硝酸的氧化性.doc

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】。【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。【生说现象】把装置拿到投影仪，然后向小药瓶（）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、Cu B、Fe C、Au D、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+2H2O2）稀HNO3与Cu的反应3Cu+8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2+ 2NO+4H2O2NO + 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