硝酸

城桥中学   施蕾  

教学目标：1．掌握硝酸的重要特性—不稳定性和氧化性。

          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。

教学重点：硝酸的化学性质。

教学难点：硝酸的氧化性。

教学方法：讨论—对比—归纳

教学过程：

[新课导入]：大家知道工业上有三大强酸，盐酸、硫酸、硝酸，高一时我们对盐酸、硫酸的性质作了研究，今天我们一起来研究硝酸的性质。

[实验]：    展示浓硝酸，打开瓶塞观察现象。再展示一瓶久置发黄的硝酸

[学生活动]：1.根据观察到的现象，归纳硝酸的物理性质。

           2.请讨论分析久置硝酸发黄的原因。

[学生归纳]：一、硝酸的物理性质

纯硝酸是无色液体，易挥发，有刺激性气味，能与水任意比互溶

浓硝酸：69%        发烟硝酸：>98%

[比较]：   三大强酸的主要物理性质

[学生]：  久置硝酸发黄的原因:硝酸不稳定,分解生成的NO₂溶于HNO₃ 的缘故。

[问]：    硝酸的不稳定性和挥发性是否为同一性质？

[学生]：  不是同一性质，挥发性是物理性质，不稳定性是化学性质。

[板书]： 二、硝酸的化学性质

4HNO₃  →  2H₂O + 4NO₂ ↑ + O₂↑

           或光照

[问]：  硝酸应该如何保存？

[学生]：硝酸的保存-----棕色瓶，存放在黑暗而且温度低的地方。

[问]：  你知道还有那些物质需盛放在棕色瓶中？

[学生]：硝酸银、卤化银、氯水、溴水等

[[问]： Cu与稀H₂SO₄、HCl反应吗？Cu与浓H₂SO₄反应吗？为什么？

[设问]：那么Cu能否与HNO₃反应呢？

[实验]：   铜与稀硝酸反应                    铜与浓硝酸反应        

             

[观察]： 实验现象

[思考]： 铜与稀硝酸反应速率较慢，大家是否有办法能加快反应速率？     

学生讨论后得出：水浴加热

[引导]： 观察到稀硝酸、浓硝酸都能与铜反应 ，说明了稀硝酸、浓硝酸都有什么性质？

[板书]： 2.强氧化性

[学生活动]： 根据观察到的实验现象、推测产物、写出反应方程式，并标出电子转移的方向和数目。

Cu+4HNO₃（浓）→ Cu(NO₃)₂ +2NO₂ ↑+2H₂O

 

3Cu+8HNO₃（稀） → 3Cu(NO₃)₂ +2NO ↑+4H₂O

[讨论]： 浓硝酸与稀硝酸氧化性的强弱 。

[讨论]： 实验装置与课本上不同，分析改进后有那些优点？或者也可以提出更佳的改进方法？

[学生]： 铜与浓硝酸反应装置:利用了铜丝上下移动控制反应的停始，并用NaOH溶液吸收尾气，有效防止了NO₂污染环境.

        铜与稀硝酸反应装置:能使绕在漏斗颈上的Cu丝在隔绝空气的条件下与稀HNO₃反应,产生无色气体NO,随着NO的产生,气体压强增大,U型管右边液面下降,左边液面上升,反应停止,当打开分液漏斗活塞,待部分气体进入漏斗后,再关闭活塞,NO氧化成红棕色的NO₂,这样有效控制了反应停始(应用了启普发生器的原理),并且现象明显.

[问]：   对于这个实验中你们还有什么凝问吗？

[学生]： 为什么铜与浓硝酸反应后的溶液呈绿色, 而铜与稀硝酸反应的溶液呈蓝色？

[讲述]： 现在对于这个问题有两种说法：1.铜离子与水结合形成水合铜离子呈蓝色。2.铜与浓硝酸反应生成的NO₂溶解在Cu（NO₃）₂溶液中故呈绿色。这两种说法哪一种正确，课后请同学们查阅有关资料或者到实验室通过实验进行研究。

[问]：   既然Cu能与HNO₃反应，那么比Cu活泼的金属是否都能与HNO₃反应放出气体呢？

[实验]： 将Fe条、Al条分别插入冷的浓硝酸中，观察现象。（联系浓硫酸） 

[板书]： Fe、Al  +冷浓HNO3 发生“钝化”

[练]：   铁与过量稀硝酸反应

[讲述]： 除Pt、Au,硝酸可氧化所有的金属到高阶的金属盐，本身被还原到NO₂（浓硝酸）或NO（稀硝酸）。

[板书]： Au 、 Pt 溶于“王水”

王水：浓硝酸:浓盐酸 = 1:3  

[讲述]： “王水”的故事，渗透爱国主义教育。

[板书]： (2)与非金属反应

   4HNO₃ (浓) +C(灼热)         2H₂O +4NO₂ ↑ +CO₂↑

                

               

[设问] ：酸有那些通性？

[分析]：硝酸具有酸的通性时又表现氧化性。

[投影]：     HNO₃既表现了酸性，又表现了氧化性

[小结]：   硝酸的性质

[ 思考与讨论]：

1.      酸的氧化性和氧化性酸有什么区别？

2.      比较硝酸、硫酸、盐酸性质 （列表比较）。

3.      用Cu制Cu（NO₃）₂有那些途径？那些途径好？那些途径不好？为什么？

 

三大强酸性质比较