硝酸的氧化性.docx
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硝酸的氧化性
开城中学化学公开课
教学设计
课题:
硝酸的氧化性
教师:
王金成
时间:
2009-10-20
班级:
多媒体
硝酸
教学目标:
知识与技能:
1、了解硝酸物理性质,利用实验使学生掌握硝酸的化学性质
2、认识硝酸在生产中的应用
过程与方法
利用分析演绎的方法,使学生掌握硝酸与金属反应的方法
情感态度价值观
通过实验探究提高学生学习化学的兴趣
教学重点:
硝酸的氧化性。
教学难点:
硝酸的氧化性。
教学用具:
实验药品:
浓硝酸、铜丝、NaOH溶液、蒸馏水。
实验仪器:
小药瓶、胶头滴管、瓶塞、导气管。
【分组实验】每组所需实验仪器清单:
浓硝酸1瓶、胶头滴管2个、铜丝2根、长导气管2个、短导气管1个、小药瓶4个、瓶盖2个、注射器1个、蒸馏水滴瓶、烧杯1个。
教学过程:
【引课】介绍硝酸用途的介绍,让学生感觉到硝酸就在身边。
【投影】硝酸的用途图片
【过渡】大家知道吗?
图片中的炸药、医药、化肥、农药等等,都是以硝酸为原料进行加工制作的,可见硝酸无论在国防、科技、还是工农业生产
中都起着很重要的作用,那么你对硝酸又了解多少呢?
在初中我们已经知道了硝酸是三大强酸之一,在水分子的作用下,可以完全电离,具有酸的通性,而在实验室里用金属和酸反应制取氢气时,通常选择稀硫酸或盐酸,并没选择硝酸。
为什么呢?
这就是我们今天要探讨的硝酸的另一性质――氧化性!
【板书】硝酸的氧化性
【师讲】我们上节课学习了氧化性酸――-浓硫酸,它在加热的条件下,可以与不活泼金属铜发生反应。
【副板书】Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
【过渡】在这个反应中,产生的气体是SO2,表现了浓硫酸的强氧化性,硝酸将和铜发生怎样的反应呢,我们就来探究一下硝酸与铜的反应。
【板书】一、硝酸与金属的反应
【实验探究】硝酸与铜的反应
【师讲】首先探究一下浓硝酸与铜的反应,
给大家准备的实验仪器,都是常见的小药瓶、输液管、注射器等。
大家根据这些实验仪器,严格按照装置图以及操作步骤进行探究。
【板书】1、浓硝酸与铜的反应
【投影】浓硝酸与铜的装置图
探究步骤:
1、按照装置图组装装置
2、向一只瓶中加入约占瓶体积1/2的NaOH溶液;另一只瓶中加入约占瓶体积1/5的浓HNO3。
3、将带导气管及铜丝的瓶塞塞到盛有浓HNO3的瓶中,长导气管一端伸入到盛有NaOH溶液的瓶中。
4、向下移动铜丝,观察现象。
实验现象出现后,随即拉动铜丝,将反应停止。
【教师强调】
由于浓硝酸具有很强的腐蚀性,一定要格外小心,注意安全,万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,再用小苏打水或肥皂洗涤;在实验过程中注意观察现象,通过现象分析所得产物,并写出化学方程式。
【学生动手】组装装置
【学生实验】。
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【板书】浓硝酸与铜的反应
【投影】实验现象:
反应剧烈,立即有大量的红棕色气体生成,溶液由无色变为绿色。
推测反应产物:
NO2、Cu(NO3)2、H2O。
【学生写方程式】Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
【分析】在这个反应中,反应前后元素的化合价有变化吗?
【生答】有变化,是氧化还原反应。
【分析】指出还原剂和作氧化剂?
【生答】Cu做还原剂,浓HNO3作氧化剂。
【分析】Cu是由O价升高到+2价,被氧化,作还原剂,浓HNO3中的氮元素由+5价降低到+4价,被还原,作氧化剂,具有氧化性。
【设问】稀硝酸在这个反应中表现了什么性质呢?
【生答】强氧化性
【问题】那么浓硝酸的氧化性与浓硫酸相比、,那一个更强呢?
【生答】浓硝酸的氧化性更强一些,
【设问】为什么呢?
【提示】我们可以根据氧化还原反应进行的难易程度来判断,越容易进行,氧化性就越强,浓硝酸与铜反应不需要加热,容易进行,而浓硫酸和铜反应必须加热才能够反应。
不易进行,所以,浓硝酸的氧化性比浓硫酸的强,是强氧化性酸。
【过渡】通过我们的探究,发现浓HNO3和浓H2SO4的性质比较相近,均具有强氧化性;那么稀HNO3和稀H2SO4性质是否也相近呢?
稀H2SO4和Cu不反应,那么稀HNO3是否也和Cu不反应呢?
我们接着探究稀HNO3是否与Cu反应,(没有给大家准备稀HNO3,而是准备了蒸馏水稀释浓HNO3)在实验过程中,大家注意观察现象,通过现象分析所得产物,并写出化学方程式。
【实验探究】稀硝酸与铜的反应
【板书】2、稀硝酸与铜的反应
【投影】稀硝酸与铜的装置图
探究步骤:
1、按照装置图组装装置
2、向其中一瓶中,加入约占瓶体积1/2的浓HNO3,再加入蒸馏水注满小药瓶。
3、盖上带导气管及铜丝的瓶塞,长导气管伸入到另一空瓶中。
铜丝插到瓶中间位置处,开始实验。
4、当反应自行停止后。
用拉开活塞的注射器缓慢向小药瓶中注射空气。
【学生动手】组装装置
【学生探究实验开始】
教师巡视并和同学们一块探究。
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【生说现象】把装置拿到投影仪,然后向小药瓶(Ⅰ)中注射空气。
讲实验现象推测产物。
【投影】实验现象:
反应缓慢,有无色气体生成,注射空气后,变为红棕色,溶液
由无色变为蓝色。
推测反应后的产物:
NO、Cu(NO3)2、H2O。
【学生板书】3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【师讲】在这个反应中,反应前后元素的化合价有变化吗?
【生答】有变化,是氧化还原反应。
【问题】指出还原剂和作氧化剂?
【生答】Cu做还原剂,稀HNO3作氧化剂。
【分析】Cu是由O价升高到+2价,被氧化,作还原剂,稀HNO3中的氮元素由+5价降低到+2价,被还原,作氧化剂,具有氧化性。
【设问】稀硝酸在这个反应中表现了什么性质呢?
【生答】强氧化性
【设问】我们接着判断一下稀硝酸、浓硫酸的氧化性,那一个更强呢?
我们可以根据氧化还原反应进行的难易程度来判断,越容易进行,氧化性就越强,越不容易进行,氧化性就越弱。
【生答】稀HNO3与Cu虽然缓慢反应,但毕竟能反应,不需要加热,而浓H2SO4和Cu反应必须加热才能够反应。
可见,稀HNO3的氧化性比浓H2SO4的强,也具有强氧化性,是氧化性酸。
【师讲】通过我们的探究,发现无论浓硝酸还是稀硝酸和金属反应时,一般不生成H2,这也是实验室制取H2时,通常不选择硝酸的原因。
【设问】铁、铝均比铜活泼,常温下铁、铝更应该与硝酸反应,而现实
生活中,运输浓硝酸的罐正是铁或铝做的,为什么呢?
难道他们不反应吗?
【分析】这是因为浓硝酸在金属铁、铝的表面氧化成了一层致密的金属氧化物薄膜,阻止了反应进一步进行,这样的现象称为“钝化现象”,所以,常温下可以用铝槽车装运浓硝酸。
【板书】常温下,铁﹑铝在冷的浓硝酸中发生“钝化”现象。
【设问】既然硝酸的氧化性如此之强,是否硝酸能氧化所有的金属呢?
【生答】除了金和铂等以外的大多数金属都可以被硝酸氧化。
【设问】那么金和铂是否就不能被氧化呢?
【师讲】提到金的溶解,这里还有一个真实的故事
【投影】波尔藏金质奖章的故事
【师讲】波尔用简单的化学知识羞辱了法西斯,捍卫了祖国的尊严,我们也应该好好学习,用知识来武装我们的头脑,将来更好的报效祖国。
通过这个故事,大家说说是什么物质把金质奖章给溶解了呢?
【生答】王水
【板书】王水
【投影】王水的概念(浓硝酸和浓盐酸体积比1:
3组成的混合物)。
【师讲】硝酸除了与金属反应外,还可以与非金属的反应。
在加热的条件下,浓硫酸可与木炭发生氧化还原反应,浓硝酸也可以与碳发生氧化还原反应
【板书】2、浓硝酸与非金属的反应
C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O
以上就是我们今天所讲的内容,下面我们做几道练习
【练习与活动】
1、下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓硝酸的是()
A、CuB、FeC、AuD、Al
2、在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入KNO3溶液,发现铜粉溶解,为什么?
3、用铜、锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生,下列能够区别其真伪的方法是()
A、放入硝酸中B、观察外观C、溶于王水中
【投影】重点回放
1)浓HNO3与Cu的反应
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
2)稀HNO3与Cu的反应
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2NO+O2=2NO2(红棕色)
【作业】
板书设计:
硝酸
一、硝酸与金属的反应
1)浓硝酸与铜的反应
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
2)稀硝酸与铜的反应
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2NO+O2=2NO2(红棕色)
3)“钝化”现象。
4)王水浓硝酸和浓盐酸体积比1:
3组成的混合物。
二、浓硝酸与非金属的反应
1)浓硝酸与炭的反应
C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O
【作业】
教学反思:
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- 硝酸 氧化