硝酸的各种计算类型说课讲解
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《硝酸》说课稿(全国优质课获奖案例)硝酸说课稿 (全国优质课获奖案例)I. 背景介绍本说课稿介绍了一堂关于硝酸的化学课,该课程获得全国优质课获奖。
通过本堂课,学生将深入了解硝酸的性质、用途以及相关的安全措施。
II. 课程目标本课程的目标如下:1. 了解硝酸的基本性质和化学结构。
2. 了解硝酸在日常生活和工业中的应用。
3. 研究如何正确使用和处理硝酸以确保安全。
III. 教学准备为了有效实施本课程,教师需要准备以下教学资源:1. PowerPoint演示文稿,包括有关硝酸的基本信息和应用案例。
2. 实验材料和化学实验室的安全指导手册。
3. 图书、视频和互联网资源,以便学生进一步了解硝酸和相关知识。
IV. 教学过程1. 引入 (10分钟)教师通过图示和简要介绍引入硝酸的概念和基本信息。
学生可以分享他们对硝酸的了解,并提出问题。
2. 概念讲解 (20分钟)教师使用PPT演示文稿详细解释硝酸的化学结构、酸性、氧化性和腐蚀性等基本概念。
教师鼓励学生参与讨论,并解答学生提出的问题。
3. 应用案例分析 (15分钟)教师展示硝酸在工业生产、肥料制造和爆炸物制备等方面的应用案例。
学生从中了解硝酸的实际用途,并讨论其影响和限制。
4. 安全知识传授 (15分钟)教师强调处理硝酸时的安全性,并讲解正确使用和储存硝酸的方法。
学生通过图示和示范掌握相关安全知识。
5. 小组探究活动 (20分钟)学生分成小组,选择硝酸相关的话题进行深入研究。
他们可以使用图书、视频和互联网资源,以及化学实验室进行实践探究。
6. 总结与展望 (10分钟)教师与学生一起总结本堂课的重点内容,并展望研究硝酸的更多可能性。
V. 课后延伸为了帮助学生继续研究和思考,教师可以布置以下任务:1. 要求学生在家中调查并记录硝酸在日常生活中的其他应用案例。
2. 提供一份深入研究硝酸的书目清单,鼓励学生深入阅读和研究。
以上是《硝酸》说课稿 (全国优质课获奖案例) 的概要。
硝酸与金属的有关计算【三维目标】知识与技能:1、了解反应进程中硝酸还原产物的变化,2、学会从与金属反应时硝酸所起作用的角度解有关计算,3、掌握用化合价升降总数相等解氧化还原反应的计算,4、理解硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性。
过程与方法:培养学生学会分析反应过程以及多角度分析解决计算的能力。
情感态度与价值:发展学生学习化学的兴趣,培养学生积极探究的学习习惯和品质。
【计算的技巧】一、利用N守恒计算:溶液中的NO3-和生成的还原产物中N的物质的量之和等于原HNO3的物质的量例1.3.84g(0.06 mol)铜投入到盛有一定量浓硝酸的试管中,当金属铜全部溶解,在标准状态下收集到1.68L(0.075 mol)混合气体时,求参加反应的硝酸的物质的量_______。
练习1.38.4gCu跟适量的浓HNO3反应,Cu全部反应后共收集到气体22.4L(标准状况),反应中作氧化剂的硝酸与总消耗的HNO3的物质的量比 ( )A、5/11B、6/11C、5/6D、6/5二、利用电子守恒计算:金属转移的电子=氮元素转移的电子例2.铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应后硝酸被还原只产生4480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为()A. 9.02gB. 8.51gC. 8.26gD. 7.04g练习2.1.92g铜投入到一定量浓硝酸中,铜完全溶解,生成气体颜色越来越淡,共收集到标准状况下672mL气体,将盛此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的氧气,恰好使气体完全溶于水,则通入氧气的体积为( )A、504mLB、336mLC、224mLD、168mL三、利用电荷守恒计算:一般应用于硝酸有剩余的反应,反应后存在:n(NO3-) =n(H+)+2n(Cu2+)例3、6.4g铜与过量的硝酸(8 mol/L 60mL)充分反应后,硝酸的还原产物有NO、NO2,反应后溶液中所含H+离子为nmol,此时溶液中所含NO3-的物质的量为( )A、0.28 molB、0.31 molC、(n+0.2)molD、(n+0.4)mol【计算的常见题型】1. HNO3+Cu型:n(被还原的硝酸)=n(NO)+n(NO2)n(参加反应的硝酸)= n(NO)+n(NO2)+2n(Cu2+)2.HNO3+H2SO4+Cu或硝酸盐+H2SO4+Cu型:计算原理:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O例4、在1molKNO3和4molH2SO4的混合稀溶液中,加入1.5molCu粉,充分反应后,生成的气体在标况下的体积约为_________L.3.HNO3与Fe型:计算原理:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑ +2H2O3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O所得溶质为硝酸铁或硝酸亚铁或混合物例5、含ag硝酸的稀溶液,恰好使5.6gFe粉完全溶解,若有0.25n g HNO3被还原,则n值不可能是A.12.6B.16.8C.18.9D.25.24. Fe、Cu混合与HNO3反应的计算:现有Fe、Cu组成的合金,总物质的量为a mol,其中Cu的物质的量分数为x;研成粉末后,全部投入含bmolHNO3的稀溶液中,微热使其充分反应,且HNO3的还原产物只有NO,试回答下列问题:(1)、随HNO3用量的增加,溶液中的离子和残留固体的成分依次有六种情况,请用粒子符号填写下列空白:(2)、当残留金属离子只有Fe 2+和Cu 2+时,求b 的取值范围(3)、当x=0.5时,若溶液中Fe 2+和Fe 3+的物质的量相等时,在标况共产生672 mL 气体,求a 、b 的值。
《硝酸》说课稿《硝酸》说课稿作为一位优秀的人民教师,时常要开展说课稿准备工作,借助说课稿可以更好地提高教师理论素养和驾驭教材的能力。
那么你有了解过说课稿吗?以下是小编收集整理的《硝酸》说课稿,欢迎阅读与收藏。
《硝酸》说课稿1(一)教材分析本节内容是在了解了硝酸具有酸性的基础上进一步介绍硝酸的两种特性—强氧化性和不稳定性,硝酸的氧化性,既是本节的重点也是本章的重点,而硝酸与金属的反应又是学生突破硝酸强氧化性的一条重要途径。
为此本节课重点探究硝酸与金属的反应。
通过本节课的学习,学生对三大强酸的性质以及氮的化合物知识将有一个较全面的认识,同时可加深对物质结构理论及氧化还原知识的理解,它所涉及到的一些较复杂的化学方程式为学习氧化还原反应方程式的配平打下基础。
(二)学情分析已具备的知识:氧化还原反应规律、酸具有酸的通性及浓硫酸的特性已具备的能力:已有一定分析问题的能力和类比的能力,以及简单的实验操作能力综上所述,结合新课程的基本理念:关注社会生活,强化科学探究意识,培养学生的创新精神和实践能力。
我确定了本节课的教学目标一、教学目标(1)知识技能:了解硝酸的物理性质,掌握硝酸的不稳定性和强氧化性等两大特性。
(2)过程方法:通过硝酸泄露事件的录像,培养观察、归纳的能力通过创设情景、理论联系实际,培养学生分析推理、知识迁移及实际应用的能力通过实验探究,学习科学探究的过程与方法通过改进实验,启发学生的创新思维(3)情感态度价值观:通过硝酸泄露事件的录像,激发学生学习化学的兴趣通过实验探究培养学生严肃认真、事实事求是的实验习惯和科学态度。
利用“玻尔巧藏诺贝尔金质奖章”的故事,激发学生热爱科学,热爱祖国的爱国主义思想,提高学生的思想素质。
虽然硝酸在初中化学中曾经介绍过,但作为硝酸的性质只是简单提及,而且浓硝酸、稀硝酸的氧化性不尽相同,还原产物也不同,这就使得硝酸的氧化性与浓硫酸的氧化性相比更加复杂,更难掌握,因此确立本节课的教学重难点为:二、教学重点、难点重点:硝酸的两大特性难点:对硝酸强氧化性的理解和应用同时我还设计了本节课的创新点:在探究硝酸性质中既有理论探究也有实验探究还有实验仪器的改进学生活动的体验点:体验硝酸泄露的可怕性,硝酸的强氧化性以及实验仪器的改进三、教法学法教是为了不教,我采用学案导学、情景激学、目标驱动、实验助学的方式去帮助学生逐步形成良好的学习习惯,充分体现教师的引导作用。
第七讲 硝酸以及有关硝酸的计算(难点、热点)硝酸是一种强氧化性酸,其强氧化性特别是硝酸参与化学反应的计算是中学化学知识中的重点及难点,也是高考中常见的命题热点。
一、 关于硝酸1、氧化性酸和酸的氧化性任何酸溶液中都有较大量H +, H +作为氢元素的最高价态当然具有氧化性,且只有氧化性。
因此,任何酸都具有氧化性,我们称其为:“酸的氧化性”,所谓酸的通性也就是H +的性质,活泼金属与酸发生置换反应放出氢气就体现了酸(H +)的氧化性。
氧化性酸则是指其酸根部分也拥有氧化性的酸,如硝酸。
2、硝酸在化学反应中的作用①.只起酸的作用,如:Cu(OH)2 + 2HNO 3 == Cu(NO 3)2 +2H 2O②.只起氧化剂的作用。
如:C + 4 HNO 3 == CO 2↑ +4 NO 2 ↑+2H 2O③.即起酸的作用又起氧化剂的作用,如:3FeO + 10 HNO 3 (稀) == 3Fe(NO 3)3 + NO ↑ + 5 H 2O3、 硝酸跟金属反应的一般规律①.除Au 、Pt 以外,硝酸能和几乎全部金属发生氧化还原反应。
②.硝酸越稀,其还原产物的价态越低;金属越活泼,其还原产物的价态越低。
③.Fe 、AL 能被冷、浓硝酸钝化(钝化不是不反应)。
④.位于金属活动顺序表中H 以后的金属(Cu 、Hg 、Ag )能使浓硝酸还原为NO 2 ,稀硝酸还原为NO 。
如:Ag + 2HNO 3(浓) == AgNO 3 + NO 2 ↑+ H 2O3Ag + 4HNO 3(稀) == 3AgNO 3 + NO ↑ + 2H 2OZn 、Mg 等活泼金属与HNO 3 反应时,硝酸有可能被还原成N 2O 、N 2等,与极稀的硝酸反应,硝酸甚至被还原成NH 3.HNO 3(稀)只能使石蕊试液变红,不能使之褪色,因稀硝酸的氧化性不如浓硝酸强,不能将石蕊氧化。
例题1、 取三张蓝色石蕊试纸置于表面皿上,然后按顺序滴加65%的硝酸,98.3%的硫酸和新制氯水,三张试纸最终呈现的颜色是( )A. 白 红 白B. 红 黑 红C. 红 红 红D. 白 黑 白解析:因上述两酸均为浓酸,均具有强氧化性,新制氯水中含强氧化性的次氯酸,浓硫酸还表现出脱水性,所以应选D 。
高中化学备课教案:硝酸的酸度计算硝酸的酸度计算硝酸是一种重要的化学物质,在生产和实验中都具有广泛的应用。
在化学中,了解酸度计算的方法是非常重要的,尤其是在处理硝酸相关问题时。
因此,在备课教案中,硝酸的酸度计算是必不可少的内容之一。
一、硝酸的基本知识硝酸是一种无机酸,分子式为HNO3,是一种无色、透明、有刺激性气味的液体。
硝酸是强酸,具有刺激性,易挥发,不稳定。
在日常实验和生产中,通常使用浓硝酸(含硝酸80~99%的混合物)。
硝酸的酸度与其离子化程度有关,因此,在计算硝酸酸度时,需要考虑硝酸分子和其离子的相对浓度。
二、硝酸酸度的计算方法硝酸的酸度计算涉及到酸的分子和离子热力学平衡的问题。
根据酸碱反应的化学原理,可将硝酸水溶液的酸度表达为pH值。
1.计算pH值硝酸水溶液中,硝酸的酸度主要由以下两种离子贡献:HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-NO3- + H2O → HNO3 + OH-因此,硝酸水溶液的pH值计算公式可以表示为:pH=-log[H3O+]其中,[H3O+]代表氢氧化物离子浓度,可以通过以下公式计算:[H3O+] = Ka × [HN O3] / (Ka + [H+])其中,Ka为硝酸的酸离解常数,[H+]为氢离子浓度(可由pH值计算得出)。
2.计算酸强度硝酸的酸强度可以通过其酸离解常数Ka来表示。
硝酸的酸离解常数为4.0×10^-4,其中Ka越大,表明硝酸的酸强度越大。
硝酸的酸离解反应方程式为:HNO3 + H2O ⇔ H3O+ + NO3-根据反应方程式,可以得到相应的平衡常数表达式:Ka = [H3O+] × [NO3-] / [HNO3]三、硝酸的安全使用和处理硝酸是一种危险化学物质,使用时应当严格遵守安全操作规程和使用规定。
在操作过程中,必须佩戴防护手套、眼镜等保护装备,以避免与硝酸接触造成伤害。
在硝酸的处理过程中,应当将废液倒入专门的容器中,并在离开实验室前妥善处理。
硝酸的相关计算可能用到的原子量:Cu-64 Ag-108 Fe-56 O-16 Mg-24一、从反应的本质看:在浓硝酸中放入铜片:1、开始反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OCu +4H++2NO3-=Cu2+ +2NO2↑+2H2O2、若铜有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu +8H+ +2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O3、反应停止后,再加入少量的25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是(用离子方程式表示)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O二、计算的技巧:1、利用N守恒计算:参加反应的硝酸一部分显酸性,生成硝酸盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物(NO或NO 2),根据氮元素守恒解题。
浓HNO3+足量Cu(金属)型:M+HNO3=M(NO3)X+氮的氧化物+H2O根据氮元素守恒,分析硝酸的去向:n(起氧化性作用硝酸)=n(NO)+n(NO2)n(起酸性作用硝酸)=n(金属)×金属化合价n(参加反应的总硝酸)=n(起氧化性作用硝酸)+n(起酸性作用硝酸)=n(NO)+n(NO2)+n(金属)×金属化合价例1.将1.92g铜粉与一定量浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为1120mL。
(假设反应中只产生NO或NO 2)则消耗硝酸的物质的量为 mol。
A.0.12 B.0.11 C.0.09 D.0.08解析:因为0.03mol Cu 参加反应生成Cu(NO3)2 对应0.06mol HNO3 显酸性,0.05mol氮的氧化物(NO或NO2)对应0.05molHNO3起氧化性作用,所以共消耗硝酸0.11mol。
答案选B 【巩固练习】若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生5.6L气体(标准状况)。
则所消耗的硝酸的物质的量为 mol。
解析:【巩固练习】38.4gCu跟适量的浓HNO3反应,Cu全部反应后共收集到气体22.4L(标准状况),反应中作氧化剂的硝酸与总消耗的HNO3的物质的量比( )A.5∶11 B.6∶11 C.5∶6 D.6∶5解析:【变式训练】将25.6gCu与1.4mol浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为( )L。
(假设反应中只产生NO或NO2)解析:2、利用得失电子守恒计算:计算原理: 金属转移的电子=氮元素转移的电子只生成NO: n(金属)×金属化合价=n(NO)×3只生成NO2: n(金属)×金属化合价=n(NO2)×1NO和NO2都生成: n(金属)×金属化合价=n(NO)×3+n(NO2)×1例2.某金属单质和浓硝酸反应时,每有0.25mol单质反应就消耗1mol浓硝酸,反应中浓HNO3还原为NO2,则金属氧化后的化合价是( )A.+1 B.+2 C.+3 D.+4解析:【变式训练】某金属与浓硝酸恰好完全反应生成NO2(可加热),消耗金属和硝酸的物质的量之比为1∶4,则该金属可能是( )A.Cu B.Ag C.Al D.Zn解析:【知识拓展】某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。
当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1时,还原产物是( )A.NO2B.NO C.N2O D.N2解析:3、利用电荷守恒计算:一般应用于硝酸有剩余的反应,反应后存在:n(NO3-)=n(H+)+2n(Cu2+)例3.6.4g铜与过量的硝酸(8mol/L、60mL)充分反应后,硝酸的还原产物有NO、NO2,反应后溶液中所含H+离子为nmol,此时溶液中所含NO3-的物质的量为( ) A.0.28mol B.0.31mol C.(n+0.2)mol D.(n+0.4)mol解析:【变式训练】6.4g铜与60mL8mol/L硝酸反应,硝酸的还原产物有NO、NO2。
铜完全溶解后,测得溶液中NO3-的物质的量浓度为0.32mol/L,此时溶液中所含的H+物质的量浓度为( )A.0.12mol B.0.22mol C.0.32mol D.0.38mol解析:4、HNO3+H2SO4+Cu或硝酸盐+H2SO4+Cu用离子方程式解题:计算原理:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑ +4H2OCu +4H++2NO3-=Cu2+ +2NO2↑+2H2O例4.在1molKNO3和4molH2SO4的混合稀溶液中,加入1.5molCu粉,充分反应后,生成的气体在标况下的体积约为_______L。
A.5.6L B.11.2L C.22.4L D.33.6L解析:【巩固练习】在某100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是:0.4mol/L、0.1mol/L。
向该混合液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol/L)是( )A.0.15 B.0.225 C.0.35 D.0.45解析:5、从反应物的始态和终态看:终态法的运用使许多复杂问题简单化,在化学计算中具有非常重要的地位。
例5.铜镁合金4.6g完全溶于浓硝酸中,反应中硝酸被还原,只产生4480mLNO2 气体和336mLN2O4气体(标准状况下),反应后溶液中加足量NaOH溶液,生成沉淀的质量为g。
解析:反应中铜镁合金失去电子,最终转化为Cu(OH)2 和Mg(OH)2 沉淀,比较始态和终态,固体增加的质量为OH-的质量,而OH-的物质的量等于转移的电子的物质的量,再根据气体计算转移的电子的物质的量:n(e-)=4480mL /22400mL·mol-1+(336mL/22400mL·mol-1)×2=0.23mol所以沉淀的质量为:4.6+0.23×17=8.51g计算沉淀质量:n(金属所失的电子)=n(金属离子结合的OH-)【巩固练习】5.1g镁铝合金完全溶于过量浓硝酸中,反应中共产生11.2 NO2(标准状况下),若在反应后溶液中加入适量的氢氧化钠溶液,则生成沉淀质量最多为( ) A.13.6g B.7.8g C.5.8g D.4g解析:【变式训练】5.1g镁铝合金完全溶于过量浓硝酸中,反应中共产生11.2 NO2(标准状况下),若在反应后溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,则生成沉淀质量为( )A.13.6g B.7.8g C.5.8g D.4g解析:【变式训练】一定量的铝铁合金与300mL2mol/L的稀硝酸反应生成标准状况下3.36LNO 和三价铁盐、铝盐,再向反应后的溶液中加入3mol/LNaOH溶液,使铝铁元素全部转化为沉淀,则所加NaOH溶液体积为mL。
解析:【知识拓展】将32g铜粉与140mL一定量浓硝酸恰好完全反应,铜完全溶解应后收集到的气体在标准状况下的体积为11.2L。
(假设反应中只产生NO 或NO2 )请回答:(1)NO的体积为L,NO2的体积为L。
解析:(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入180mL5mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+ 全部沉淀,则原硝酸的浓度为mol/L。
解析:6、极限法计算HNO3与Fe反应:计算原理:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO ↑ +2H2O3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑ +4H2O所得溶质为硝酸铁或硝酸亚铁或混合物例6.把22.4g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到0.3molNO2 和0.2molNO。
下列说法正确的是( )A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3 B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2 C.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为1∶3D.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为3∶1解析:用极限法判断:22.4g(0.4mol)铁如完全转化为Fe(NO3)3转移0.4×3=1.2mol电子,如完全转化为Fe(NO3)2转移0.4×2=0.8mol电子,反应中实际转移0.3×1+0.2×3=0.9mol电子,所以产物中既有Fe(NO3)2又有Fe(NO3)3,分别设Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量分别x、y:据铁元素守恒有: x+y=0.4,据得失电子守恒有:2×x+3×y=0.9解之:x=0.3 y=0.1,答案选D【知识拓展】在500mL、2mol/L的稀硝酸中加入16.8g铁,充分反应后生成还原产物NO mol(假设反应中还原产物只有NO)。
解析:7、混合金属与HNO3反应的计算:例7.测定某铜银合金的成分,将30g合金完全溶解于80mol、浓度为 13.5mol/L的浓硝酸中,合金完全溶解后,收集到6.72L(标准状况下)的混合气体,并测得溶液的氢离子浓度为1mol/L,设反应后溶液的体积仍为80mL。
(1)被还原的硝酸的物质的量。
(2)合金中各金属成分。
(3)收集到的混合气体中NO2的体积(标准状况下)。
解析:(1)被还原的硝酸就是作氧化剂的硝酸,即生成的气体就对应被还原的硝酸,所以:n(被还原的硝酸)=6.72/22.4=0.3mol(2)设合金中铜银的物质的量分别为x、y则显酸性的硝酸的物质的量为2x+y因反应后溶液的氢离子浓度为1mol/L,则未参加反应的硝酸的物质的量为0.08×1据质量守恒有:64x+108y=30,据氮元素守恒有:2x+y+6.72/22.4=0.08×13.5–0.08×1 解得x=0.3 y=0.1(3)设混合体积中NO和NO2的物质的量分别为a mol、b mol,根据二者体积及电子转移守恒,则:a+b=6.72/22.4=0.3,3a+b=0.3×2+0.1×1解得a=0.1 b=0.1故混合气体中NO2的体积=0.1mol×22.4L/mol=2.24L【巩固练习】为了测定某铜银合金的组成,将17.2g合金溶于50mL 11.0mol/L的浓硝酸中,待合金完全溶解后,只生成NO2和NO气体,共4.48L(标准状况下),并测得此时溶液中硝酸的物质的量浓度为1.0mol/L.假设反应后溶液的体积仍为50mL。
试计算:(1)被还原的硝酸的物质的量。
(2)合金中银的质量分数。
【知识拓展】为测定某铜银合金的成分,将6.2g合金溶于40mL3.5mol/L的稀硝酸中,待合金完全溶解后,并测得溶液中H+浓度为1mol/L。
假设反应所得气体是NO2、NO的混合物,反应后溶液的体积仍为40mL,试计算:(1)合金中铜的物质的量。