5.2.3 硝酸 教学设计 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

课题 5.2 氮及其化合物 第3课时 硝酸 教学设计 教科书 书 名：必修二教材 出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月 教学目标 核心素养： 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硝酸的主要性质，认识这些性质在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.结合实例认识硝酸的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 学习目标： 1. 结合实验探究，了解硝酸的主要性质——不稳定性和强氧化性，知道硝酸是重要的化工原料。 教学内容 教学重点： 硝酸的不稳定性和强氧化性。 教学难点： 硝酸的强氧化性。 教学过程 教学环节一、引入教学，建立研究视角 【引入】运输浓硝酸的铝槽车泄露：2023年2月14日，美国亚利桑那州图森市高速公路一卡车侧翻，引发危险物质硝酸泄漏，产生大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以防止其扩散造成更大危害。 思考1：为什么可以用纯碱处理泄漏出来的硝酸？ 思考2：为什么现场有大量红棕色的烟雾？ 思考3：为什么可以用铝槽车运输浓硝酸？ 教学环节二、硝酸的结构特征 【教师活动】硝酸是我们中学阶段常见的三大强酸之一，请写出硝酸的分子式，分析硝酸中各元素的化合价及所含化学键的类型？ 【学生活动】写化学式，分析化合价及化学键类型 【板书】一、HNO3的结构：化学键类型：共价键，共价化合物 【教师活动】物质结构决定性质，根据硝酸的结构，化合价等分析硝酸有哪些性质？ 教学环节三、硝酸的物理性质 【教师活动】展示盛放纯硝酸的试剂瓶，观察硝酸的物理性质： 【学生活动】总结硝酸的物理性质：纯净的硝酸是无色、有刺激性气味的液体，易挥发。 【板书】二、HNO3的物理性质：纯净的硝酸是无色、有刺激性气味的液体，易挥发。 【教师活动】展示盛放弄硝酸的试剂瓶，请同学们思考：浓硝酸溶液为什么呈黄色? 【学生活动】浓硝酸显黄色是因为硝酸分解的二氧化氮溶解在其中。 教学环节四、硝酸的化学性质 【教师活动】学习了硝酸的物理性质，硝酸又有哪些化学性质呢? 【学生活动】思考、讨论、总结 【板书】三、HNO3的化学性质： 1. 酸性 能使紫色石蕊溶液变红（浓硝酸能使溶液褪色） 与碱性氧化物反应，生成盐和水 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O 与某些盐反应，生成新盐和新酸：2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2↑+ H2O 与碱反应，生成盐和水HNO3+NaOH=NaNO3+H2O 与氨气反应，生成硝酸铵 HNO3+NH3= NH4NO3 【教师活动】为什么有的浓硝酸看起来有颜色呢？ 【学生活动】浓硝酸见光或者受热会分解产生二氧化氮 【板书】2. 不稳定性 【教师活动】浓硝酸不稳定，受热或光照易分解，生成NO2，使其呈黄色，实验室该如何保存浓硝酸呢？ 【学生活动】将其保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。 【板书】 贮存：一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放置于阴凉处。 【教师活动】硝酸中氮元素为+5价，处于氮元素的最高价，容易得到电子，发生还原反应，故硝酸有氧化性。 【教师活动】硝酸的强氧化性：【实验5-8】如图5-14所示，在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，向上拉铜丝，终止反应。 【学生活动】观察并比较实验现象。 【教师小结】硝酸具有强氧化性。稀硝酸和浓硝酸都能氧化其他酸不能氧化的铜。 4HNO3（浓）+Cu === Cu（NO3）2+2NO2 ↑+2H2O 8HNO3（稀）+3Cu === 3Cu（NO3）2+2NO ↑ +4H2O 浓硝酸的还原产物为 NO2，稀硝酸的还原产物为 NO。 【板书】3.强氧化性 （1） 与Cu反应 4HNO3（浓）+Cu === Cu（NO3）2+2NO2 ↑+2H2O 8HNO3（稀）+3Cu === 3Cu（NO3）2+2NO ↑ +4H2O 【教师设问】浓硝酸的氧化性很强，为什么运输浓硝酸时还是用铁罐车和铝槽车运输？ 【教师讲述】有些金属如铁、铝等虽然能与稀硝酸或稀硫酸反应，但在常温下却可以用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸。这是因为常温下，铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。当加热时，铁、铝会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。 【板书】（2）常温下，Fe、Al遇浓硝酸钝化，加热时，可以发生反应。 【教师活动】浓硫酸是强氧化性酸，可以将非金属单质氧化，浓硝酸可以吗？ 请尝试