教学目标 1.掌握硝酸的物理性质和化学性质,了解硝酸的用途。
2.通过铜与硝酸反应的实验,培养观察能力,实验能力和分析推理能力,树立环境保护意识。
3.提升对化学反应价值的认识,赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。
重点难点本节教学在知识与技能方面重点是硝酸的性质,难点是硝酸的氧化性;在过程与方法方面的重点是培养学生通过观察实验现象总结分析物质性质的能力,学生能初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响。
教学过程: 环节1:精彩引入
有这样一种物质,它畏光怕热,深居简出;它性格刚烈,脾气暴躁,好与人争锋;他身怀绝技,屡建奇功,是工农业生产中的功臣,是国防工业的脊梁,但在它的推动下,却又使无数生灵惨遭涂炭;它是酸氏王国中的三大天王,与另一位天王关系密切,合体后功力大增,所向披靡,成为水中之王,整个金属帝国无人能敌;他又侠骨柔情,曾因为保护一枚奖章而成为化学史上的一段佳话;它究竟是天使还是魔鬼?就让我们带着这些问题一同走进硝酸的世界。
设计意图:用精彩的语言浓缩硝酸的主要性质,统摄全课,设置悬疑,激发学生求知欲望。
新闻播放:无锡某国道一辆运送硝酸的铝罐车发生侧翻,现场弥漫着大量红棕色烟雾,可闻到刺鼻的气味。消防人员立即进行喷水稀释、碱水泼洒处理,以防其扩散、污染环境。
设计意图:通过新闻报道,学生仿佛置身事故现场,真切感受硝酸泄漏的惊险瞬间,认识到不合理使用化学物质会引起环境污染。
环节2:新闻解读
问题1 刺鼻的气味,喷水的措施能说明硝酸具有哪些物理性质?
问题2 现场弥漫的红棕色烟雾是什么? 是如何形成的?结合氧化还原守恒规律推测产物并写出化学方程式,并思考应如何保存硝酸。
问题3 怎样处理泄漏的硝酸比较恰当?体现了硝酸的什么性质?
问题4 铝的性质活泼,为何能用铝罐车运输浓硝酸?
问题5 铜是一种活动性较弱的金属,能否用铜制容器来盛放浓硝酸呢?
学生活动1:由问题1结合浓硝酸实物展示,观、闻、思,归纳硝酸的物理性质。
学生活动2:通过问题2认识硝酸的不稳定性,巩固氧化还原知识,结合实物展示,感悟硝酸的保存方法。
学生活动3:通过问题3回顾酸的五个通性,从分类的角度研究物质的性质。
学生活动4:由问题4引出硝酸的强氧化性,从化合价的角度研究物质的性质。
学生活动5:由问题5引出本节课重难点,通过实验探究硝酸的强氧化性。
设计意图:以问题驱动的方式,将学生由“被动”接受知识变为主动获取知识。充分利用新闻提供的信息,从生活实际出发,层层递进,引出问题并预测硝酸的性质,让问题成为贯穿课堂的一条主线,通过对问题的分析与解决,引导学生运用已有知识经验建构硝酸的性质,培养学生的问题意识及探究能力,让学生体验运用化学知识解决生活中的实际问题的成功喜悦感。
环节3:实验探究
实验1:浓、稀硝酸与铜反应的对比实验。
铜与浓硝酸的反应 铜与稀硝酸的反应
学生活动:交流讨论,观察现象,分析产物,填写表格,利用电子得失写出方程式。
反应物
现象
结论
Cu与浓HNO3
剧烈程度:
溶液颜色:
气体颜色:
Cu与稀HNO3
剧烈程度:
溶液颜色:
气体颜色:
设计意图:通过对比实验,让学生直观感受硝酸浓度不同,现象不同,产物不同,量变引起质变,渗透辩证思想;方程式的书写,电子得失的使用,巩固了化学用语及氧化还原知识。引导学生养成运用宏观现象、微观本质、符号表达三重表征方法进行化学思维的习惯。
实验2:碳与浓硝酸的反应
问题 你认为该反应装置在设计上有什么缺点?应如何改进?
学生活动:观察思考,分析产物,联想之前学过的知识解决问题并改进装置。
设计意图:培养学生的批判思维和观察能力。敢于向教学演示视频提出改进方案,培养学生发散思维能力。并由此引出环境问题,树立保护环境的意识,提升学生的社会责任感。
环节4:归纳总结
引导学生从酸的通性、强氧化性、不稳定性三个方面进行总结。
设计意图:总结归纳,形成系统性知识,引导学生养成学习化学的思维习惯:从物质类别、氧化还原和特性三个角度分析探讨物质性质。从共性到特性,让学生领悟“一般”和“特殊”的关系。
环节5:迁移应用
问题 工业上拟用铜与适量硝酸来制备硝酸铜,请你帮助工厂设计方案,并简要评价。
设计意图:本节课所得出的结论都是由学生自己所得,在应用知识解决问题的同时体会化学探究的乐趣。
环节6:硝酸用途展示:
1.硝酸用途的系列图片投影。
2.玻尔巧藏诺贝尔金质奖章的故事。
结束语:硝酸究竟是天使还是魔鬼?硝酸本无罪,人类欲加之,这是硝酸的困惑,更是人类的反思。学习化学的目的就是要掌握物质的性质,摸清反应的规律,进而合理使用物质,趋利避害,为人类服务,实现可持续发展
设计意图:以图片形式介绍硝酸的广泛用途,对学生形成强烈的感官刺激。化学小故事激发了学生兴趣,拓展了学生视野,培养学生家国情怀。通过对硝酸“功”与“过”的探讨,引导学生运用辩证观点看问题,引发学生对学习化学重要意义的更深层次思考,升华主题,与开篇遥相呼应,形成一个整体。
课件26张PPT。 普通高中课程标准实验教科书(必修1)第二节 氮的循环
第3课时 硝酸 硝 酸 无锡某国道上,一辆运送浓硝酸的铝槽罐车发生侧翻,现场可闻到刺鼻的气味,弥漫着大量的红棕色烟雾。消防人员立即喷水稀释,并用 泼洒处理,
以防止其扩散,污染环境。(1)刺鼻的气味,喷水的措施能说明硝酸具有哪些物理性质?
[活动·探究] 一、硝酸的物理性质 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,密度比水大,能以任意比溶于水。
常用浓硝酸的质量分数为69%,质量分数为95%以上的硝酸为“发烟硝酸”。[寻根·溯源]非“烟”是“雾”,因硝酸具有挥发性,挥发出来的硝酸与空气中的水蒸气形成硝酸小液滴。 硝 酸 无锡某国道上,一辆运送浓硝酸的铝槽罐车发生侧翻,现场可闻到刺鼻的气味,弥漫着大量的红棕色烟雾。消防人员立即喷水稀释,并用 泼洒处理,
以防止其扩散,污染环境。(2)现场弥漫的红棕色烟雾是什么?体现了硝酸的什么性质?结合氧化还原守恒规律推测产物并写出化学方程式,思考一下如何保存硝酸。
[活动·探究] 二、硝酸的化学性质1、不稳定性 HNO3 ———— NO2↑+ ?[寻根·溯源] 二、硝酸的化学性质1、不稳定性 浓硝酸要放在棕色试剂瓶中避光,低温保存。
[寻根·溯源]见光易分解的化学试剂均须避光保存。
例如:氯水、硝酸银、HNO3等。
二、硝酸的化学性质1、不稳定性[寻根·溯源]思考:久置的浓硝酸呈黄色,
原因是什么?
由于浓硝酸分解产生的NO2(红棕色)溶于硝酸的缘故。久置的浓硝酸 浓硝酸 硝 酸 无锡某国道上,一辆运送浓硝酸的铝槽罐车发生侧翻,现场可闻到刺鼻的气味,弥漫着大量的红棕色烟雾。消防人员立即喷水稀释,并用 泼洒处理,
以防止其扩散,污染环境。(3)怎样处理泄漏的硝酸比较恰
当?体现了硝酸的什么性质?
[活动·探究]碱水 二、硝酸的化学性质2、酸的通性[寻根·溯源] 硝 酸 无锡某国道上,一辆运送浓硝酸的铝槽罐车发生侧翻,现场可闻到刺鼻的气味,弥漫着大量的红棕色烟雾。消防人员立即喷水稀释,并用碱水泼洒处理,
以防止其扩散,污染环境。(4)铝的性质活泼,为何能用铝罐车运输浓硝酸? [活动·探究] 二、硝酸的化学性质3、强氧化性[寻根·溯源]①常温下铁、铝遇浓硝酸后,表面会形成一层致密
的氧化膜而钝化。(1)与金属反应 硝 酸 无锡某国道上,一辆运送浓硝酸的铝槽罐车发生侧翻,现场可闻到刺鼻的气味,弥漫着大量的红棕色烟雾。消防人员立即喷水稀释,并用碱水泼洒处理,
以防止其扩散,污染环境。(5)铜是一种活动性较弱的金属,
能否用铜制容器来盛放浓硝酸?
[活动·探究] 探究硝酸与金属的反应[活动·探究]铜与硝酸的反应 探究硝酸与金属的反应剧烈绿色红棕色缓慢蓝色无色生成Cu(NO3)2产生NO2生成Cu(NO3)2产生NO[活动·探究]铜与硝酸的反应 二、硝酸的化学性质3、强氧化性[寻根·溯源](1)与金属反应 二、硝酸的化学性质3、强氧化性[寻根·溯源](1)与金属反应Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O②
与大多数的金属反应(铂、金除外),而且与金属反 应不放出H2。
二、硝酸的化学性质3、强氧化性[寻根·溯源](2)与非金属反应 二、硝酸的化学性质3、强氧化性[寻根·溯源](2)与非金属反应C + 4HNO3(浓) === 4NO2↑ + CO2 ↑ + 2H2O
(3)与其他还原性物质反应△ 硝 酸[整合·提升]一、硝酸的物理性质纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体1、不稳定性:越浓越不稳定
2、酸性
3、强氧化性:浓、稀硝酸都有氧化性,
且越浓越强[迁移·应用]
硝 酸 工业上拟用铜与适量硝酸来制备硝酸铜,请你帮助工厂设计方案,并简要评价。[迁移·应用]
硝 酸 工业上拟用铜与适量硝酸来制备硝酸铜,请你帮助工厂设计方案,并简要评价。方案一: 铜方案二: 铜稀硝酸方案三: 铜空气△硝酸Cu(NO3)2Cu(NO3)2CuO 浓硝酸Cu(NO3)2 硝 酸[视野拓展] 硝酸与生活氮 肥硝化
纤维
塑料染 料炸 药 硝 酸[视野拓展] 硝酸与生活硝酸盐
类药物 硝 酸[科学史话] 波尔巧藏诺贝尔金质奖章 曾获诺贝尔奖的丹麦著名科学家波尔,
二战期间被迫离开将要被德国占领的祖国。
他坚信以后一定能再返祖国,决定把心爱
的诺贝尔奖章留下。为了不使奖章落入德
军手中,他将诺贝尔金质奖章溶解在盐酸
与硝酸的混合溶液中。后来,纳粹分子窜
进波尔的住宅,那瓶装有奖章的溶液就在
眼皮底下,他们却一无所知。尼尔斯·波尔
(1885~1962) 硝 酸化学不是问题化学是为了解决问题 硝 酸
谢谢大家!学习·理解
[基础巩固]
1.下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物无关的是( )
A.温室效应 B.光化学烟雾
C.酸雨 D.水体的富营养化
2.下列块状金属在常温时,能全部溶于足量的浓硝酸的是( )
A.Au B.Cu
C.Al D.Fe
3.硝酸被称为“国防工业之母”,它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后退色——酸性和强氧化性
B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色退去——强氧化性
4.将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( )
A.生成气泡快慢:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
[能力提升]
5.将硝酸分解产生的气体收集于试管内然后倒立于水槽中,一段时间后试管内(假设没有空气混入)( )
A.剩余NO B.剩余O2
C.剩余NO2 D.不剩余气体
6.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
(1)NO的体积为________L,NO2的体积为________L。
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为__________mol·L-1。
应用·实践
7.为除去镀在铝表面的铜镀层,可选用的试剂是( )
A.稀硝酸 B.浓硝酸
C.稀硫酸 D.浓盐酸
8.结合本节课所学内容,开展以“生活中的硝酸”为主题的研究性学习活动,并将你的探讨与同学们交流。