高中化学人教版高中必修1第四章非金属及其化合物-硝酸教学设计

1、硝酸教学设计一、教材分析1、教学三维目标：（1）知识与技能了解硝酸的物理性质。掌握硝酸的不稳定性、酸性和强氧化性。熟练探究实验的一般步骤。（2）过程与方法以玻尔巧藏金质奖章的视频引课，让学生熟悉化学史，感受到化学对于生活的巨大用途。本堂课以硝酸的标签为主线，利用硝酸标签上的安全措施的三点，把硝酸的物理性质、化学性质-不稳定性酸性强氧化性串联起来，让学生体验提出问题，思考探讨问题，解决问题的科学探索历程。用熟悉的浓硫酸进行类比教学，事半功倍。对课本上浓稀硝酸与铜反应的实验进行设计，培养学生的创新意识，提升学生的探究能力。选2个有一定代表性的题目，突破教学难点，并通过对例题的讲解深化理解。（3）情

2、感、态度与价值观通过玻尔巧藏金质奖章的小故事，培养学生的爱国情怀。在问题探究中体验质疑、求真，同时培养学生主动参与、积极探究、勤于动脑的态度和善于表达的能力。2、教学重点、难点： 重点：硝酸的强氧化性。 难点：硝酸的强氧化性。二、教学策略以玻尔巧藏金质奖章的视频引课，让学生熟悉化学史，感受到化学对于生活的巨大用途。用观察硝酸的的标签抛出三个安全措施，将本课串成一条线，清晰明了。硝酸性质的教学按照人们认识新事物的一般过程展开，首先通过简单的观察来认识硝酸的物理性质，不稳定性和酸性，再通过实验探究的方式，引导学生发现HNO3的强氧化性。在对硝酸与金属的反应的实验探究中，先让学生根据熟悉的浓硫酸进行

3、分析，大胆地对实验进行猜想，并让学生分析课本实验的不足，设计实验，进行实验并总结，培养学生分析问题的能力，学习探究问题的一般过程，还能激发学生的创新意识。用少量的题目对所学知识进行巩固，让学生们自己交流分析，突破重点难点。三、教学方法 多媒体教学法、类比归纳、实验探究、讲练结合等方法。四、教学过程教师活动学生活动【导课】上课开始，给同学们分享一个视频。玻尔溶解金质奖章的溶液是王水，是浓硝酸与浓盐酸以1:3的体积比混合而成的。我们知道盐酸不能溶解金，那硝酸又有什么性质呢？为什么混合在一起就能溶解金呢？我们一起来学习。【板书】硝酸【讲解】这是一瓶硝酸，先来看看标签，警告这一栏上面标明硝酸是腐蚀品、

4、氧化剂，常用危险化学品有8类，硝酸占两类，所以储运和取用时一定小心。安全措施这一栏，有五点，1、容器必须盖紧；2、储于阴凉处；3、与碱、金属粉末分储分运，剩下的同学们仔细阅读。这些肯定体现了硝酸的一些性质，我们逐步分析。请同学们先观察桌上的浓硝酸，获取其物理性质，并填至学案。提醒，闻气味时扇闻。【板书】一、硝酸的物理性质【提问】哪位同学来描述你观察到的现象？【讲解】硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，所以容器必须盖紧。硝酸的密度比水大，能与水任意比例互溶，实验室常用浓硝酸质量分数约为69% ，请同学们根据质量分数和密度算其浓度。提供了密度和质量分数时，用浓度=1000倍密度乘质量分数除摩尔

5、质量这个公式来计算。质量分数在98%以上的硝酸为“发烟硝酸”，因为挥发剧烈，但不是真正的烟，烟是固体小颗粒，硝酸挥发是雾。【提问】硝酸储于阴凉处的原因是什么？硝酸为什么用棕色瓶装呢？【讲解】说明硝酸易分解。这就是硝酸的不稳定性，光照和受热时均易分解，而且越浓越易分解。分解产物是NO2。这个反应中，N化合价下降得到NO2，有降必有升，只有氧元素能上升，被氧化为氧气，有氢所以有水。所以装在无色试剂瓶中的浓硝酸变黄，就是因为硝酸分解产生了NO2，然后NO2又溶在硝酸中，因此，硝酸要放在棕色瓶中并储于阴凉处。【板书】二、硝酸的化学性质 1. 不稳定性或光照4HNO3（浓） 4NO2+O2+2H2O【提

6、问】硝酸要与碱分储分运原因有是什么？体现了硝酸的什么性质？【板书】2. 酸性【提问】酸的通性有哪些？【讲解】硝酸水溶液中有电离出的H+，所以能体现酸的通性，比如能使紫色石蕊溶液变红；与金属氧化物CuO反应；与碱Cu(OH)2反应；与盐碳酸钠反应。硝酸与金属如何反应呢?是类似盐酸与金属反应生成氢气，还是类似浓硫酸与金属反应由硫原子体现氧化性呢?我们以铜与浓硝酸、铜与稀硝酸为例来一探究竟。并且按照探究实验的步骤来进行，即发现问题、提出猜想、设计实验、进行实验、得出结论。我们已经发现问题，下一步是提出猜想。请同学们共同讨论，完成实验猜测阶段的各个问题。【讲解】同学们猜想铜与硝酸能反应，得到的产物应该

7、是NO或者NO2，并写出了基本产物。同学们进行了合理的猜想，下一步是设计实验，先观察课本101页铜与浓硫酸的反应装置图，该装置能控制反应的发生与停止，但是没有考虑有毒气体的处理，不符合绿色环保思想。现在请同学们用老师提供的仪器药品设计实验，既能控制反应的发生与停止，又能处理有毒气体。并且考虑清楚如果是NO2怎么处理，如果是NO又该怎么处理。请同学们看清学案上的仪器药品和说明，用5min设计实验。【提问】哪位同学能介绍你们小组的设计方案。（可能出现的情况：1、不考虑随用随停，2、没有用橡皮塞堵住，3、没有排尽空气）【讲解】最佳方案：先用双面胶将铜片粘在活塞上，便于控制反应的发生与停止。排净注射器

8、中空气后，用针管吸入2mL硝酸。为了使铜与硝酸充分接触，将注射器倒放，用橡皮塞将针管嘴密封，防止气体逸散，观察现象。如果生成的是NO2，直接将反应后的废气废液排入盛有NaOH溶液的烧杯中，然后向针管内吸入适量的氢氧化钠溶液，充分振荡，使废气废液被充分吸收，再排出。如果生成的是NO，NO不能被NaOH吸收，需吸入空气，即缓慢向下拉活塞，将NO转化为NO2，将看到无色气体转变为红棕色气体，再将废气废液排入盛有NaOH溶液的烧杯中，其余操作一样。这样的设计不仅使实验微型化、生活化，而且能够给同学们真正的绿色课堂。下一步是进行实验，先看注意事项：1、小组合作探究，分工明确（操作员、观察员（观察员要观察

9、固液气的变化、反应速率等等）、记录员、清洁员）；2、实验安全（使用注射器、酸碱时小心，酸取2mL）；3、提高效率，可以两组实验同时进行；4、实验结束后，结合学案，完成表格。实验现象浓硝酸与铜片反应稀硝酸与铜片反应剧烈程度:气体颜色：溶液颜色：剧烈程度:气体颜色：溶液颜色：反应方程式化学：离子：化学：离子：硝酸体现的性质根据实验现象得出的结论1、浓硝酸和稀硝酸都_强氧化性。（填“有或无”） 浓硝酸与金属反应的气体产物是_，稀硝酸与金属反应的气体产物是_。说明浓硝酸和稀硝酸的氧化性都体现在_原子上。2、氧化性：浓硝酸_稀硝酸_浓硫酸（填“大于或小于”），说明硝酸浓度越大氧化性越强。【讲解】浓硝酸与

10、铜反应剧烈，稀硝酸与铜反应缓慢；浓硝酸与铜反应生成的气体是红棕色，稀硝酸与铜反应生成的气体是无色；浓硝酸与铜反应得到的溶液是绿色，稀硝酸与铜反应得到的溶液是蓝色；反应方程式为由于浓硝酸、稀硝酸反应产物不同，所以需要在硝酸后面注明浓稀。方程现象总结起来就有这样的顺口溜：38稀，14浓；稀无浓红，慢稀快浓。【板书】3、强氧化性与金属Cu +4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O （标硝酸得电子数目） Cu + 4H+ 2NO3-= Cu2+ 2NO2+2H2O 3Cu +8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O（标硝酸得电子数目） 3Cu + 8H+ 2NO3-=

11、3Cu2+ 2NO+4H2O 【讲解】硝酸体现的性质是酸性和氧化性。实验说明浓硝酸和稀硝酸都有强氧化性，所以装硝酸的试剂瓶不能用橡胶塞，硝酸会氧化橡胶，只能用玻璃塞。浓硝酸与金属反应的气体产物是NO2，稀硝酸与金属反应的气体产物是NO。说明浓硝酸和稀硝酸的氧化性都体现在N原子上。氧化性是浓硝酸强还是稀硝酸强？同学们标一下浓稀硝酸在这两个反应中得电子情况，1mol浓硝酸得1mol电子，1mol稀硝酸得3mol电子，那是不是稀硝酸氧化性强？氧化性强弱不是看得电子多少，而是看得电子难易。浓硝酸与铜反应更剧烈，表明反应更容易，氧化性更强，即硝酸浓度越大氧化性越强，浓硝酸的强氧化性使其具有漂白性，比如能

12、使紫色石蕊溶液先变红后褪色。稀硝酸大于浓硫酸，因为浓硫酸需加热才能与铜反应。【提问】要求硝酸与金属粉末分储分运，是不是硝酸能溶解所有的金属呢？阅读课本第102页倒数第二段，进行回答。【讲解】常温下，浓硝酸会使铁、铝钝化，生成致密氧化膜，阻止进一步反应，所以可以用铁罐车、铝罐车装运浓硝酸。钝化是化学变化，因为由单质变为了氧化物。铂金也不能被硝酸溶解，那什么能溶解铂金？对，强中自有强中手，就是王水，浓硝酸与浓盐酸混合而成，有更强的氧化性。由于硝酸的强氧化性，硝酸还能与非金属、还原性物质反应。与非金属反应时，非金属单质一般被氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸，如碳与浓HNO3反应的化学方程式为: 4H

13、NO3（浓）+C CO2+4NO2+2H2O。与还原性物质反应时，会把还原性物质氧化为高价态。【板书】与非金属 4HNO3（浓）+C CO2+4NO2+2H2O与某些还原性物质【讲解】最后我们来了解硝酸的用途，性质决定用途，硝酸是一种重要的化工原料，可用于制化肥如硝酸铵、硝酸钙铵；制炸药如TNT、硝化甘油；制农药、医用药、燃料；盐类如硝酸银、硝酸铜等。【板书】三、硝酸的用途【讲解】今天的新课到此结束，请同学们对今天的收获进行小结。课后请同学们上网查资料了解，为什么铜与浓硝酸与铜反应得到的溶液是绿色，稀硝酸与铜反应得到的溶液是蓝色。【练习】实验室不需要用棕色试剂瓶保存的试剂是（ ） A.浓硝酸

14、B.硝酸银 C.氯水 D.浓盐酸【练习】下列各组离子能够大量共存的是（ ）A Ag+、 NH4+、 CO32-、 H+ B Ba2+、 H+、 OH-、 NO3-C Na+、 SO42-、 Cl-、 NO3- D H+、 Fe2+、 Cl-、 NO3- 观看玻尔巧藏金质奖章视频仔细阅读硝酸标签的警告和安全措施相关内容观察归纳回答其物理性质，计算69%浓硝酸的浓度。回答硝酸见光易分解回答体现了酸的通性回答1.能使指示剂变色2.酸+金属氧化物=盐+水3.酸+碱=盐+水4. 酸+盐=新酸+新盐5.酸+金属=盐+氢气积极讨论猜想，完成各个问题学生进行头脑风暴设计方案。介绍方案，以及操作步骤。学生进行实验，有效记录实验现象，完成表格。重点写出铜和浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式以及离子方程式，比较两者硝酸得电子的数目，分析氧化性强弱。回答王水学以致用，进行练习五、板书设计一、硝酸的物理性质二、硝酸的化学性质或光照1、不稳定性 4HNO3（浓） 4NO2+O2+2H2O2、酸性3、强氧化性与金属Cu +4HNO3（浓）=