3.2 氮及其重要化合物 第2课时(教学设计) 化学沪科版2020必修第一册
2025-09-24
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 3.2氮及其重要化合物 |
| 类型 | 教案-教学设计 |
| 知识点 | 氮族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 297 KB |
| 发布时间 | 2025-09-24 |
| 更新时间 | 2025-09-24 |
| 作者 | 微光 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-09-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54071385.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中化学教学设计聚焦氨、铵盐及硝酸的性质,课堂导入从农业生产见闻切入,引导学生分享肥料认知,结合氨气喷泉实验视频,搭建生活现象到化学原理的学习支架,梳理物质性质及氮肥应用脉络。
资料以实验探究为核心,通过喷泉实验、铜与硝酸反应视频等活动培养科学探究与实践能力,联系氮肥农业用途渗透科学态度与责任,配套对应训练巩固重点,助力教师高效教学,提升学生宏观辨识与微观探析素养。
内容正文:
3.2 氮及其重要化合物
第2课时 氮肥
一、知识目标
1.理解氨的物理性质和化学性质,掌握氨气的收集方法、喷泉实验原理及氨气的检验方法。
2.了解铵盐的物理性质和化学性质,掌握铵盐受热分解和与强碱反应的规律,学会铵根离子的检验方法。
3.了解硝酸的用途、物理性质和化学性质,掌握硝酸与金属、非金属的反应,理解硝酸的强氧化性。
二、素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上观察氨气、铵盐、硝酸的性质和反应现象,从微观上分析其反应原理和粒子变化,建立宏观现象与微观本质的联系。
2.证据推理与模型认知:通过实验现象和数据,推理得出氨、铵盐、硝酸的性质和反应规律,建立化学变化的模型,培养逻辑思维能力。
3.科学探究与创新意识:通过喷泉实验、铵盐受热分解实验等探究活动,培养学生的实验操作能力和创新思维,体会科学探究的过程和方法。
4.科学态度与社会责任:了解氮肥在农业生产中的重要作用,认识化学对社会发展的贡献,培养学生的社会责任感和环保意识。
一、教学重点
1.氨的化学性质、铵盐的性质;
2.硝酸的强氧化性。
二、教学难点
1.喷泉实验原理;
2.硝酸与金属反应的产物分析;
3.铵根离子的检验方法。
本节教学内容出自沪科版2020必修第一册第3.2节《氮及其重要化合物》的第2课时《氮肥》。氮及其化合物是高中化学元素化合物知识的重要组成部分,在生产、生活中有着广泛的应用。氮肥作为氮的重要化合物,与农业生产密切相关,是化学服务于社会的重要体现。 本课时内容分为氨和铵盐、硝态氮肥和硝酸两部分。教材首先介绍了氨的物理性质、化学性质,通过喷泉实验、与酸反应等实验,让学生直观感受氨的性质特点。接着讲解了铵盐的性质,包括受热分解、与碱反应等,同时引导学生思考铵态氮肥的存放和使用注意事项。对于硝态氮肥和硝酸,教材重点介绍了硝酸的物理性质、化学性质,尤其是硝酸的强氧化性,通过铜与硝酸的反应等实验,让学生理解硝酸在不同条件下的反应情况。这些内容不仅有助于学生掌握氮及其化合物的知识,还能培养学生的实验探究能力和科学思维。
教学对象是高一阶段的学生,他们已经具备了一定的化学基础知识,如物质的分类、化学反应的基本类型等。在初中化学中,学生对常见的酸、碱、盐有了初步的认识,这为本节课学习氨、铵盐和硝酸等知识奠定了基础。 然而,高中化学知识的深度和广度都有了明显的提升,学生在学习过程中可能会遇到一些困难。在思维方面,学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,对于一些抽象的化学概念和化学反应原理,理解起来可能存在一定的难度。例如,对于硝酸的强氧化性,学生可能难以理解硝酸在不同浓度下与金属反应的产物不同。 此外,学生的实验操作能力和观察分析能力也有待提高。在进行喷泉实验、铜与硝酸反应等实验时,学生可能不能准确观察实验现象并进行合理的分析。因此,在教学过程中,教师应注重引导学生将新知识与已有的知识进行联系和整合,通过实验演示、多媒体展示等多种教学手段,帮助学生理解抽象的化学概念和原理,培养学生的实验操作能力和科学思维能力。同时,要关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与课堂讨论和实验探究,提高学生的学习兴趣和主动性。
教学环节一 课堂导入
【分享农业生产见闻】同学们,大家在生活中有没有去过农村,或者在电视上看过农业生产的场景呢?在农业生产里,庄稼的茁壮成长离不开肥料的助力。大家能说一说自己知道的肥料有哪些吗?(给学生一些时间思考和发言,学生可能会提到尿素、复合肥等)
【引入氮肥重要性】大家知道得还不少呢。在众多肥料中,氮肥可是起着至关重要的作用。它能让庄稼的叶子更加翠绿,促进植物的茎叶生长,提高农作物的产量。就像在一些大型的农场里,合理使用氮肥后,小麦、水稻等农作物的产量能大幅提升。但是,你们知道氮肥是怎么来的,它又有哪些种类和性质吗?
【展示氨气喷泉实验视频】现在,老师给大家播放一段有趣的实验视频。(播放氨气喷泉实验视频)大家看,当挤压滴管的胶头,让少量水进入充满氨气的烧瓶后,神奇的现象出现了,烧杯中的酚酞溶液像喷泉一样涌入烧瓶,而且变成了红色。这是为什么呢?其实啊,这个实验就和我们今天要学习的氨密切相关。氨不仅能用于制作氮肥,它还有很多其他的奇妙性质。接下来,就让我们一起走进氮及其重要化合物的世界,揭开它们的神秘面纱。
【设计意图】
1.激发学生兴趣:通过让学生分享生活中对肥料的认知,能迅速拉近化学知识与学生生活的距离,激发学生的表达欲望和学习兴趣,使学生主动参与到课堂讨论中来。播放氨气喷泉实验视频,以直观、有趣的实验现象进一步吸引学生的注意力,让他们对化学实验产生浓厚的好奇心。
2.联系生产生活:从农业生产中氮肥的重要作用引入,让学生了解化学知识在实际生产中的应用,明白化学与生活息息相关,提高学生对化学学习的重视程度。
3.引发思考,导入新课:由氮肥的来源、种类和性质问题,以及氨气喷泉实验现象引发的疑问,自然地过渡到本节课关于氮及其重要化合物的学习主题,让学生明确学习方向,带着问题去探索新知识,提高学习的主动性和积极性。
教学任务一 氨和铵盐
活动一 氨的物理性质
【引入】同学们,在农业生产中,氮肥起着至关重要的作用,而氨和铵盐是氮肥的重要组成部分。今天我们就先来了解一下氨的物理性质。
【问题】请大家结合生活常识和已有的知识,思考氨可能具有哪些物理性质呢?
【学生思考】学生们积极思考并回答:氨可能是无色气体,有刺激性气味,密度可能比空气小,可能能溶于水。
【讲解】大家说得很对。氨是一种无色气体,密度比空气小,具有刺激性气味,并且极易溶于水。氨气分子之间容易形成氢键,故其易液化。
【学生任务】阅读教材相关内容,总结氨的物理性质,并填写下表:
颜色
状态
密度
气味
溶解性
无色
气体
比空气小
刺激性气味
极易溶于水
【总结】强调氨的这些物理性质,如密度比空气小决定了我们收集氨气要用向下排空气法;极易溶于水使得在用水吸收氨气时要注意防倒吸。
【对应训练1】收集氨气时,应该采用的方法是( )
A. 向上排空气法
B. 向下排空气法
C. 排水法
D. 以上方法都可以
【答案】B
【解析】氨气密度比空气小,所以用向下排空气法收集,故答案选B。
【对应训练2】下列关于氨的物理性质的描述中,错误的是( )
A. 无色气体
B. 密度比空气大
C. 有刺激性气味
D. 极易溶于水
【答案】B
【解析】氨的密度比空气小,不是比空气大,所以B选项错误。
活动二 氨的喷泉实验
【引入】为了更直观地感受氨极易溶于水这一性质,我们来学习氨的喷泉实验。
【问题】展示喷泉实验装置,提出问题:从宏观和微观两个方面探究形成喷泉的原因是什么?
【学生思考】学生分组讨论后回答:
宏观上,氨气极易溶于水,使上方烧瓶内压强迅速减小,形成压强差,在大气压作用下,下方烧杯里的水(含酚酞)被压入烧瓶,形成喷泉。
微观上,氨气与水反应,生成一水合氨,使上方烧瓶内压强迅速减小,一水合氨是一种弱碱,使酚酞变红色,产生红色喷泉,化学方程式为。
【讲解】对学生的回答进行评价和完善,强调形成喷泉的关键是容器内外产生较大的压强差。
【问题】喷泉实验成功的关键是什么?
【学生思考】学生回答:①装置气密性要好;②烧瓶和气体要干;③烧瓶内的气体要满。
【总结】再次强调喷泉实验成功的关键条件,以及产生喷泉的条件是容器内外产生较大的压强差。
【对应训练1】下列气体和液体的组合中,不能形成喷泉实验的是( )
A. 和水
B. 和水
C. 和饱和溶液
D. 和溶液
【答案】C
【解析】在饱和溶液中溶解度很小,不能形成较大的压强差,所以不能形成喷泉实验,故答案选C。
【对应训练2】在喷泉实验中,若要使喷泉更明显,可采取的措施是( )
A. 减小烧瓶内气体的压强
B. 增大烧瓶内气体的压强
C. 减小外界大气压
D. 增大外界大气压
【答案】A
【解析】减小烧瓶内气体的压强,能使容器内外压强差更大,喷泉更明显,故答案选A。
活动三 氨水的认识
【引入】氨气溶于水所得溶液即氨水,那么氨水有哪些特点呢?
【问题】氨水的成分有哪些?其性质如何?
【学生思考】学生阅读教材后回答:氨水中有三分子、、和三离子、、。氨水显碱性,能使酚酞变红色。
【讲解】对学生的回答进行评价和补充,强调:
1.氨水中除水分子外,含量最多的是,但求氨水的质量分数、物质的量浓度时,视溶质为。
2.氨水密度小于,且浓度越大,密度越小。
【问题】有什么性质?
【学生思考】学生回答:不稳定,受热易分解,化学方程式为,可用于实验室快速制备氨气。
【总结】总结氨水的成分、性质以及的不稳定性。
【对应训练1】下列关于氨水的说法中,正确的是( )
A. 氨水是纯净物
B. 氨水中溶质是
C. 氨水中除水分子外,含量最多的是
D. 氨水显碱性
【答案】D
【解析】氨水是混合物,溶质视其为,除水分子外含量最多的是,氨水显碱性,所以答案选D。
【对应训练2】实验室快速制备氨气可采用的方法是( )
A. 加热氯化铵固体
B. 加热浓氨水
C. 向氯化铵溶液中加入氢氧化钠溶液
D. 向氯化铵溶液中加入浓硫酸
【答案】B
【解析】加热浓氨水,分解产生氨气,可用于快速制备氨气,故答案选B。
活动四 氨的化学性质
【引入】氨除了能与水反应,还能与其他物质发生反应,下面我们来学习氨的其他化学性质。
【问题】氨气与氯化氢反应会有什么现象?浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生相同现象吗?
【学生思考】学生回答:氨气与氯化氢反应产生白烟,化学方程式为。浓硫酸没有挥发性,浓硝酸有挥发性,挥发性酸(、等)遇氨气均有白烟生成;难挥发性酸、无此现象。
【讲解】对学生的回答进行肯定和强调,展示相关实验视频加深学生印象。
【问题】检验氨气都有哪些方法?
【学生思考】学生回答:
1.湿润的石蕊试纸,试纸变蓝;
2.湿润的酚酞试纸,试纸变红;
3.蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟。
【总结】总结氨与酸的反应现象以及检验氨气的方法,强调试纸必须润湿,干燥的氨气不能使试纸变色。
【对应训练1】下列能用于检验氨气的是( )
A. 干燥的红色石蕊试纸
B. 干燥的蓝色石蕊试纸
C. 湿润的红色石蕊试纸
D. 湿润的蓝色石蕊试纸
【答案】C
【解析】氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,答案选C。
【对应训练2】氨气与下列物质反应,能产生白烟的是( )
A. 浓硫酸
B. 浓硝酸
C. 稀硫酸
D. 稀盐酸
【答案】B
【解析】浓硝酸有挥发性,与氨气反应产生白烟,浓硫酸、稀硫酸无挥发性,稀盐酸挥发性不如浓硝酸,所以答案选B。
活动五 铵盐的性质
【引入】铵盐是农业上常用的化肥,下面我们来学习铵盐的性质。
【问题】铵盐是如何形成的?其物理性质有哪些?
【学生思考】学生回答:铵盐的形成是。铵盐绝大多数易溶于水,溶于水时吸热。
【讲解】对学生的回答进行评价和肯定,提出问题:氨水为什么不能成为氮肥的主角?如何实现氨气到铵盐的转化?引导学生进一步思考。
【问题】铵盐受热分解有什么规律?
【学生思考】学生根据教材实验回答:
但并不是所有的铵盐都能受热分解得到氨气,如 ,。
【讲解】对学生的回答进行评价和总结,强调铵盐受热分解的多样性以及存放铵态氮肥的方法是密封包装并放在阴凉通风干燥处。
【问题】铵盐与强碱反应有什么现象和规律?
【学生思考】学生回答:铵盐都与强碱在加热条件下反应放出氨气,如 ,溶液中反应实质为。实验现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【总结】总结铵盐的形成、物理性质、受热分解和与强碱反应的性质,强调的检验方法。
【对应训练1】下列关于铵盐的说法中,错误的是( )
A. 铵盐都易溶于水
B. 铵盐受热都能分解产生氨气
C. 铵盐与强碱反应都能产生氨气
D. 铵盐是由铵根离子和酸根离子组成的化合物
【答案】B
【解析】并不是所有铵盐受热都能分解产生氨气,如等,所以B选项错误。
【对应训练2】检验某白色固体粉末中是否含有,可选用的试剂和试纸是( )
①蒸馏水 ②稀硫酸 ③氢氧化钠浓溶液 ④红色石蕊试纸 ⑤蓝色石蕊试纸
A. ①②④
B. ②⑤
C. ①③④
D. ①③⑤
【答案】C
【解析】取少许样品与碱混合于试管中共热,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变蓝,则证明样品中含有,所以选①③④,答案选C。
教学任务二 硝态氮肥和硝酸
活动一 认识硝酸的用途
【引入】在化学工业中,硝酸是一种非常重要的物质,它有很多用途,下面我们来了解一下。
【问题】硝酸有哪些重要用途?
【学生思考】学生阅读教材后回答:硝酸是制造炸药、燃料、医药、硝化纤维,化肥等的重要原料。
【讲解】对学生的回答进行肯定和补充,展示一些硝酸在实际生产生活中的应用图片,加深学生的认识。
【对应训练1】下列物质的制备与硝酸无关的是( )
A. 炸药
B. 燃料
C. 硫酸
D. 化肥
【答案】C
【解析】硫酸的制备与硝酸无关,炸药、燃料、化肥的制备都可能用到硝酸,所以答案选C。
【对应训练2】硝酸被称为“国防工业之母”,是因为它是制取( )的重要原料。
A. 玻璃
B. 陶瓷
C. 炸药
D. 水泥
【答案】C
【解析】硝酸是制取炸药的重要原料,所以被称为“国防工业之母”,答案选C。
活动二 硝酸的物理性质
【引入】了解了硝酸的用途,我们再来看看硝酸的物理性质。
【问题】硝酸有哪些物理性质?使用时需要注意什么?
【学生思考】学生回答:硝酸是无色液体,有刺激性气味,易挥发(沸点是),与水以任意比互溶,质量分数为以上的硝酸叫发烟硝酸。使用时须注意防护和通风,因为硝酸具有强腐蚀性和挥发性。
【问题】硝酸是无色液体,但久置的浓硝酸为什么会显黄色?
【学生思考】学生回答:浓硝酸不稳定,分解产生的溶解在硝酸中,使硝酸显黄色。
【总结】总结硝酸的物理性质和使用注意事项,强调硝酸的不稳定性。
【对应训练1】下列关于硝酸的说法中,错误的是( )
A. 硝酸是无色液体
B. 硝酸易挥发
C. 硝酸与水不能互溶
D. 浓硝酸有强腐蚀性
【答案】C
【解析】硝酸与水以任意比互溶,所以C选项错误。
【对应训练2】久置的浓硝酸显黄色,是因为( )
A. 硝酸分解产生了
B. 硝酸分解产生了
C. 硝酸被氧化了
D. 硝酸被还原了
【答案】B
【解析】浓硝酸分解产生的溶解在硝酸中,使硝酸显黄色,所以答案选B。
活动三 硝酸的化学性质
氧化性:与金属的反应
【引入】硝酸具有强氧化性,下面我们来学习硝酸与金属的反应。
【问题】铜与稀硝酸和浓硝酸反应的现象和化学方程式分别是什么?
【学生思考】学生回答:
铜与稀硝酸反应: ,现象是铜逐渐溶解,溶液变蓝,有无色气体产生。
铜与浓硝酸反应: ,现象是铜迅速溶解,溶液变蓝,有红棕色气体产生。
【讲解】对学生的回答进行评价和强调,展示相关实验视频,加深学生对反应现象的理解。
【问题】足量的中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应?
【学生思考】学生回答:开始时铜与浓硝酸反应:;随着反应进行,硝酸由浓变稀,则发生:。
【问题】硝酸与金属反应有什么特点?
【学生思考】学生回答:硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同,其还原产物不同,一般情况下,浓硝酸被还原为,稀硝酸被还原为。硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应,将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下,浓硝酸能使铁、铝钝化。
【总结】总结硝酸与金属反应的现象、化学方程式和特点,强调硝酸的强氧化性。
【对应训练1】铜与硝酸反应时,硝酸表现出的性质是( )
A. 酸性
B. 氧化性
C. 酸性和氧化性
D. 还原性
【答案】C
【解析】铜与硝酸反应生成硝酸盐,体现硝酸的酸性,同时硝酸被还原,体现氧化性,所以答案选C。
【对应训练2】在常温下,可用铁制容器盛装的溶液是( )
A. 稀硝酸
B. 浓硝酸
C. 硫酸铜溶液
D. 稀硫酸
【答案】B
【解析】常温下,浓硝酸能使铁钝化,所以可用铁制容器盛装浓硝酸,答案选B。
氧化性:与非金属的反应
【引入】硝酸不仅能与金属反应,还能与非金属反应,下面我们来学习这方面的知识。
【问题】硝酸与碳、硫等非金属反应的化学方程式分别是什么?
【学生思考】学生回答:
【讲解】对学生的回答进行评价和强调,说明硝酸能将非金属单质氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸,进一步体现硝酸的强氧化性。
3.2 氮及其重要化合物
第2课时 氮肥
一、氨和铵盐
(一)氨
1.物理性质
o颜色、状态、密度、气味、溶解性、熔沸点
2.化学性质
o与水反应:NH₃ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
o与酸反应:NH₃ + HCl = NH₄Cl
o检验方法
湿润石蕊试纸
湿润酚酞试纸
蘸有浓盐酸玻璃棒
(二)氨水
1.成分:三分子、三离子
2.性质:碱性、不稳定性
3.与液氨对比
(三)铵盐
1.物理性质
2.化学性质
o受热分解
NH₄Cl ═Δ═ NH₃↑ + HCl↑
NH₄HCO₃ ═Δ═ NH₃↑ + H₂O + CO₂↑
o与强碱反应:NH₄⁺ + OH⁻ ═Δ═ NH₃↑ + H₂O
3.检验
二、硝态氮肥和硝酸
(一)硝酸用途
(二)硝酸物理性质
(三)硝酸化学性质
1.氧化性
o与金属反应
铜与浓硝酸:Cu + 4HNO₃(浓) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O
铜与稀硝酸:3Cu + 8HNO₃(稀) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O
o与非金属反应
C + 4HNO₃(浓) ═Δ═ 2H₂O + 4NO₂↑ + CO₂↑
S + 6HNO₃(浓) ═Δ═ H₂SO₄ + 6NO₂↑ + 2H₂O
1.下列关于氨水的叙述正确的是( )
A.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH₃(除水外)
D.1 mol·L⁻¹的氨水指在1 L溶液中含NH₃、NH₃·H₂O、NH₄⁺物质的量之和为1 mol
【答案】D
【解析】A选项,氨水是混合物,不是弱碱,氨水显碱性是因为其中的一水合氨电离出氢氧根离子,该说法错误;B选项,氨水是氨的水溶液,是混合物,液氨是液态的氨气,是纯净物,二者成分不同,该说法错误;C选项,氨水中除水分子外,含量最多的是NH₃·H₂O,而不是NH₃,该说法错误;D选项,1 mol·L⁻¹的氨水指在1 L溶液中含NH₃、NH₃·H₂O、NH₄⁺物质的量之和为1 mol,该说法正确。答案选D。
2.下列有关NH₃两个实验说法中正确的是( )
A.两个实验均表现了NH₃易溶于水
B.两个实验均表现了NH₃易挥发
C.两个实验均表现了NH₃是碱性气体
D.两个实验均表现了NH₃是还原性气体
【答案】C
【解析】题干未给出具体的两个实验,但一般关于氨气的常见实验有喷泉实验和氨气与氯化氢反应实验等。喷泉实验体现了氨气极易溶于水以及氨气溶于水显碱性;氨气与氯化氢反应生成氯化铵体现了氨气是碱性气体。A选项,若实验中有氨气与氯化氢反应的实验,该实验未体现氨气易溶于水,该说法错误;B选项,若实验中有喷泉实验,该实验未体现氨气易挥发,该说法错误;C选项,两个实验通常都能体现氨气是碱性气体,该说法正确;D选项,所给常见实验一般未体现氨气的还原性,该说法错误。答案选C。
3.铜与硝酸反应的装置如图所示,实验步骤如下:
步骤1:向试管a中加入2mL浓硝酸,塞上带有铜丝的橡胶塞。观察到铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管中充满红棕色气体。
步骤2:一段时间后,试管a中反应变平缓,溶液逐渐变成蓝色,同时气体颜色从下方开始变浅,最终变成无色。
步骤3:反应停止后,用注射器向试管a中注入少量稀硫酸,铜丝继续溶解,产生无色气体。
下列说法不正确的是
A.步骤1观察到试管a中充满红棕色气体,说明铜和浓硝酸反应生成NO₂
B.步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅,说明浓硝酸已经变成稀硝酸
C.步骤3固体继续溶解,说明此时Cu被H⁺氧化
D.相对于步骤2,步骤1中溶液显绿色可能是NO₂溶解在硝酸铜中所致
【答案】C
【解析】A选项,红棕色气体是二氧化氮,步骤1中观察到试管a中充满红棕色气体,说明铜和浓硝酸反应生成了NO₂,该说法正确;B选项,随着反应进行,浓硝酸不断消耗,浓度逐渐变稀,铜与稀硝酸反应生成无色的NO,所以反应变平缓且气体颜色从下方开始变浅,说明浓硝酸已经变成稀硝酸,该说法正确;C选项,步骤3中加入稀硫酸后,溶液中有硝酸根离子和氢离子,相当于又有了稀硝酸,是硝酸根离子在酸性条件下氧化铜,而不是H⁺氧化Cu,该说法错误;D选项,步骤1中溶液显绿色可能是NO₂溶解在硝酸铜中所致,该说法正确。答案选C。
4.硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10 mL 0.5 mol·L⁻¹ HNO₃与0.048 g Mg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态,下列说法不正确的是( )
A.HNO₃作还原剂
B.HNO₃浓度越低,N元素还原价态越低
C.反应中转移电子数为0.004 mol
D.还原产物可能为NH₄NO₃
【答案】A
【解析】n(HNO₃)=0.01L×0.5mol·L⁻¹ = 0.005mol,n(Mg)=0.048g÷24g/mol = 0.002mol。A选项,硝酸与金属反应时,硝酸中氮元素化合价降低,硝酸作氧化剂,而不是还原剂,该说法错误;B选项,一般情况下,硝酸浓度越低,氮元素被还原的价态越低,该说法正确;C选项,镁失电子数为0.002mol×2 = 0.004mol,即反应中转移电子数为0.004 mol,该说法正确;D选项,设氮元素被还原后的价态为x,根据得失电子守恒可得0.002mol×2 = 0.005mol×(5 - x),解得x = - 3,所以还原产物可能为NH₄NO₃,该说法正确。答案选A。
在本节课的教学中,通过实验和实例引导学生理解氨、铵盐和硝酸的性质,学生对实验表现出较高的兴趣,课堂参与度较高。但在讲解硝酸的强氧化性时,部分学生对于不同浓度硝酸与金属反应的产物及原理理解存在困难,后续应加强这部分的讲解和练习。在教学方法上,应更多地鼓励学生自主思考和讨论,培养学生的科学思维和解决问题的能力。同时,要关注学生对知识点的掌握情况,及时进行有针对性的辅导和巩固,以提高教学效果。
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