2019-2020年高二化学 04硝酸培优教案

1、20192019- -20202020 年高二化学年高二化学 0404 硝酸培优教案硝酸培优教案 （一）网上课堂（一）网上课堂 主讲内容主讲内容 硝酸的性质及有关计算 学习指导学习指导 1. 硝酸的物理性质硝酸的物理性质 硝酸（HN03,相对分子质量 63）纯硝酸（指不含水）是无色液体，沸点 83oC,在-42oC 下凝结成无色晶体。硝酸和水可以按任何比例混合。市售的浓硝酸，密度 1.42,质量分数 69.2%，物质的量浓度约 16,沸点 121.8oC。浓硝酸因溶有二氧化氮而呈深浅不同的黄色。硝酸有挥发性，酸越浓挥发出来的HNO3分子越多，遇到水蒸气会形成白雾，硝酸刺激性气味越强。 2 2硝

2、酸的化学性质硝酸的化学性质 硝酸在溶液中，完全电离HNO3=H+NO3-是强酸，是有酸的通性。（稀硝酸使石蕊试液变红，与碱性氧化物、碱反应，生成硝酸盐等） 硝酸具有不稳定性，浓硝酸见光受热易分解。 4HNO=4NOT+OT+2HO（这是浓硝酸显黄色的原因） 3222 硝酸是有氧化性硝酸是一种强氧化剂，这是由于HNO3中氮处于最高氧化态以及硝酸分子不稳定易分解放出氧（是氧化剂）和二氧化氮（也是氧化剂）所致。 浓、稀硝酸都具有氧化性，浓度一般以 6mol/L 为参考，浓硝酸氧化性强于稀硝酸。硝酸氧化性分四个方面来认识。 之一，硝酸与金属活动顺序表（H）之后的 Cu 反应，被还原成 NO X Cu+

3、4HN0（浓）=Cu（NO）+2NOf+2HO 33222 3CU+8HN0（稀）3Cu（N0）+2N0f+4H0 3322 硝酸在反应中，首先是做氧化剂，其次是做酸。反应的历程是： Cu+2HN0=Cu0+2N0f+H0 322 +Cu0+2HN0=Cu（N0）+H0 3322 总反应 Cu+4HN0（浓）=Cu（N0）+2N0f+2H0 33222 硝酸作为氧化剂,可被还原成以下一系列较低价态的氮的化合物（或单质） 硝酸与金属反应，其还原产物中氮的化合价降至多少，主要取决于硝酸的浓度，金属的活泼性和温度。 对同一种金属来说，酸越稀则其还原产物氮的价态越低，金属越活泼，在 HN03的还原产物

4、中氮的价态越低。 不活泼金属如 Cu、Ag、Hg 和 Bi 等与浓 HN03反应主要生成 N02,， 与稀硝酸反应主要生成 N0；活泼金属如 Fe、Zn、Mg 等与稀硝酸反应则生成0 或铵盐。 如 4molMg 与含10molHN03的一定浓度稀硝酸溶液反应，可用两个不同的化学方程式表示： 4Mg+10HN0（极稀）=4Mg（N0）+NHN0+3H0 332432 4Mg+10HN0（稀）=4Mg（N0）+N0f+5H0 33222 由于随着反应进行，硝酸的浓度要变小,HNO3的还原产物就有可能发生变化。所以有硝酸参加的反应都复杂,往往同时生成多种还原产物。 之二，非金属元素如碳、硫、磷、碘等

5、都能被浓硝酸氧化成氧化物或含氧酸。 C+4HN0=COf+4N0f+2HO 3222 S+6HN0=HS0+6N0f+2H0 32422 P+5HN0=HP0+5N0f+H0 33422 3P+5HN0+2H0=3HP0+5N0f 3234 I+10HN0=2HI0+10N0f+4H0 23322 31+10HNO(稀)=6HI0+10NOf+2H0 2332 在HNO3与非金属反应中，HNO3只做氧化剂，不起酸作用。除此之外，我们常见的有还原性的物质，如：H2S、Na2SO3、HBr、HI、SO?、Fe2+、FeO 等都能被硝酸氧化。 之三，某些金属如2Fe、Al、Cr 等能溶于稀硝酸，而不

6、溶于冷的浓硝酸。这是由于这类金属表面被浓硝酸氧化成一层十分致密的氧化膜，阻止了内部金属与硝酸进一步作用。这种现象叫“钝态”，“钝态”金属不易再与酸作用，浓硝酸有钝化某些金属的作用。 之四， 浓硝酸与浓盐酸的混合液(体积比为 1:3)称为王水， 可溶解不能与硝酸作用的金属。如金与铂与王水的反应： Au+HNO+4HCl=HAuCl+NOf+2HO 342 3Pt+4HNO+18HCl=3HPtCl+4NOf+8HO 3262 学这部分知识的时候、要加强理解和应用，比如说，硝酸稳定性较差，那就要把浓硝酸盛在棕色细口瓶中，放在阴凉处，避光贮存。浓硝酸氧化性很强，万一把浓硝酸弄到皮肤上，立即用大量水冲

7、洗，再用小苏打或肥皂洗涤。它有钝化金属作用，浓硝酸就可以装在铁制或铝制的槽车中长距离运送。 硝酸用途很多，在军火行业上制炸药，制染料，制硝酸盐，在化学实验室中，它是一种重要试剂。它的一些其他的化学性质，要在有机化学中进一步学习和应用。 例题精析例题精析 1将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是() A. 硫酸 B.氯水 C.硝酸锌 D.氯化铜 解析：解析：Fe+2H+=Fe2+H2f，选择 B，会完成 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-。但是不要漏选 C，Zn(N0)=Zn2+2N0-，一定会发生 3Fe2+4H+N0-=3Fe3+NOf+2H0 这个反应。所以要选择 BC

8、。 32332 2. 在 pH=1 的含有 Mg2+,Fe2+，Al3+三种阳离子的溶液中，可能存在的阴离子是Cl-N0 SO2-S2-() 4 A.B.C.D. 解析：解析：PH=1 说明溶液呈酸性，排除 S2-，否去 C 选项。Fe2+离子不能与 H+和 N03-共存，排除N03-，否去 A、B 两个选项。只剩 D，D 是这个答的答案。3 3. 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质 与被还原的硝酸的物质的量之比为 2:1 时，还原产物是() A.N0B.N0C.N0D.N 2 22 解析：解析：要确定还原产物的化学式，首先要确定还原产物中 N 元素的化

9、合价。如设氧化产物中金属元素的化合价为+n 价，还原产物中氮元素的化合价为 x 价，则依据电子得失有：整理后得方程式： 讨论：当 n=l 时 x=+3 无此对应的选项。当 n=2 时，x=+1，在中 N 为+1 价。故选 C。 4. 38.4mg 铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体 22.4mL(标况)，反应 中消耗的硝酸的物质的量可能是() A.B. C.D. 解析：解析：反应中随着 HNO3的消耗，硝酸溶液的浓度逐渐由浓变稀，还原产物也随之以NO2为主变为以 NO 为主，22.4mL 气体为 NO 和 NO 混合气体，这是解题的关键。 2 38.4x103gn(Cu)二二6.

10、0 x10-4mol 64g-mol-i 22.4x10-3L n(NO)=1.0 x10-3mol x22.4L-mol-1 反应中消耗的 HNO3是做氧化剂，根据 N 原子守恒，做氧化剂的硝酸是。二是做酸，起酸作用的硝酸是：2x6.0 x10-4mol=1.2x10-3mol产物是 Cu(NO3)2。共消耗硝酸： n(HNO)=1.0 x10-3mol+1.2x10-3mol=2.2x10-3mol 3 选择 C。 5将固体单质甲加热至红热状态，投入显黄色的溶液乙中，发生剧烈反应，产生略带棕色的混合气体 A，若将混合所体 A 在常温下隔绝空气持续通入进行反应，有以下附图所示的变化： 澄清石

11、灰水 Ba(OH)2溶液气 7 云 试推断试推断: : (1) _ 混合气体 A 的主要成分，蓝色溶液 C 为(用化学式表示) (2) 甲与乙反应的化学方程式为； (3) 若将气体 A 依次通过澄清石灰水和 Ba(OH)2溶液的洗气瓶，发现气体在通过 Ba(OH)2 溶液时才产生白色沉淀。则盛石灰水的洗气瓶中发生反应的化学方程式为。 解析：解析： 此题应抓住 5 种颜色， 单质甲加热到红热状态， 乙是显黄色液体(FeCl3?浓 HNO3溶液？)，在 Ba(OH)2溶液中生成白色沉淀(Bap?BaSO3?BaSO。?)蓝色溶液 C(是 Cu2+的水溶液 答案： (1) CO 和 NOCu(NO)

12、 2232 (2) C+4HNO(浓)=COf+4NOf+2HO 3 222 (3) 3NO+Ca(OH)=Ca(NO)+NO+HO 22322 ( (二二) )网上能力训练题网上能力训练题 基础性训练题基础性训练题 一选择题一选择题 1. 在铜和稀硝酸反应中如果有 1mol 硝酸被还原，则被氧化的铜的物质的量为()AB.C.D. 2. 欲除去水壶底的水垢(主要成分是 CaCO3)最好的方法是() A.用浓盐酸浸泡 B.用稀硝酸浸泡 C.冷的浓 HSO 浸泡 D.冷的浓硝酸浸泡 24 3. 某单质能与浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为 1:4，则该元素 在反应中所显示的化合价可

13、能是（） A+1B.+2C.+3D.+4 4. 把 70%的硝酸（密度为 1.40）加入到等体积的水中，稀释后硝酸溶液中溶质的质量分数是（） A.0.35B.0.35C.0.35D.XR.已知化合价：ML。那么化合物(或单质)中氮元素化合价由高到低的顺序是：QMLXR HNO3中氮元素是最高价态。 答案： (1) Q。依据是：化合价由高到低的顺序是：QMLXR 硝酸中氮处于最高价态，所以 Q 是硝酸。 (2) b研究性习题部分研究性习题部分 21. 分析：气体无色，没有 NO2气。气体最后全部被水吸收，没有。可见由 NH3,NO 和CO 混合而成。 2 混合气 100mL,被浓 HSO 洗气后

14、，余 80mL，说明 24 通过适量 NaO，发生化学反应： 22 2NaO+2CO=2NaCO+O 222232 2NO+O=2NO 22 4NO+O+2HO=4HNO 2223 No 和 CO2既要满足3 个反应的量变关系，还要符合 由知，气体完全与水反应，无剩余。代入，需 4 体积 NO，2 体积 O2，再反推，产生 3 体积 O，需 6 体积 CO，6 体积 CO 和 4 体积 NO 共 80mL1 体积为 8mL。那么 222 再加上的 20mL 体积，总体积恰好是 100mL。 答案： 硝酸铜中的 n (NO3 (1) NH、CO、NO 32 (2) HSO 吸收 NH=100mL

15、-80mL=20mL 最后体积被水完全吸收，说明发生了： 243 4NO+O+2HO=4HNO 的反应 2223 丄 4NO+2O 2NaO+2CO=2NaCO+O 222232 6 体积一 1+2 V =80mLx=48mL (co2)4+6 V =80mL-48mL-32mL (NO) 答：混合气中 NH 是 20mL,CO 是 48mL,NO 是 32mL。 32 20192019- -20202020 年高二化学年高二化学 1.11.1氮和磷第一课时教案大纲人教版氮和磷第一课时教案大纲人教版 从容说课氮族元素是高中阶段介绍的最后一族主族元素。在此之前,学生既学习了元素周期律和原子结构知

16、识,又将其运用于学习氧族元素、碳族元素等元素化合物知识中,因此可以说,学生对于运用理论指导元素化合物知识学习的方法已经有所了解。教材的引言以“思考”的形式让学生比较卤族元素、氧族元素和氮族元素的非金属性强弱,这样既复习了元素周期律的知识,也为同学们掌握氮族元素知识奠定了基础。 本节从学生熟悉的化肥入手,介绍氮和磷的单质。大纲中对氮气的化学性质要求为“掌握”，是本节教学的重点。教材以氮分子具有牢固的 N 三 N 键因而结构稳定入手，说明氧气的化学性不活泼，从而说明结构决定性质；接着又联系化学键的知识，从分子获得足够的能量能使化学键断裂的角度，说明氮气在一定条件下还能与某些非金属反应，从而使学生认

17、识氮气应有的化学性质。虽然这样，但对具体物质的性质还应从结构入手，把结构和性质联系起来。 至于磷，在大纳中的要求为 B 层次，即要求了解。教材在初中介绍过的磷与氧气反应的基础上，又介绍了磷与氧气的反应。另外为了巩固和复习同素异形体的概念，教材着重介绍了磷的同素异形体白磷和红磷的性质差异，以及白磷和红磷的转化。教学中可设计一些相关问题，引导学生阅读本部分内容，并注意归纳，不仅要找出相似点，关键要找出不同点。这样学生就在掌握同族元素相似性的同时也掌握了物质的特性和个性。 本节教材联系实际，结合目前汽车污染问题，简单介绍了光化学烟雾，旨在增强学生的环境保护意识。当然教学中不应忽视教材中配置的图画和照

18、片的作用。 教学目标教学目标 1. 使学生了解氮族元素性质的相似性和递变规律。 2. 使学生掌握氮气的化学性质，充分认识结构和性质的关系。 3. 使学生了解磷的性质。 4. 培养学生运用元素周期律知识解决问题的能力。 教学重点教学重点 1. 氮族元素性质的相似性和递变规律 2. 氮气的化学性质 教学难点教学难点 氮的分子结构与氮气化学性质的关系 课时安排课时安排 二课时 教学方法教学方法 1. 通过元素周期律知识的复习，引导学生分析、讨论、总结氮族元素性质的相似性和递变规律。 2. 通过分析氮气的分子结构，启发学生认识氮气的化学性质。 3. 通过实验探究，认识白磷和红磷的关系及性质差异。 教具

19、准备教具准备 充满NO2的试管、大烧杯、橡胶手套、石蕊试液、铁架台、长硬质玻璃管、酒精灯、白磷、红磷、火柴、投影仪、胶片、放像机、电视机。 教学过程教学过程 第一课时 引言我们在高一学习了卤族、氧族、碳族三族主族元素请同学们把这三族元素的元素符号填写在周期表相应的位置上。 投影显示空白的周期表轮廓图。 学生活动一个学生把答案写在胶片上由其他学生评价并改正其错误之处过渡 位于第 W 主族和第“主族之间的第V主族元素，称为氮族元素。我们这节课就来学习氮族元素的性质。 板书第一章氮族元素 师那么氮族元素包括哪几种元素?元素符号怎么写呢?请同学们看书后， 合上课本默 写一遍。（请一位学生默写在胶片上周

20、期表的相应位置） 师从氮族元素在周期表中的位置来看。 这一族元素在原子结构上有什么相同和不同之处? 生相同之处是最外层都应该有5个电子；不同之处是电子层数不同。 师结构决定性质，氮族元素在性质上有什么相似性和递变规律?请同学们结合元素周期律的知识，分组讨论以下问题，并把讨论结果写在纸上。（一个组把讨论结果写在胶片上） 投影显示1由氮到铋，得电子能力（非金属性）和失电子能力（金属性）如何变化？ 2最高价氧化物的通式如何表示?最高价氧化物水化物的通式如何表示?其酸碱性有何变化规律? 3氮族元素中几种非金属的气态氢化物通式如何表示?其稳定性有何变化规律？4磷元素与同周期的相邻元素相比 其非金属性、

21、最高价氧化物水化物的酸性以及气态氢化物的稳定性强弱如何? 学生活动分组讨论并总结讨论结果。 教师活动投影显示学生的讨论结果，并组织学生分析评价其正误最后得出正确结论。结论：1由氮到铋。非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。 2. 最高价氧化物表示为R205.其水化物的通式表示为HR03或H3RO4，由上到下酸性逐 渐减弱碱性逐渐增强。 3. 气态氢化物通式为RH3，由上到下稳定性逐渐减弱。 4与同周期相邻元素相比，磷的非金属性比硅强比硫弱；最高价氧化物水化物的酸性，H2SQ3VH3PO4VH2SO4；气态氢化物稳定性，SiH4PH3H2S. 过渡氮族元素原子结构的相似性决定了元素性质的相似性 但由

22、这些元素形成的单质的性质却有很大差异。尤其是氮和磷。下面我们就来学习氮和磷的性质。 板书第一节氮和磷 师我们知道， 氮气占空气的体积分数为78 我们每时每刻都在氮气的包围之中。请根据你的观察，并结合课本，总结出氮气有哪些物理性质。 板书一、氮气 1氮气的物理性质 生无色，无味，难溶于水，比空气略轻，熔、沸点低。 师在呼吸时，我们吸人体内的空气中的氮气会全部呼出，氮气对维持人的生命活动似乎没有什么用处。那么氮气在人们的生活中到底有没有用呢?下面我们来看录像。 放录像小专辑氮气的用途 师从录像中我们可以看出，氮气的用处很大。那么，氮气用于填充灯炮、用于粮食水果保鲜、用作焊接金属的保护气，这些用途说

23、明氮气的化学性质有何特点? 生氮气的化学性质不活泼师对。虽然氮元素是较活泼的非金属元素，但由氮原 子构成的氮分子性质却很不活泼。 这是因为两个氮原子是通过三对共用电子对结合成分子的。 板书2氮气的分子结构 电子式：N丨丨N：结构式N三N 师化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。氮气分子中N三N很牢固，断裂它需要很大的能量，因此，通常情况下，N2的化学性质很稳定。但是当外界提供的能量足以使N三N断裂时，N2仍能发生化学反应。如在高温、高压、催化剂或放电等条件下，就可以和H2、O2等物质发生化学反应。下面我们来学习氮气的化学性质。 板书3氮气的化学性质 N2和H2的反应 讲述N2和H2的反应不仅

24、条件苛刻，而且在生成氨气的同时，氨气又可分解为氮气和氢气，是个可逆反应。工业上就利用此反应来合成氨气。 高温、高压 板书N+3H2NH 223 催化剂 过渡通常情况下N2与02不能反应.但在放电条件下， 氮气可以和氧气反应生成NO。板书（2）N2和02的反应 放电 N2+02=2NO 讲述NO是一种无色气体，它很容易与空气中的氧气反应，生成红棕色的NO2。 板书2NO+02=2NO2 展示装有NO2的试管。师下面我们来做一个实验。请同学们注意观察现象。 演示（戴上乳胶手套） 步骤：1把盛有NO2的试管倒立于水中（水面上升，试管上部气体无色）。2拇指堵住 试管口取出试管，试管口向上，移开拇指（无

25、色气体又变红棕色）。 3向试管内的溶液中滴加紫色石蕊试液（变红色）。师从看到的现象可以得出什么结论? 学生讨论后回答N02可与水反应并生成NONO不溶于水N02与水反应生成酸 师很正确，请同学们写出NO2与水反应的化学方程式。 （指定学生板书，其他学生在本上写） 学生板书3NO2+H2O=2HN03+NO 223 师老百姓有句谚语“雷雨发庄家”，谁能解释其中的道理？ 生空气中的氮气和氧气在放电条件下，生成NO,NO又被空气中的氧气氧化成NO2,NO2与H2O反应生成HNO3,HNO3与土壤中的矿物质作用，生成可被植物吸收的硝酸盐。 师对。可见下雨天氮的氧化物对人类是有益的，而平时空气中有氮的氧

26、化物存在，其弊远大于利。NO像CO一样能与血红蛋白结合而使人中毒，而且NO与血红蛋白的亲和力比CO大数百倍，毒性更强，而且氮的氧化物还会引起光化学烟雾。下面我们来看录像。 放录像小专辑光化学烟雾师空气中氮的氧化物主要来自汽车尾气和硝酸厂 的废气。请问汽车尾气中的NO是如何产生的。 学生讨论后回答汽车发动机点火时产生电火花，使进入发动机的氮气和氧气反应生成 NO。 师那么有没有什么办法控制汽车尾气中毒气的排放呢?请同学们课后讨论这个问题，也可以查资料，看科学家已经在这方面采取了哪些措施，我们是否可以想到更好的办法？ 布置作业教材第八页一、1、3、4、7、8二、1、2、3、4、6板书设计板书设计第一章氮族元素 第一节氮和磷 一、氮气 1氮气的物理性质 2氮气的分子结构 电子式：N;N：结构式N三N 3.氮气的化学性质（1）N2和H2的反应 高温、高压 N+3H2NH 223 催化剂 （2）N2和O2的反应 放电 N+O=2NO2NO+O=2NO3NO+HO=2HNO+NO 222