2019学年高一化学必修1教案：《氨、硝酸、硫酸》3(新人教版)

1、第3课时教学设计三维目标知识与技能1了解硝酸的物理性质及保存方法。2理解硝酸的强酸性。3掌握硝酸的不稳定性、强氧化性和制取硝酸的原理。过程与方法1学会全面观察、分析、设计实验，提升观察、实验、探索、思维和自学能力。2通过探究硝酸的性质，培养学生的动手、动脑和运用知识的能力、观察能力。情感、态度和价值观1通过掌握浓、稀硝酸性质的差异，使学生进一步理解量变引起质变的规律，帮助学生树立起 辩证唯物主义的世界观。2.了解工业制硝酸中尾气的危害及处理方法，增强学生环保意识。3通过介绍化学家的故事，使学生树立热爱科学、尊重科学的品质，激发学生学习的兴趣。教学重点硝酸的不稳定性和强氧化性教学难点硝酸的强氧化

2、性教具准备多媒体、试管、试管夹、无色透明气球、铜片、浓（稀）HN03、酒精灯、胶头滴管教学过程导入新课（用多媒体展示故事内容 一一玻尔巧藏诺贝尔金奖章）丹麦有位叫玻尔的科学家，37岁时他获得了1922年的诺贝尔奖。第二次世界大战期间，玻尔被迫离开即将被德军占领的祖国，为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔 奖章留在实验室。玻尔把金奖章溶解在盛有王水的试剂瓶里。后来，纳粹分子窜入玻尔实验 室，那个试剂瓶就在他们的眼皮底下，他们却一无所知。战争结束后，玻尔从王水中把金还 原出来，并重新铸成奖章。玻尔配制王水的主要组成之一是硝酸”师：本节课我们就要共同学习另外一种重要的强酸一一硝酸。硝酸是我

3、们常见的三大强酸之一，那么它具有酸的通性应在情理之中，除此以外，硝酸会不会也像硫酸一样也有自身某些 特性呢？通过今天的学习，我们就会对硝酸有一个更全面的认识。展示打开一瓶浓HNO3,观察白雾，倒入试管少许观察颜色、状态、扇闻气味。师：通过观察，发现浓硝酸有哪些物理性质？生：无色、易挥发、有刺激性气味。师：那么除以上性质外，硝酸还有哪些物理性质呢？小材料纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体， 密度为1.502 7 gem-3,沸点83C,98%以上的浓硝酸在空气中因为挥发出HNO3而产生发烟”现象，通常叫发烟硝酸，常用浓硝酸的质量分数大约为69%。（学生阅读材料了解硝酸的物理性质。请一位学生

4、代表口述）师：刚才认识了硝酸的物理性质，硝酸有什么化学性质呢？板书（二）硝酸的强氧化性1硝酸的强酸性：HNO3=H+NOf探究1:HNO3可以电离出H+，具有酸的通性，浓HNO3和稀HNO3遇石蕊试液分别有什么 现象呢？学生动手实验浓HNO3遇石蕊试液却是先变红后褪色，且浓HNO3、稀HNO3和金属反应均不产生H2。这都与HNO3的特殊性质相关。探究2浓HNO3、稀HNO3和金属反应是否有H2产生呢？学生动手实验浓HNO3与稀硫酸和金属铁反应（生：前者不产生H2，稀硫酸和金属锌反应有大量H2逸出）师：为什么硝酸会产生这些现象呢？这说明HNO3有什么化学性质呢？板书2硝酸的强氧化性师：铁、铝在浓

5、H2SO4中为什么会产生钝化现象？（生：强氧化性）师：铁、铝在浓HNO3中同样会产生钝化现象，因为浓HNO3也有强氧化性。师：浓H2SO4与不活泼金属如铜反应有何条件？（生：浓H2SO4氧化不活泼金属需加热）。那么，硝酸氧化不活泼金属情况又如何？探究3浓硝酸、稀硝酸分别与Cu反应有什么现象呢？硝酸有酸性，能否与金属反应放出 氢气？（视频材料）浓硝酸、稀硝酸分别与Cu反应师：从这段视频材料中，你观察到了什么现象呢？学生实验对照视频材料的操作，请完成浓硝酸、稀硝酸分别与 记录下表。改进方案实验前，准备好与试管配套的事先已系上塑料袋的带导管的胶塞。实验时，向盛有铜片的试管中加入浓、稀硝酸后，立即塞上

6、上述已准备好的胶塞（如图所示） 铜片与浓、稀硝酸反应的现象，生成的气体进入塑料袋。Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2f+2HO3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NOf +4H2O师：浓硝酸与活泼金属反应是否也剧烈?学生实验浓硝酸+铝片Cu反应的实验，并把现象，可观察到浓硝酸+Cu稀硝酸+Cu板书（1）与金属反应:_ 反应现象1.Cu片：有大量气泡产生2.溶液颜色：无色变为绿色3.气体颜色：红棕色4反应 剧烈水准：剧烈5.触摸容器 外壁：很热1.Cu片：有气泡产生2.溶液颜色：无色变为蓝色3.气体颜色：无色（打开止水夹 后）无色变为红棕色4.反应剧烈水准：缓慢5.触摸

7、容器外壁：温热产物CU(NO3)2、NO2和H2OCU(NO3)2、NO和H2O（引导学生讨论反应的化学方程式，并板书）师：钝化原理：铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸，表面被氧化为牢固的氧化物薄膜，阻止 酸与内层金属进一步反应。小结铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸常温下发生钝化。师：浓硝酸的运输和贮存可用何种材料制的容器？（生：铁质容器或铝质容器）师：除金、铂等少数金属外，硝酸几乎能与所有金属反应；当浓硝酸与浓盐酸按体积比 为1:3混合时，就配制成玻尔的王水”溶液，王水的氧化性比浓硝酸强，可以溶解金、铂等不溶于硝酸的金属。（要求学生记住王水的组成，可引导学生妙用王水中的王”字的竖横笔画比，帮助记忆）师：比

8、较浓硫酸的性质，浓硝酸能否与非金属反应？板书（2）与非金属反应（视频材料）浓硝酸与C、S反应师：对照浓硫酸的性质，你能否写出浓硝酸与C、S反应的化学方程式？学生练习C+4HN03（浓）=CO2件4N02f+2出0 S+6HN03（浓）=H2SO4+6NO2f+2H2O师：从刚才硝酸与金属及非金属的反应及产物情况，你能够得到的结论是什么呢？硝酸 浓度与还原产物有什么关系呢？生：讨论硝酸的相关反应特点，找一名同学汇报讨论结果，其他同学补充完善。（多媒体）归纳学生讨论的结果，硝酸的反应规律有：1除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。2常温下Fe、Al等金属在浓HNO3中发生钝化。3硝

9、酸越浓，其氧化性越强。如稀HNO3可使石蕊试液变红， 而浓HNO3可使石蕊试液先变红后褪色。4一般来说，活泼金属与HNO3反应不生成H2，浓HNO3的还原产物为NO?,稀HNO3的还 原产物为NO。活泼金属与极稀HNO3反应时，还原产物复杂，可为NO、N20、NH4NO3等。5非金属单质可被HNO3氧化为最高价氧化物或其含氧酸。6王水（浓HNO3和浓盐酸按体积比1:3配制）具有更强的氧化性，能溶解Au、Pt。师：（强调）反应物或条件不同，硝酸的还原产物发生变化：NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3如：4Zn+10HNO3=4Zn（NO3）2+N20f+5H2O师：（设疑）有人认为： 比

10、较浓硝酸和稀硝酸的还原产物的化合价，浓HNO3中的氮从+5价降为+4价而稀HNO3中的氮从+5价降为+2价，从化合价变化可以判断稀硝酸的氧化性 比浓硝酸强。”这种看法是否准确？为什么？生：（提示）从浓硝酸、稀硝酸分别与Cu反应的条件和剧烈水准分析。师：（展示）一瓶呈黄色的浓硝酸，启发学生思考为什么久置的浓HNO3呈黄色？硝酸应该如何保存呢？板书3硝酸的不稳定性 演示浓HNO3加热分解（根据现象分析生成物，引导学生写出化学方程式）或光照生:4HNO32H2O+4NO2f+0f师：浓HNO3在保存的时候能否用橡皮塞或软木塞呢，为什么？生：不能，这与浓HNO3的强氧化性相关。小结浓HNO3显黄色原因

11、：分解生成的N02溶于HNO30保存方法：放于棕色瓶中，置于阴凉处，不能用橡皮塞和软木塞。阅读材料硝酸用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等；在实验室里，它是一种重要的化学试剂。例题剖析（例1）同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是N0和N02，N02和02，NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩 余气体的体积分别为Vi、V2、V3，则下列关系准确的是（）A.ViV2V3B.ViV3V2C.V2V3ViD.V3ViV2师：大家可以讨论本题的解题关键是什么？应该如何解决呢？生：我认为关键是这三种情况下可能发生的

12、化学反应是什么。 应该重视的是溶液中气体的体积变化。（请同学互相交流彼此的认识，促进共同提升）教师精讲：NO不与出0反应，设原有NO、NO2各3体积，则由反应3NO2+H2O=2HNO3+NO知3体积的N02与出0反应后，变为i体积的N0,此时剩余N0的总体积与原来气体的体积比为4:6。由反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知等体积的N02与。2混合溶于水时02过量，若二者皆为4体积，贝U剩余3体积氧气，与原来总体积的比 为3:8。N2不与水反应，NH3与H2O完全反应，气体剩余体积为原来的一半。显然有ViV3V2。答案：B深化拓展根据气体中氮原子、氧原子守恒关系分析讨论：将NO2、NO

13、的混合气体与02同时通入水中，恰好完全溶解时应满足怎样的比例关系？答：将NO2、NO的混合气体与02同时通入水中，发生的总反应是：4NO2+O2+2H2O=4HNO3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3。由此分析可知恰好完全反应时，三种气体中n（N）:n（0）=2:5。（例2）将3.20 g铜跟50.0 mL iO.O mol L-i的HNO3溶液充分反应， 还原产物为NO和NO?。若反应后溶液中有x mol H+,则此时溶液中含N03_的物质的量为（）2A. molB.（x+O.i） molC.2x molD.O.ix molx师：这是一道相关氧化还原反应的问题，涉及了计算，大家可以讨论本

14、题的解题关键是 什么，应该如何解决。生：我认为关键是要明确这两种情况下可能发生的化学反应是什么，另外，到底生成多 少NO和N02,可以通过列方程组解决。列方程组解决太麻烦，可以通过氧化还原反应中电子的得失守恒和反应后溶液中的电荷守恒来解决。师：很好，可否说一说你的思路呢？（引导学生充分表达自己的看法，让其他同学参与 讨论，畅所欲言）教师精讲：因n(Cu)=i=0.05 mol,n(HNO3)=50M0-3LM0 mol=0.05 mol,64g mol由反应Cu+4HN03(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2HO及3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(N03)2+2NOf +4H2O可知HN03

15、过量，则c(H+)c(OH)；又根据反应后的溶液中正负电荷守恒，2n(Cu )+n(H )=n(N03_)+n(OH )，因为c(H )c(OH )，所以，n(N0f)=2n(Cu )+n(H )=2 X0.05 mol+x mol=（x+0.1） mol。答案：B（例3）铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应的产物不同，实验现象也不同。（1）某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO,设计了如图所示的实验装置。请你根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。药品：稀硝酸、稀盐酸、Zn粒、CaCO3固体步骤：检查装置的气密性；_:_:_:_；用注射器向试管内推入氧气（或空气

16、）。（2）推入氧气或空气的目的是 _。分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色， 后者呈蓝色，某同学提出这可能是由Cu2+浓度差异引起的，你同意这种看法吗？ _（填同意”或不同意”）原因是_；另一同学提出溶液呈 绿色”是Cu2+与NO2混合的结果，请你设计一个实验证明（简述实验方案和实验现象）。师：这是一道涉及化学实验的方案设计和评价的问题，对能力的要求比较高，大家可以互相讨论本题的解题思路是什么？应该如何利用题给信息解决实验设计问题呢？生：我认为关键是要明确实验的目的是什么，可能通过发生什么化学反应来实现，然后由化 学反应确定需要选择的药品和仪器装置，从而

17、探讨实验的步骤。本题的解题关键首先要明确 两个化学反应的比较，然后要注意把信息用好。师：太棒了。（引导学生充分表达自己的看法，让其他同学参与讨论，畅所欲言）教师精讲：本题主要考查硝酸的性质（强氧化性卜化学实验等知识应用及在实验中探索发现问题、解决问题的能力。答案：向试管中加入一定量的CaCO3固体向试管中倒入过量的稀HNO3，并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞待反应完全后，将右边导管插入试管内接近液面将铜丝插入到溶液中（2）检验生成的NO气体（3）不同意 铜片质量相同，溶液体积相同，生成的Cu2+浓度相同加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色课堂小结总结本节课的内容：1.了解硝酸的物理性质及

18、保存方法。2.理解硝酸的强酸性。3.掌握硝酸的不稳定性、强氧化性和制取硝酸的原理。板书设计（二）硝酸的强氧化性1.硝酸的强酸性：HNO3=H+NOf2.硝酸的强氧化性（1）与金属反应：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2f+2HO3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NOf +4HzO锌和稀硫酸浓硫酸和浓盐酸铜和稀硝酸A.B.D.全部铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸常温下发生钝化。（2）与非金属反应：C+4HN03（浓）=C02件4N02f+2出0 S+6HN03（浓）=H2SO4+6NO2f+2H2O 3不稳定性光照4HN032H20+4N02?+0f活动与探究1用哪些方法可

19、以区分浓硝酸与稀硝酸？（学生分组课后讨论、归纳总结）2请通过上网查询相关硝酸的资料和社会调查，了解硝酸有哪些主要用途，这些用途分别涉及硝酸的哪些物理、化学性质并互相交流。3去硝酸厂参观硝酸的生产流程，了解硝酸生产的相关知识：如原料、贮存、运输、销售等知 识。随堂练习2.铜锌合金的颜色酷似金的颜色，所以近来用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。要检验市面上的金首饰是否为纯金或者真金，可取样品与一种试剂进行反应，根据现象 即可判断，所取的试剂是（）答案：D3对于硫酸和硝酸的比较中，下列叙述不准确的是（）A.冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装B.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性C.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性D.硫酸和硝酸都是重要的化工原料答案：B4亚硝酸（HN02）参加反应时，既可作氧