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高中化學必修一 4.4 氨硝酸和硫酸 教學設計(人教版)

高中化學必修一 4.4 氨硝酸和硫酸 教學設計(人教版)

【教學目標】

1.探究硝酸的物理性質和化學性質(酸性、強氧化性、不穩定性)。

2.通過學生實驗手段,培養學生的實驗能力、觀察能力、分析能力。

????3.在濃硝酸和稀硝酸的對比學習中,滲透“量變和質變”的辨證規律。

4.通過介紹化學家的故事,使學生樹立熱愛科學。尊重科學的品質,激發學生學習的興趣。

【教學重點】

硝酸的不穩定性和強氧化性

【教學難點】

硝酸的強氧化性

【教學過程】

[故事導入] 玻爾巧藏諾貝爾金獎章

????丹麥有位叫玻爾的科學家,37歲時他獲得了1922年的諾貝爾獎。第二次世界大戰期間,玻爾被迫離開即將被德軍占領的祖國,為了表示他一定要返回祖國的決心,他決定將諾貝爾獎章留在實驗室。玻爾把金獎章溶解在盛有王水試劑瓶里。后來,納粹分子竄入玻爾實驗室,那個試劑瓶就在他們的眼皮底下,他們卻一無所知。戰爭結束后,玻爾從王水中把金還原出來,并重新鑄成獎章。而玻爾配制王水的主要組?成之一是“硝酸”。

一、硝酸的強氧化性

????[設疑]硝酸有酸性,能否與金屬反應放出氫氣?

[演示]濃硝酸與Cu反應

[講解]從實驗現象“紅棕色氣體生成”判斷生成物中是N02而非H2.進一步從氧化還原反應說明反應的本質是+5價的氮得電子能力比H+1強。

[學生實驗]比較濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應

[記錄并討論]

?

??????

????

?

?

濃硝酸+Cu

1.Cu片:有大量氣泡產生

2.溶液顏色:無色變為綠色

3.氣體顏色:紅棕色

4.反應劇烈程度:劇烈

5.觸摸容器外壁:很熱

?

?

??Cu(NO3)2、NO2和H20

?

?

稀硝酸+Cu

1.Cu片:有氣泡產生

2.溶液顏色:無色變為藍色

3.氣體顏色:無色

(打開止水夾后)無色變為紅棕色

4.反應劇烈程度:緩慢

5.觸摸容器外壁:溫熱

?

?

??Cu(NO3)2、NO和H20

1.與金屬反應:

?????????????Cu +4HN03(濃)=Cu(NO3)2?+ 2NO2↑+?2H20

3Cu +8HN03(稀)?3Cu(NO3)2?+ 2NO↑+ 4H20 ?

[講述]除金、鉑等少數金屬外,硝酸幾乎能與所有金屬反應;當濃硝酸與濃?鹽酸按體積比為1:3混合時,就配制成玻爾的“王水”溶液,王水的氧化性比濃硝酸強,可以溶解金。鉑等不溶于硝酸的金屬。?

?[設問]比較濃硫酸的性質,濃硝酸能否與非金屬反應?

[練習]與非金屬反應:?C+HNO3(濃)??S+HNO3(濃)??P+HNO3(濃)

2.與非金屬反應:

??C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H2O

??S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O

??P+5HNO3(濃)=H3PO4↑+5NO2↑+H2O

[提問]硝酸與哪些金屬及非金屬反應?產物是什么?硝酸濃度與還原產物有什么關系?

[小結]?反應規律:?

①除Au、Pt等少數金屬外,硝酸幾乎可能氧化所有的金屬。

? ?②常溫下Fe、Al等金屬在濃HNO3中發生“純化”。?

? ?③硝酸越濃,其氧化性越強。如稀HNO3可使石蕊試變紅,而濃HNO3可使石蕊試液先變紅后褪色。?

④一般來說,活潑金屬與HNO3反應不生成H2,濃HNO3的還原產物為NO2,稀HNO3的還原產物為NO。活潑金屬與極稀HNO3反應時,還原產物復雜,可為NO、N2O、NH4NO3等。?

⑤非金屬單質可被HNO3氧化為最高價氧化物或其含氧酸。?

⑥王水(濃HNO3和濃HCl按體積比1:3配制)具有更強的氧化性,能溶解Au、Pt。

????[強調]反應物或條件不同,硝酸產物發生變化:NO2HNO2NO、N2O、N2NH3

????如:4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N20+5H2O

????注意:4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+N20+5H2O

[設疑]濃硝酸與活潑金屬反應是否也劇烈?

[學生實驗]濃硝酸十鋁片

[講解]鈍化原理:鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸,表面被氧化為牢固的氧化物薄膜,阻止酸與內層金屬進一步反應。

3.鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸常溫下發生鈍化。

[提問]濃硝酸的運輸和貯存可用何種物質制的容器?

?[展示]一瓶呈黃色的濃硝酸,問為什么呈黃色?

?4.不穩定性

?????4HN03 ?== 2H20+ 4NO2↑+?02↑????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

[提問]硝酸應如何貯存?

[設疑]有人認為,“比較濃硝酸和稀硝酸的還原產物的化合價,濃HN03中的氮?從+5降為+4而稀HN03,中的氮從+5價降為+2,從化合價變化可以判斷稀硝酸的氧化性比濃硝酸強。”這種看法是否正確?為什么?

???[提示]從濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應的反應條件。劇烈程度分析。

[講述]硝酸用途 :硝酸是一種重要的化工原料,可用于制造炸藥、染料、塑料、硝酸鹽等;在實驗室里,它是一種重要的化學試劑。

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