微格教学教案硝酸的制备性质及用途

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微格教学教案
硝酸的性质、制法及应用
学生姓名：——————
学号：——————
考号：——————
完成时间：2020年2月2日
【教学内容】
硝酸的性质、制法及用途
【教学目标】
1、知识与技能目标：
（1）复习巩固氨和铵盐的性质。

（2）了解硝酸的物理性质及化学性质。

（3）了解硝酸的用途。

2、过程与方法目标：
培养学生根据硝酸的性质解决日常生活中见到的现象、学以致用，学会解决生活中的实际问题。

3、情感态度与价值观目标：
通过对硝酸性质的探究，激发学生学习化学的兴趣。

通过学习硝酸的性质和用途相联系，培养学生将化学知识和生产生活实践相结合的意识。

【教材分析】
本节先通过观察总结出纯硝酸和浓硝酸的物理性质、硝酸的不稳定性，然后在实验的基础上总结出硝酸的氧化性和酸性。

氧化性是本节的重难点，教材通过稀、浓两种不同浓度的硝酸和铜反应做对比，引导学生总结出硝酸的氧化性，加深了同学们对硝酸氧化性的认识和对反应产物的记忆。

【教学重点】
硝酸的化学性质（不稳定性，氧化性，酸性）
【教学难点】
硝酸的氧化性
【教学过程】
一、复习引入：
1、教师引入：通过前面的学习，大家知道了哪些制备氨气的方法？实验室和工业上又分别用什么方法制备？为什么呢？
2、学生回答。

3、教师讲解：制取氨气的方法有很多种，比如加热铵盐，铵盐和碱反应，化合反应合成氨等。

铵盐的方法虽简单但制得的氨气不纯，氮气和氢气化合反应的反应条件要求较高，要高温高压催化剂，但因为反应物易制得且成本低所以适用于工业大量制氨气，实验室一般用氯化铵和熟石灰也就是氢氧化钙加热制取少量氨气。

4、板书：氨气的实验室制法2NH4Cl+Ca(OH)2=加热=2NH3↑+CaCl2+2H2O
氨气的工业制法N2+3H2=高温高压催化剂=2NH3
5、教师讲解：在学习了前面几个重要的含氮化合物之后，又将向大家介绍一工业巨头就是化工重要基础原料三酸两碱中的含氮酸——硝酸。

6、板书：硝酸
二、发现历史：
1、教师讲解：人类最早关于硝酸的记录是公元八世纪炼金术士贾比尔·伊本·哈扬在干馏硝石时发现并制得的硝酸，同时他也是硫酸和王水的发现者。

而中国第一座能合成氨的工厂则是由中国著名的化学家侯德榜建成的，但因为硝酸可以用来制取炸药，所以在开工后不久就被侵略者摧毁了。

三、物理性质：
1、教师讲解：下面先从硝酸的物理物理性质着手进一步了解它，请大家先观察这两张图片，观察有什么不同点，为什么。

2、展示纯硝酸和浓硝酸试剂。

3、学生回答。

4、教师讲解：大家可以发现纯净的硝酸是无色的，而浓硝酸是黄色的。

纯硝酸是一种无色的，易挥发的气体，所以大家可以闻到它有刺激性气味。

浓硝酸是黄色是因为它受热或见光可以分解产生二氧化氮，二氧化氮溶于水显黄色，所以为了避免它分解，一般保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。

当硝酸的质量分数达到百分之九十五以上时，挥发的硝酸与空气中的水分子结合会形成一种硝酸小液滴，呈现出一种“烟”的状态，所以也叫发烟硝酸。

5、板书：一、物理性质
纯净的硝酸：无色液体，易挥发，有刺激性气味，能和水互溶，
熔点-42℃，沸点83℃。

浓硝酸：淡黄色液体，浓度6mol/l以上。

发烟硝酸：质量分数95％以上，会产生白烟。

四、化学性质
①不稳定性
1、教师讲解：浓硝酸呈黄色其实就是硝酸不稳定性的一种表现，在受热或见光的条件下它会分解产生二氧化氮和氧气。

2、板书：二、化学性质
1、不稳定性4HNO3==受热或见光==4NO2↑+O2↑+2H2O
②酸性和氧化性
和金属反应
1、教师提问：大家都知道硝酸是一种酸，那么往硝酸里滴加石蕊试液会怎样呢？学生回答。

2、教师追问：它能使石蕊试剂变红，因为硝酸有酸的通性，能电离出氢离子。

那如果加热这瓶试剂呢？
3、演示实验：往硝酸溶液里滴加石蕊试剂，溶液变红。

给溶液加热红色褪去。

4、教师讲解：这是因为硝酸除了具有酸性外还有氧化性，下面让我们一起深入了解硝酸的氧化性。

大家知道金属单质一般具有还原性，那么我们就来看看硝酸和常见金属反应的现象。

铜不和酸反应产生氢气，那么铜放在硝酸里会有现象吗？
5、展示实验：稀硝酸和浓硝酸分别和铜反应的现象，请大家描述现象，并思考问什么。

6、教师讲解：在稀硝酸里，铜表面产生气泡，生成了无色气体，随着反应的进行溶液逐渐变蓝，无色气体与空气一接触就变成红棕色，说明反应产生的气体是一氧化氮。

在浓硝酸里，生成了红棕色气体，溶液是绿色的，说明反应直接产生了二氧化氮。

大家思考一下原因。

7、板书：2、和金属反应
当硝酸为浓硝酸时，硝酸被还原成二氧化氮
Cu + 4 HNO3 = Cu(NO3)2 + 2 NO2↑ + 2 H2O
Cu + 4 H+ + 2 NO3- = Cu2+ + 2 NO2↑ + 2 H2O
硝酸为稀硝酸时，硝酸被还原成一氧化氮
3 Cu + 8 HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2 NO↑ +
4 H2O
3 Cu + 8 H+ +2 NO3- = 3 Cu2+ + 2 NO↑ +
4 H2O
8、教师讲解：在反应前氮元素是+5价，反应后氮元素变为+4或者+2价，说明不管浓稀硝酸都有一定的氧化性，都把铜从0价氧化到了+2价。

而产物不同主要因为硝酸浓度不同，浓硝酸一般产生二氧化氮，稀硝酸主要产生一氧化氮，浓度不同还可能产生一氧化二氮，氨气。

硝酸能和大多数金属除了金和铂以外反应，一般反应不产生氢气，氧化性强弱和酸的浓度有关。

大家记不记得银镜反应在生成银单质附着在试管壁上或者试管壁上有铜时我们一般都用稀硝酸不用浓硝酸，为啥？
9、学生回答。

10、教师讲解：相同摩尔质量的铜或者银和硝酸反应消耗稀硝酸的用量少，因为铜或者银升高的价态相同，但稀硝酸的氮元素化学价的由+5价到+2价较浓硝酸的+5价到+4价降低的多，所以用量就少，所以一般选用稀硝酸。

教师提问：铜可以和硝酸反应，按理说更活泼的铁也可以和硝酸反应，但生活中运输浓硝酸为什么用的是铁制的槽罐车？
教师讲解：一般地，浓硝酸和金属反应，开始先在金属的表面生成一层金属氧化层，但生成的大多数金属氧化层都不够致密，可以继续和浓硝酸反应生成硝酸盐和水，但是铁和铝的氧化层都非常致密，可以阻挡浓硝酸进一步和内层金属反应。

所以，常温下可以用铁制槽罐车来运输浓硝酸。

像这种在常温下，浓硝酸和某些金属比如铁铝等接触，能使表面产生一层致密的金属氧化膜来阻止和内部金属反应的现象叫做“钝化”。

和非金属反应
1、教师讲解：硝酸的氧化性还体现在它能和一些非金属的反应，比如加热条件下可以和碳单质反应。

2、展示实验。

3、教师讲解：直接产生了红棕色气体是二氧化氮，而C则被氧化为二氧化碳。

4、板书：3、和非金属反应
稀硝酸3C+4HNO3=4NO↑+3CO2↑+2H2O
浓硝酸,C+4HNO3=4NO2↑+CO2↑+2H2O
5、教师讲解：再向大家介绍一种和浓硝酸有关的液体——王水。

王水又叫做王酸，硝基盐酸，是一种腐蚀性非常强冒黄雾的液体，是浓盐酸和浓硝酸按体积比三比一混合起来的。

它是少数几种能溶解金的液体之一，一般在蚀刻工艺和一些检验分析中用到。

五、硝酸的制取
①实验室制取
1、教师讲解：在曲颈甑内装入20g硝酸钠和20mL浓硫酸,先用小火加热,然后再逐渐升高温度,即可看见接受器的圆底烧瓶中,有硝酸蒸气冷凝而成的液体。

由于加热,少量的硝酸会发生分解,有NO2生成,制得的硝酸略呈淡黄色。

(由于硝酸的强氧化性,故整个装置中无橡皮管) 此反应温度不能太高,否则生成的硝酸也会分解只能得到酸式盐。

2、板书：三、实验室制硝酸 NaNO3+H2SO4(浓)=加热=NaHSO4+HNO3↑
②工业制法
1、教师讲解：硝酸工业与合成氨工业密接相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，其主要流程是将氨和空气的混合气（氧：氮≈2：1）通入灼热（760～
840℃）的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮（NO）。

生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。

2、板书：工业制硝酸4NH₃（g）+5O₂（g）—Cr2O3加热→4NO（g）+6H2O（g）
2NO（g）+ O₂（g）——→2NO₂（g）
3NO₂（g）+ H2O（l）——→2HNO₃（aq）+ NO（g）
六、用途
1、教师讲解：硝酸可以用来制取一系列的硝酸盐类氮肥，也可以用来制取硝酸酯类或者含硝基的炸药。

硝酸同时具有氧化性和酸性，也可以用来精炼金属，先把不纯的金属氧化成硝酸盐，排除杂质后再还原。

除此之外，在医药化工，化纤行业应用也非常广泛。

希望大家能认真学习硝酸的性质而且能够做到学以致用。

【教学总结】
本节介绍了硝酸的物理性质和化学性质及用途。

重点内容是硝酸的不稳定性和氧化性，难点在于氧化性，通过稀浓硝酸和铜的不同反应现象总结归纳出结论。

【板书设计】
氨气的实验室制法2NH4Cl+Ca(OH)2=加热=2NH3↑+CaCl2+2H2O
氨气的工业制法N2+3H2=高温高压催化剂=2NH3
一、物理性质
纯净的硝酸：无色液体，易挥发，有刺激性气味，能和水互溶，熔点-42℃，沸点83℃。

浓硝酸：淡黄色液体，浓度6mol/l以上。

发烟硝酸：质量分数95％以上，会产生白烟。

二、化学性质
1、不稳定性 4HNO3==受热或见光==4NO2↑+O2↑+2H2O
2、和金属反应当硝酸为浓硝酸时，硝酸被还原成二氧化氮
Cu + 4 HNO3 = Cu(NO3)2 + 2 NO2↑ + 2 H2O
Cu + 4 H+ + 2 NO3- = Cu2+ + 2 NO2↑ + 2 H2O
硝酸为稀硝酸时，硝酸被还原成一氧化氮
3 Cu + 8 HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2 NO↑ +
4 H2O
3 Cu + 8 H+ +2 NO3- = 3 Cu2+ + 2 NO↑ +
4 H2O
3、和非金属反应稀硝酸3C+4HNO3=4NO↑+3CO2↑+2H2O
浓硝酸,C+4HNO3=4NO2↑+CO2↑+2H2O
三、实验室制硝酸 NaNO3+H2SO4(浓)=加热=NaHSO4+HNO3↑
工业制硝酸 4NH₃（g）+5O₂（g）—Cr2O3加热→4NO（g）+6H2O（g）
2NO（g）+ O₂（g）——→2NO₂（g）
3NO₂（g）+ H2O（l）——→2HNO₃（aq）+ NO（g）
【专项练习】
1、最适合鉴别浓H2SO4、浓HNO3的物质是
A.石蕊试液
B.BaCl2溶液
C.H2S溶液
D.KMnO4溶液
2、下列制取物质的方法合适的是
A．硝酸和FeS反应制H2S B．硝酸和Cu(OH)2反应制Cu(NO3)2
C．硝酸和Na2SO4反应制H2SO4 D．硝酸和KI反应制I2
3、常温时能溶于浓HNO3的单质有
A．Al B．Fe C．Ag D．C
4、浓HNO
3使金属铝产生钝化是因为浓HNO
3
具有性；
浓HNO
3
常显黄色是因为混有杂质；
不用浓HNO
3和Zn反应制H
2
，是因为浓HNO
3
有性。

5、为防止浓硝酸分解，必须把它盛在瓶中，贮放在地方。

6、硝酸可以盛在金属的容器中，因为。

7、王水是和的混合物，其溶液体积之比是。

8、0.3mol铜与稀硝酸反应时，参加反应的硝酸的物质的量是，其中有mol的硝酸被还原，生成一氧化氮的体积，在标准状况下占L。

9、在NO、NO
2、CO
2
、HCl、H
2
S、SO
2
中，可以用硝酸与其它物质反应制取的气体
有写出有关的化学方程式
10、实验室制HNO
3的化学方程式是该反应是利用了HNO
3
的
性。