1、硝酸的教学设计 一:教材分析:硝酸的氧化性是全章的重点内容,也是本节的教学难点。教材在处理这部分内容时从实验入手,通过引导学生观察铜与浓硝酸和稀硝酸反应时的不同现象,加深学生对硝酸氧化性的认识及对反应产物的记忆,解开硝酸与金属反应不产生氢气的疑惑。此外还从反应中氮元素的化合价变化和电子得失,来简单分析硝酸与金属的反应,使学生理解反应的实质,同时也复习了氧化还原反应的知识。二:学生情况分析:学生通过初中的学习已经知道硝酸具有酸的通性,但对其氧化性知道的很少,所以硝酸氧化性的教学是一个难点和重点。另外学生对氧化还原反应的知识,浓硫酸的知识有了一定掌握,我根据学生的这种情况决定本课可以采用引导分析,
2、小组设计、实验改进,分析实验现象,判断产生的物质,并与硫酸作对比,最后归纳总结的思路进行教学。 三:设计理念: 本节课采用“启发探究”式的教学法,以问题为核心,启发为手段,引导学生主动进行实验探索,在探究过程中提高学生的思维能力,创新能力,动手能力,观察能力,创新能力,让学生体验通过探索而使问题解决的喜悦,提高学生的学习兴趣,初步了解自然科学研究的科学思想方法。四:教学目标知识目标:掌握硝酸的物理性质和化学性质;复习氧化还原知识,深入理解氧化剂和还原剂。能力目标:通过探究硝酸的性质,培养学生的观察能力、表达能力、操作能力、解决问题的能力和思维能力;通过巩固氧化还原反应的概念,提高学生的抽象思维
3、能力。情感目标:通过组织学生阅读化学家波尔的故事,使学生树立热爱科学的精神,激发学生学习化学的兴趣;通过对硝酸用途的学习培养学生的创新精神和环保意识。 五:教学重点:硝酸的特性不稳定性和强氧化性六:教学难点:硝酸的强氧化性七:教学过程:【新课导入】说到铂金有的同学们可能不知道,但是说到铂金饰品相信大家都有所耳闻。铂金饰品以其所代表着“永恒”的含义,受到大多数人的喜爱。但铂金真的是永恒的吗?当然不是,王水就能够很轻易的将其溶解,而王水的主要成分之一正是我们今天所要学习的硝酸。现在就让我们一起来了解硝酸的性质。【问题探究一】这是一瓶纯HNO3,打开瓶塞,请同学们认真观察它的颜色、状态等特征,再请闻
4、一闻气味(提示闻气体的一般方法)后试着归纳出HNO3的物理性质。 【学生活动】学生感知HNO3,阅读教材,探求HNO3的物理性质。【总结归纳】: 1纯净的HNO3是无色、有刺激性气味的液体,能与水以任意比例混浴; 2易挥发; 3密度为1.5027gcm3,(比水重),沸点是83,凝固点-42; 4常见的浓HNO3质量分数约为69,98以上为“发烟”硝酸。 注:发烟HNO3和发烟硫酸对比讲解,让学生对比记忆。 【教师】:我们知道HNO3是实验室常见的三大强酸之一:HNO3=H+ NO3;正由于有H+的存在,HNO3应具有酸的通性。请同学们回忆一下酸的通性有哪些?并写出相应的反应方程式。【学生活动
5、】学生踊跃回答问题,认真书写。【归纳总结】1HNO3具有酸的通性 跟指示剂反应: 紫色石蕊试液遇酸变红色 无色酚酞试液遇酸不变色 硝酸+碱性氧化物盐+水 Na2O+2HNO3=2NaNO3+H2O 硝酸+碱盐+水 NaOH+HNO3= NaNO3+ H2O 硝酸+盐新盐+新酸 Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2+ H2O【过渡】:作为强酸,HNO3和浓硫酸一样不只具有酸的通性还具有一般酸所没有的特性。这正是我们今天所要重点探讨的。同学们注意到没有HNO3是装在棕色瓶中的,以前我们还学习过哪些物质是装在棕色瓶中的?这些物质具有哪些共同性质?这说明HNO3具有什么性质?【学生活动】在教
6、师提示下讨论,回答。【教师归纳】AgNO3、HClO、卤化银、KMnO4、H2O2、氯水、溴水、碘水这些都要贮存在棕色试剂瓶中,它们见光易分解,可推测HNO3具有见光分解的性质不稳定性。【问题探讨二】:我们知道纯HNO3是无色的,可刚才有同学说纯HNO3是黄色,这是怎么回事呢?我们知道NO2是红棕色气体,而且HNO3易见光分解,是不是由于纯HNO3分解出二氧化氮溶于硝酸而显黄色呢?我们可不可以设计一个实验来验证这个推测呢? 【引导分析】:从HNO3见光,受热易分解,NO2是红棕色气体入手。【学生活动】:小组讨论,自主设计,动手实验,教师引导,指正,改进。【改进实验】:取一支具支试管,支口处用一
7、透明塑料口袋封住,向试管中加入适量浓HNO3然后用塞子塞住管口,再加热或光照。同学们觉得这个方案如何呢?同学们从中得到什么启发没有?【实验评价】:做实验应有这样的意识:尽可能的用简单易得的器材实验,现象要明显,要尽量不污染环境。【归纳总结】管内及塑料口袋都有红棕色气体,塑料气囊膨胀,说明在加热和光照时分解了,并且有NO2气体生成。HNO3分解有个规律:浓度越高越容易分解。【教师】:HNO3分解有NO2生成,那么产物中还有什么物质?如何推断出来的(从氧化还原角度来分析),写出浓HNO3分解反应方程式。【过渡】:高一我们学习了浓H2SO4知道浓H2SO4具有强氧化性,同样作为强酸的浓HNO3是否具
8、有强氧化性呢?【问题探讨三】:浓H2SO4和Cu反应它将Cu氧化为Cu2+自身还原成SO2。请同学们自行设计方案探究:(1)浓、稀HNO3能否与Cu反应?(2)两支试管哪支反应更剧烈?(3)两支试管分别产生什么颜色气体?(4)溶液的颜色有什么变化?并将自己的设计方案与教材的方案进行比较,说出各自的优势和劣势。(可参考浓H2SO4与Cu的反应装置)【学生活动】学生小组讨论,设计,在班上交流其设计,教师引导,评价,改进。【实验改进】:两只试管中分别装入浓HNO3,稀HNO3,均塞上双孔塞,塞子一个孔插铜丝一个孔插导管,然后导管伸入装有溶液的试管中,试管口用喷有碱液的棉花塞住,将两根铜丝分别伸入浓硝
9、酸、稀硝酸,观察现象。反应片刻,使铜丝离开液体,并将装稀HNO3的试管口的塞子扒开一会儿再塞上,观察现象。【实验评价】:改进的装置不仅可看到Cu与HNO3反应的现象,还防止了污染环境,并可通过铜丝的上下移动来控制产生NO2的量,减少污染、节约药品、可操作性强。 【实验归纳】我们看到铜丝与浓HNO3,稀HNO3反应均产生气泡,浓HNO3反应比稀HNO3剧烈,溶液均由无色变为蓝色说明有Cu2+产生,浓HNO3管内有红棕色的气体,说明有NO2产生。稀HNO3的管中有无色气体生成,与空气相遇气体转化为红棕色,证明无色气体为NO。【教师】:根据实验我们知道反应生成了Cu2+和NO2,请同学们根据氧化还原
10、的知识进行验证,并写出其反应方程式,标出氧化剂,还原剂,以及电子得失情况。 【教师】:在反应中,浓,稀HNO3都用来做氧化剂,反应前后浓HNO3中的氮原子由正五价变为正四价的NO2,而稀HNO3却变为正二价的NO,这是否说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3?【师生活动】教师引导学生回忆氧化还原知识。【归纳总结】氧化性的强弱取决于得电子的难易程度而不是得电子的多少。浓HNO3比稀HNO3更易得电子,故氧化性更强,其实HNO3的浓度越高氧化性越强。【学以致用】请同学们写出Ag和浓HNO3,稀HNO3的反应方程式,标出电子得失。【问题探究四】我们看到浓HNO3能和不活泼的Cu反应,那它和活泼的Al反
11、应是不是会更加剧烈呢?请同学们根据我们设计HNO3与Cu反应的思路设计实验进行探究。【师生活动】学生小组讨论,设计;教师巡视,引导,请同学简述设计思路及实验结果。【总结】:浓HNO3和Al无明显的反应现象,这也解释了为什么我们能用铝车来贮运浓HNO3。其实并不是Al和浓HNO3不反应,而是它们反应生成了一种致密的氧化膜阻止其进一步反应,我们称之为钝化。其实我们在浓H2SO4的学习中已有所接触,还有那些物质在他们中会钝化呢?【教师】:同学们还记得吗?浓H2SO4与Cu反应是在加热条件,而HNO3与Cu的反应并没有加热,这能不能说明他们的氧化性强弱关系呢?【问题探究五】:既然浓HNO3氧化性强于浓
12、H2SO4,那碳能与浓HNO3反应?【实验探究】取一支试管,倒入浓HNO3 23mL,加热近沸,放入一小块木炭,并将产生的气体,通入盛有NaOH溶液的烧杯中,观察实验现象。【归纳总结】木炭上下跳动,放出红棕色气体,说明C和浓HNO3反应放出了NO2气体【分析引导】类比浓H2SO4与C的反应,写出其反应方程式,标出氧化剂,还原剂,电子得失。 【巩固练习】 写出浓HNO3与S、P的反应方程式。将紫色石蕊试液滴入盛有浓HNO3的试管中,会有什么现象?为什么?【教师】:通过前面的学习我们发现HNO3与H2SO4的性质十分相似,让我们一起从其挥发性,不稳定性,氧化性三个角度来进行总结。【教师】浓HNO3
13、具有这么强的氧化性,如不慎弄到手上,我们应如何处理?【思路引导】我们把浓H2SO4弄到手上是如何处理的呢?【归纳总结】浓H2SO4:沾手上少,记得一定马上用大量水冲,不要先用布擦;沾手上多则不能立即用水冲洗,应用干布擦拭,再用大量水冲,再涂少量碳酸氢钠。浓HNO3:先用大量清水冲洗,然后滴加适量碳酸氢钠溶液。【问题探究六】:我们说过王水能够溶解铂金,让我们心中的“永恒”消失,这么厉害的王水是如何制的呢?【引导方法】:让学生自行阅读了解王水的配制。补充波尔利用王水保全诺贝尔奖章的故事,让学生形象感知王水的神奇,感受化学世界的奇妙,激发学生学习兴趣。【问题探究七】:我们知道性质决定用途,硝酸有这么
14、多性质,它的用途如何?请同学们看书,然后一起总结。 【归纳总结】 化工原料:制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等。 化学试剂 【知识巩固,学以致用】1.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 浓硫酸 D 浓盐酸2将铜粉放入稀H2SO4中,加热无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉的质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出,该物质是: ( ) A. AlCl3 B. Na2SO4 C. KNO3 D. FeSO4八:板书设计 第三节 硝 酸 一、硝酸的物理性质1纯净的HNO3是无色、有刺激性气味的液体,能与水以任意比例混浴; 2易挥发; 3密度为1.5027gcm3
15、,(比水重),沸点是83,凝固点-42; 4常见的浓HNO3质量分数约为69,98以上为“发烟”硝酸。 二、硝酸的化学性质1酸性:3不稳定性 : 4HNO3 = 4NO2O22H2O 或光照2强氧化性: (1)与金属反应 : Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO +4H2O 2NO+O2=2NO2(2)与非金属反应:C4HNO3(浓) 2H2O+4NO2+CO2三、硝酸的用途 :化工原料:制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等。 化学试剂 补充小故事:玻尔巧藏诺贝尔金质奖章玻尔是丹麦著名的物理学家,曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战期间,由于德军即将占领丹麦,玻尔被迫要离开自己的祖国。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一种溶液里,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。