1、第2单元 课时3硝酸的性质教学设计一、学习目标1.了解硝酸的物理性质和重要用途;2.掌握硝酸的化学性质不稳定性和强氧化性;3.知道工业上氨氧化法制硝酸的反应原理;4.通过观察浓、稀硝酸与铜反应的实验,培养观察能力、分析和比较能力;5.介绍波尔巧藏诺贝尔金质奖章的故事,对学生进行爱国主义教育。二、教学重点及难点硝酸的特性不稳定性和氧化性;氨氧化法制硝酸的反应原理。三、设计思路由氮元素存在变价引入硝酸内容的教学,接着介绍硝酸的重要用途,引导学生将理论与生产实际联系起来,激发他们学习理论知识的积极性。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,在通过实验探
2、究的方式,引导学生发现HNO3的特性不稳定性和强氧化性。在对稀HNO3与铜的反应进行探究的时候,对教材中的实验进行了一定的改进,在一定程度上可以培养学生的创新意识和解决新问题的能力。最后,向学生简单介绍硝酸的工业制法,再一次将理论与实践相结合,从而整理氮元素及其化合物的转化关系,深化本课以及本单元的内容。四、教学过程引入试分析下列转变关系中氮元素的化合价变化。NH3NONO2HNO3过渡 氮元素处于最高价态的硝酸是硝酸型酸雨的有害成分之一,但它在工农业生产中的用途也是非常广泛的。板书介绍 一、硝酸的用途:制氮肥、塑料、炸药、硝酸盐等。(ppt 3)过渡 为了更加科学合理地利用硝酸,我们需要进一
3、步认识它的有关性质。认识一种物质,人们通常从表面入手,不断深入其内部的本质。那我们就先来认识一下硝酸的“表层”性质。观察与思考 打开一瓶浓硝酸的瓶盖,闻其气味,观察其挥发现象。板书小结二、硝酸的物理性质。(ppt 4)硝酸是无色、有刺激气味的液体,易溶于水,低沸点(83),易挥发。常用硝酸密度为 1.503g/cm3, 浓度为69%,15.6mol/L。过渡 在学习了“表层”性质的基础上,下面我们来深入研究硝酸的“深层”性质。板书三、硝酸化学性质(ppt 512)1. 硝酸具有酸的通性:一元强酸 HNO3 = H+NO3-讨论 久置浓硝酸为什么呈黄色?加热或光照回答 久置硝酸分解产生的NO2溶
4、于溶液中,使得溶液变黄!板书 2. 硝酸的不稳定性:4HNO3 = O2 +2H2O + 4NO2讨论 硝酸应如何保存?硝酸保存在避光、低温处。过渡 硝酸中的氮元素化合价处于最高价态,我们可以由此推测它只具有氧化性,事实是否如此呢?下面大家通过实验来探究一下。板书(1)硝酸与金属的反应实验探究实验浓、稀硝酸与铜的反应。实验计划 是否能观察到明显实验现象?是否有气体生成,如果有,气体是什么颜色。使生成的气体接触空气,气体颜色是否发生变化。溶液颜色有什么变化。实验探究1浓硝酸与铜反应现象:铜片溶解,常温下反应剧烈;有红棕色的气体产生;溶液由无色变为蓝色。反应的化学方程式:Cu4HNO3(浓)Cu(
5、NO3)22NO22H2O (注:方程式由学生根据反应现象推测归纳后写出)实验探究2稀硝酸与铜反应现象:反应缓慢,铜片溶解;有无色的气体产生,气体接触空气时立即变成红棕色;溶液由无色变为蓝色。反应的化学方程式:3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O(注:方程式由学生根据反应现象推测归纳后写出)反应的离子方程式:3Cu8H+ 2NO3 3Cu2+2NO4H2O(注:离子方程式由学生当作课堂练习自行写出)拓展视野 常温下,浓硝酸使铁、铝发生“钝化”。 FeHNO3(浓) 生成致密的氧化膜(钝化)AlHNO3(浓) 生成致密的氧化膜(钝化)追问 为什么可以用铝槽车装运浓硝酸?回答钝化
6、使金属的化学活动性大大降低,耐腐蚀性大大增强。因此在常温下可以用铝槽车装运浓硝酸。板书 (2)浓硝酸能与某些非金属反应。C + 4HNO3(浓) = CO2 + 4NO2+2H2O ppt演示 氧化还原反应方程式的配平过程。(ppt 10)阅读教材101页,学习氧化还原反应方程式的配平,分析原理,归纳步骤。归纳 板书 硝酸具有强氧化性。(注:教师在学生归纳下面三条性质之后进行板书)(1)能与大多数金属反应,但一般不生成氢气。金属与浓硝酸反应一般生成NO2,与稀HNO3反应一般生成NO。(2)常温下浓硝酸使铁、铝钝化。(3)浓硝酸能与某些非金属反应。拓展视野 王水:浓HNO3和浓HCl(体积比1
7、:3)混合物,能使一些不溶于硝酸的金属如Au、Pt等溶解。(ppt 12)玻尔是丹麦著名的物理学家,曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中,玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心,他决定将诺贝尔金质奖章溶解在王水里,装于玻璃瓶中,然后将它放在柜面上。后来,纳粹分子窜进玻尔的住宅,那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下,他们却一无所知。这是一个多么聪明的办法啊!战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目,因为它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。发散思维 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入KNO3 ,发现铜粉溶解,为什么?(PPT13
8、)3Cu8H+ 2NO3 - 3Cu2+2NO4H2O比较学习 硫酸和硝酸的氧化性规律比较(ppt 14)过渡 如果我们需要大量硝酸用于各种生产活动,那么如何通过工业方法来制取它的呢?板书 四、硝酸的工业制法(ppt 1516)投影工业上制备硝酸的过程如下: (1)氨在催化剂的作用下与氧气发生反应,生成一氧化氮; (2)一氧化氮进一步被氧气氧化成二氧化氮; (3)用水吸收二氧化氮生成硝酸。催化剂试写出各步反应的化学方程式:4NH3+5O2 = 4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO(注:方程式由学生根据反应上述文字过程描述自行写出) 作业 教材第102页:练习与实践第2、3题。