硝酸的氧化性教案

硝酸的强氧化性实验教案高中化学组张玲教学目标：1．掌握硝酸的重要特性—氧化性。2．通过对实验装置的改进，培养学生勇于探索、敢于创新的精神。3．通过“王水”藏奖牌的故事进行爱国主义教学。4．利用铜与硝酸反应中尾气处理等问题进行环境保护教育。学法指导：1、分组实验、引导学生探究硝酸的氧化性2、分析硝酸在反应中表现的性质，推测硝酸与非金属、某些还原化合物如：Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeO等反应的产物。教学重难点：硝酸的氧化性。教学用具：实验药品：浓硝酸、铜丝、NaOH溶液、蒸馏水。实验仪器：小药瓶、胶头滴管、瓶塞、导气管。教学方法：实验探究、对比分析、演绎类推。【分组实验】每组所需实验仪器清单：浓硝酸1瓶、胶头滴管2个、铜丝2根、长导气管2个、短导气管1个、小药瓶4个、瓶盖2个、注射器1个、蒸馏水滴瓶、烧杯1个。教学过程：【引课】介绍硝酸用途的介绍，让学生感觉到硝酸就在身边。【投影】硝酸的用途图片【过渡】大家知道吗？图片中的炸药、医药、化肥、农药等等，都是以硝酸为原料进行加工制作的，可见硝酸无论在国防、科技、还是工农业生产中都起着很重要的作用，那么你对硝酸又了解多少呢？在初中我们已经知道了硝酸是三大强酸之一，在水分子的作用下，可以完全电离，具有酸的通性，而在实验室里用金属和酸反应制取氢气时，通常选择稀硫酸或盐酸，并没选择硝酸。为什么呢？这就是我们今天要探讨的硝酸的另一性质――氧化性！【板书】硝酸的氧化性【师讲】我们上节课学习了氧化性酸――－浓硫酸，它在加热的条件下，可以与不活泼金属铜发生反应。【副板书】Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O【过渡】在这个反应中，产生的气体是SO2，表现了浓硫酸的强氧化性，硝酸将和铜发生怎样的反应呢，我们就来探究一下硝酸与铜的反应。【板书】一、硝酸与金属的反应【实验探究】硝酸与铜的反应【师讲】首先探究一下浓硝酸与铜的反应,给大家准备的实验仪器，都是常见的小药瓶、输液管、注射器等。大家根据这些实验仪器，严格按照装置图以及操作步骤进行探究。【板书】1、浓硝酸与铜的反应【投影】浓硝酸与铜的装置图探究步骤：1、按照装置图组装装置2、向一只瓶中加入约占瓶体积1/2的NaOH溶液；另一只瓶中加入约占瓶体积1/5的浓HNO3。3、将带导气管及铜丝的瓶塞塞到盛有浓HNO3的瓶中，长导气管一端伸入到盛有NaOH溶液的瓶中。4、向下移动铜丝，观察现象。实验现象出现后，随即拉动铜丝，将反应停止。【教师强调】由于浓硝酸具有很强的腐蚀性，一定要格外小心，注意安全，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量的水冲洗，再用小苏打水或肥皂洗涤；在实验过程中注意观察现象，通过现象分析所得产物，并写出化学方程式。【学生动手】组装装置实验【板书】浓硝酸与铜的反应【投影】实验现象：反应剧烈，立即有大量的红棕色气体生成，溶液由无色变为绿色。推测反应产物：NO2、Cu(NO3)2、H2O。【学生写方程式】Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O【分析】在这个反应中，反应前后元素的化合价有变化吗？【生答】有变化，是氧化还原反应。【分析】指出还原剂和作氧化剂？【生答】Cu做还原剂，浓HNO3作氧化剂。【分析】Cu是由O价升高到＋2价，被氧化，作还原剂，浓HNO3中的氮元素由＋5价降低到＋4价，被还原，作氧化剂，具有氧化性。【设问】稀硝酸在这个反应中表现了什么性质呢？【生答】强氧化性【问题】那么浓硝酸的氧化性与浓硫酸相比、，那一个更强呢？【生答】浓硝酸的氧化性更强一些，【提示】我们可以根据氧化还原反应进行的难易程度来判断，越容易进行，氧化性就越强，浓硝酸与铜反应不需要加热，容易进行，而浓硫酸和铜反应必须加热才能够反应。不易进行，所以，浓硝酸的氧化性比浓硫酸的强，是强氧化性酸。【过渡】通过我们的探究,发现浓HNO3和浓H2SO4的性质比较相近,均具有强氧化性;那么稀HNO3和稀H2SO4性质是否也相近呢?稀H2SO4和Cu不反应，那么稀HNO3是否也和Cu不反应呢?我们接着探究稀HNO3是否与Cu反应，（没有给大家准备稀HNO3，而是准备了蒸馏水稀释浓HNO3）在实验过程中，大家注意观察现象，通过现象分析所得产物，并写出化学方程式。【实验探究】稀硝酸与铜的反应【板书】2、稀硝酸与铜的反应【投影】稀硝酸与铜的装置图探究步骤:1、按照装置图组装装置2、向其中一瓶中，加入约占瓶体积1/2的浓HNO3，再加入蒸馏水注满小药瓶。3、盖上带导气管及铜丝的瓶塞，长导气管伸入到另一空瓶中。铜丝插到瓶中间位置处，开始实验。4、当反应自行停止后。用拉开活塞的注射器缓慢向小药瓶中注射空气。【学生动手】组装装置【学生探究实验开始】教师巡视并和同学们一块探究。。。。。。。。。。。【生说现象】把装置拿到投影仪，然后向小药瓶（Ⅰ）中注射空气。讲实验现象推测产物。【投影】实验现象：反应缓慢，有无色气体生成，注射空气后，变为红棕色，溶液由无色变为蓝色。推测反应后的产物：NO、Cu(NO3)2、H2O。【学生板书】3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O【师讲】在这个反应中，反应前后元素的化合价有变化吗？【生答】有变化，是氧化还原反应。【问题】指出还原剂和作氧化剂？【生答】Cu做还原剂，稀HNO3作氧化剂。【分析】Cu是由O价升高到＋2价，被氧化，作还原剂，稀HNO3中的氮元素由＋5价降低到＋2价，被还原，作氧化剂，具有氧化性。【设问】稀硝酸在这个反应中表现了什么性质呢？【生答】强氧化性【设问】我们接着判断一下稀硝酸、浓硫酸的氧化性，那一个更强呢？我们可以根据氧化还原反应进行的难易程度来判断，越容易进行，氧化性就越强，越不容易进行，氧化性就越弱。【生答】稀HNO3与Cu虽然缓慢反应，但毕竟能反应,不需要加热，而浓H2SO4和Cu反应必须加热才能够反应。可见，稀HNO3的氧化性比浓H2SO4的强，也具有强氧化性，是氧化性酸。【师讲】通过我们的探究，发现无论浓硝酸还是稀硝酸和金属反应时，一般不生成H2，这也是实验室制取H2时，通常不选择硝酸的原因。【设问】铁、铝均比铜活泼，常温下铁、铝更应该与硝酸反应，而现实生活中，运输浓硝酸的罐正是铁或铝做的，为什么呢？难道他们不反应吗？【分析】这是因为浓硝酸在金属铁、铝的表面氧化成了一层致密的金属氧化物薄膜，阻止了反应进一步进行，这样的现象称为“钝化现象”，所以，常温下可以用铝槽车装运浓硝酸。【板书】常温下，铁﹑铝在冷的浓硝酸中发生“钝化”现象。【设问】既然硝酸的氧化性如此之强，是否硝酸能氧化所有的金呢？【生答】除了金和铂等以外的大多数金属都可以被硝酸氧化。【设问】那么金和铂是否就不能被氧化呢？【师讲】提到金的溶解，这里还有一个真实的故事【投影】波尔藏金质奖章的故事 【师讲】波尔用简单的化学知识羞辱了法西斯，捍卫了祖国的尊严，我们也应该好好学习，用知识来武装我们的头脑，将来更好的报效祖国。通过这个故事，大家说说是什么物质把金质奖章给溶解了呢？【生答】王水【投影】王水的概念（浓硝酸和浓盐酸体积比