸具有酸的通性，請同學們根據酸的通性來分析解決下列問題，并把結果填信表格中：

推測可能現象有關反應的化學方程式

硝酸跟氧化鈣反應

硝酸跟碳酸鈣反應

硝酸跟氫氧化鋁、氫氧化鈉反應

硝酸跟金屬鋁、鐵、銅反應

硝酸溶液中滴入酚酞試劑

[學生分析時可能出現的情況]估計絕大部分學生對前三個問題都能得出正確結論，對于后兩個問題，可能會出現多種不同的結論。這正是后面進一步探究硝酸的氧化性創設了問題情景。

[板書]

2.硝酸的化學性質

(1)酸的通性------強酸

[教師活動]鹽酸、硫酸跟鐵和銅等金屬反應情況?試推斷鐵、銅跟硝酸反應反應情況。

[實驗演示]

A.稀硝酸中投入鐵片、稀硝酸中投入銅片

B.濃硝酸中投入鐵片、濃硝酸中投入銅片

C.濃硝酸跟投入鐵片并加熱

[學生觀察并分析]

鐵、銅跟稀硝酸都能在常溫下反應產生氣體(引導學生分析研究實驗中產生的氣體是不是氫氣?)。鐵片跟濃硝酸在常溫下沒有明顯的反應現象，銅片跟濃硝酸反應產生一種紅棕色的氣體、同時溶液顯藍色。

[師生共同研究得出結論]

硝酸具有強氧化性，濃、稀硝酸都可跟不活潑金屬(活潑金屬當然能反應)反應，反應中一般不產生氫氣，冷的濃硝酸遇鐵、鋁等要發生鈍化作用。

硫、碳等非金屬單質遇硝酸能否發氧化還原反應?

亞硫酸鈉、硫酸亞鐵等還原性較強的化合物遇硝酸能否發生氧化還原反應?

[實驗研究]

D.焦炭投入熱濃硝酸中

E.硫酸亞鐵溶液中滴入濃硝酸溶液

[板書]

(2)具有強氧化性。反應規律如下：

還原產物范圍

濃硝酸一般NO2不活潑金屬、碳等非金屬單質、某些還原性較強的化合物

稀硝酸一般是NO

硝酸強氧化性的其它方面的表現：熱濃硝酸遇酸堿指示劑會起漂白作用，鐵、鋁等金屬遇冷濃硝酸會起鈍化作用。

[學生練習]

寫出銅跟濃、稀硝酸反應的化學方程式。寫出硫、碳跟濃硝酸反應的化學方程式。

Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H2O

S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+3H2O

[教師展示]一瓶久置變質的濃硝酸、一瓶未變質的濃硝酸，讓學生觀察顏色并進行比較。

[學生觀察結果]變質硝酸顯黃色。

[教師引導]試分析久置濃硝酸為什么會變黃色?

[師生共同分析]硝酸分解會生成二氧化氮，二氧化氮易溶于水，使溶液顯黃色。

[板書]

(3)硝酸是一種不穩定性的酸，見光、受熱易分解。

4HNO34NO2+O2+2H2O

所以保存硝酸時要注意避光、放在陰暗和低溫處。

[總結鞏固]試比較硝酸、硫酸、鹽酸三大強酸在性質的異同點：

色、態刺激性揮發性氧化性

硝酸

鹽酸

硫酸

[鞏固練習]

1.將足量的NO2和一定量的SO2混合氣體通入氯化鋇中，產生的沉淀()。

(A)不可能是亞硫酸鋇(B)一定是亞硫酸鋇

(C)一定是硫酸鋇(D)一定是亞硫酸鋇和硫酸鋇

2.常溫下，下列溶液中能溶解鐵的是()。

(A)稀硝酸(B)濃硝酸(C)濃鹽酸(D)濃硫酸

3.常溫下，在VL密閉容器中有amolNO氣體，壓強為bkPa，若再充入amolO2，保持溫度不變，反應后容器的壓強是()。

(A)1.5bkPa(B)2bkPa(C)略小于1.5bkPa(D)略大于1.5bkPa

4.下列盛放試劑的方法，錯誤的是()。

(A)把硝酸放在棕色試劑瓶中，并放置在陰暗處

(B)把硝酸銀放在棕色試劑瓶中

(C)把氫氧化鈉溶液放在帶橡膠塞的玻璃瓶中

(D)把氫氟酸放在玻璃瓶中

5.取三張藍色石蕊試紙濕潤后貼在玻璃片上，然后按順序分別滴加65%硝酸溶液、98%的硫酸溶液、新制氯水，三張試紙最終變成()。

(A)白、紅、白(B)紅、黑、白

(C)紅、紅、紅(D)白、黑、白

6.常溫下，能溶于濃HNO3的單質是()。

(A)Al(B)Fe(C)Ag(D)Au

7.制取相同質量的硝酸銅，消耗硝酸最多的是()。

(A)Cu+HNO3(濃)(B)Cu+HNO3(稀)

(C)CuO+HNO3(D)Cu(OH)2+HNO3

8.在某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物質的量濃度分別是：0.4mol·L-1、0.1mol·L-1。向該混合液中加入1.92g銅粉，加熱，待充分反應后，所得溶液中的Cu2+的物質的量濃度(mol·L-1)是()。

(A)0.15(B)0.225(C)0.35(D)0.45

9.6.4g銅與過量的硝酸(8mol·L-160mL)充分反應后，硝酸的還原產物有NO、NO2，反應后溶液中所含H+離子為nmol，此時溶液中所含NO3-的物質的量為()。

(A)0.28mol(B)0.31mol(C)(n+0.2)mol(D)(n+0.4)mol

(A)Al(B)Fe(C)Ag(D)Au

10.純凈的濃硝酸是無色的，但保存不當則呈黃色，這是由于________，其化學方程式為_______________________。為了除去所含的雜質，所采用的方法是______________，有關化學方程式為_______________。實驗室貯存濃硝酸的方法是_________________。

11.用如圖所示裝置(氣球內先充有空氣)進行銅與稀硝酸反應的實驗，請填寫下列空格。

(1)實驗開始時，先將燒瓶加熱，其目的是____________________________________。

(2)在不斷搖動燒瓶的條件下，使反應充分進行。可觀察到的4個主要現象：

①銅絲逐漸減小，但不完全消失，且表面有氣泡生成;

②氣球先略變大，在搖動情況下變小，而后又變大;

③__________________________________________;

④__________________________________________。

(3)在搖動情況下，導致氣球變小的有關反應的化學方程式為_______________________。

參考答案：

1C，2AC，3C，4D，5D，6C，7A，8B，9C。

10.硝酸見光分解產生的NO2溶于濃硝酸;4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O;加適量蒸餾水;3NO2+H2O=2HNO3+NO;盛放在棕色細口試劑瓶中，并放置在陰涼的地方。

111.(1)提高反應速率。(2)③無色溶液變成藍色;④燒瓶中氣體先呈紅棕色，最終為無色。(3)4NO2+O2+2H2O=4HNO3，或4NO+3O2+2H2O=4HNO3，或2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O==2HNO3+NO。