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2015-2016学年高一化学苏教版必修1学案：4.2.3硝酸的性质

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第3课时 硝酸的性质

学习目标定位：1.通过研究实际问题，掌握硝酸的物理性质和化学性质，并了解其用途。2.会用氧化还原反应的规律分析硝酸的特征。3.知道工业上生产硝酸的基本原理。

知识点一 硝酸的性质

【活动设计】

1．取一瓶浓硝酸，打开瓶盖，小心地扇闻浓硝酸的气味。请描述硝酸的物理性质。

颜色 气味 挥发性 状态 保存

2.在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量4 mol·L－1的稀硝酸和15 mol·L－1的浓硝酸，立即用蘸有氢氧化钠溶液的棉花封住试管口，观察试管中发生的现象。

(1)实验现象：______________________________________________________________。

(2)结论：___________________________________________________________________。

(3)铜与浓HNO3反应的化学方程式：_______________________________________，

铜与稀HNO3反应的化学方程式：___________________________________________。

3．将上述实验中的金属铜换成金属铁进行相同的实验，观察发生的现象。

(1)实验现象：加入浓硝酸的试管中，铁片________。加入稀硝酸的试管中，有______产生，在试管口上方，______气体变成了______，溶液变为________。

(2)实验结论：Fe在常温下遇到浓HNO3发生钝化现象。稀硝酸与铁反应生成了NO，NO遇空气后又生成了NO2。

(3)反应的化学方程式：

Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O(铁不足)，2NO＋O2===2NO2。

4．通过上面实验探究，你对硝酸的氧化性有了哪些认识？通常情况下，浓、稀硝酸作氧化剂时，还原产物有何规律？

5．浓HNO3不稳定，受热或见光容易分解

4HNO3=====受热或见光2H2O＋4NO2↑＋O2↑

硝酸越浓，越易分解。

(1)大量的浓硝酸为什么会呈现黄色？硝酸应如何保存？

2

(2)硝酸分解有NO2生成，那么产物还有什么物质？你是如何推断出来的？写出有关反应的化学方程式。

6．浓硝酸在加热的条件下还能与碳等非金属单质反应。如：C＋4HNO3(浓)=====△________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

7．问题讨论

(1)在铜与浓硝酸的反应中生成Cu(NO3)2、NO2、H2O，在铜与稀硝酸的反应中生成Cu(NO3)2、NO、H2O，浓硝酸氧化性强还是稀硝酸氧化性强？

(2)铜与硝酸反应不生成氢气；锌比铜活泼，与硝酸反应生成氢气吗？

(3)在金属与HNO3的反应中，硝酸表现哪些性质？

【学以致用】

1．下列各项叙述正确的是________。

A．浓硝酸中滴入紫色石蕊试液，微热，溶液先变红，后褪色

B．Al(OH)3与浓硝酸反应表现了浓硝酸的强氧化性

C．FeO与浓硝酸的反应属于复分解反应

D．单质碳与浓硝酸加热，生成的气体为CO2和NO的混合物

E．浓硝酸常显淡黄色表现了浓硝酸的强氧化性

F．常温下铁与浓硝酸反应，生成Fe(NO3)2和NO2

2．浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入少量稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是( )

A．颜色变浅 B．变为红色

C．没有改变 D．变为黄棕色

知识点二 硝酸的用途及工业制法

【活动设计】

1．硝酸的用途

(1)硝酸是一种重要的化工原料，常用来制备________、______、__________、______和________等。

(2)实验室里，硝酸是一种重要的化学试剂。

硝酸对皮肤、衣物、纸张等有强烈的腐蚀性。不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用____________，再用__________或肥皂清洗。

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2．工业制备硝酸

三设备 三个反应原理

转化器 4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O

热交换器 2NO＋O2===2NO2

吸收塔 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

【学以致用】

3．下图为工业制硝酸的流程示意图，读图后回答问题：

(1)混合气体可能呈红棕色的设备有______________________，用化学方程式表示出其原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

在吸收塔中发生的反应为________________________________________________；

(2)为提高原料利用率，从上图中看出在实际生产中采取的有效措施是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

因而理论上NO转化为HNO3的总反应为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

1．硝酸具有强氧化性：

(1)能将大多数金属(如铜等)氧化成高价金属的硝酸盐，浓硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。

(2)常温下，浓硝酸能使铁(铝)发生钝化，这是因为浓硝酸将铁、铝容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜。若在加热条件下，可破坏氧化膜，从而使反应继续进行。

(3)王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。

(4)浓HNO3与非金属反应，还原产物一般是NO2，而非金属一般被氧化成最高价氧化物或相应的最高价含氧酸。

4

2．硝酸与金属反应的计算

(1)基本题型

①硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性，可由金属与硝酸反应的关系，求还原产物的化学式(或元素化合价)或物质的量，以及HNO3的物质的量等。

②浓硝酸与Cu反应时

若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，可利用守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体

之间的量的关系。硝酸与其他金属(过量)反应的情况与此类似。

(2)常用计算方法

①电子守恒

硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，氮元素得到的电子数目等于金属原子失去的电子数目。

②原子守恒

硝酸与金属反应时，一部分以NO－3的形式存在，另一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量之和与反应中消耗的HNO3的物质的量相等。

③电荷守恒

HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)有：c(NO－3)＝c(H＋)＋n×c(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。

3．硝酸的工业制法——氨的催化氧化法

(1)反应原理

4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O

2NO＋O2===2NO2

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

(2)主要设备：转化器、吸收塔。

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第3课时 硝酸的性质

学习探究区

知识点一

活动设计

1．无色 刺激性 易挥发 液态 棕色试剂瓶，阴凉处

2．(1)反应开始后两支试管中都有气泡产生，生成蓝色溶液，浓HNO3反应强烈，放出红棕色气体；稀HNO3反应缓慢，放出无色气体

(2)浓、稀硝酸都与铜反应，浓HNO3与铜反应生成的气体为NO2；稀HNO3与铜反应生成的气体为NO

(3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

3．(1)没有明显变化 气泡 无色 红棕色 棕黄色

4．(1)硝酸具有强氧化性，是一种强氧化剂，能与金、铂等以外的大多数金属反应。铝、铁能在冷的浓硝酸中钝化。

(2)浓硝酸一般被还原为NO2，稀硝酸一般被还原为NO，产物与硝酸的浓度有关。

(3)HNO3的浓度越大，温度越高，氧化性越强。

5．(1)硝酸不稳定，易分解，有NO2产生，并溶于硝酸呈现黄色。所以硝酸一般保存在棕色瓶里，放置在阴凉处。

(2)在硝酸中，氢元素化合价为＋1价，氮元素为＋5价，均为其最高价态，氧元素为－2价，又因为反应后生成NO2，氮元素化合价降低了，只有氧元素化合价升高，因而有O2产生，4HNO3=====受热或见光4NO2↑＋O2↑＋2H2O。

6．CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

7．(1)浓硝酸氧化性强。

HNO3氧化性强弱是指HNO3分子中N原子得电子的能力，而不是得电子的多少。浓硝酸与铜的反应更剧烈，表现出更强的得电子能力，更强的氧化性。

(2)由于HNO3表现强氧化性，所以Zn与任何浓度的硝酸反应不会产生氢气。任何金属与任何浓度的硝酸都不产生氢气。

(3)硝酸表现强氧化性和酸性。

学以致用

1．A [浓硝酸具有强氧化性，表现在能使石蕊试液褪色，能与金属单质、非金属单质反应，能与还原性离子如Fe2＋等反应。硝酸的酸性表现在能使石蕊试液变红，能与碱、碱性氧化物反应生成盐和水。A项表现了浓硝酸的酸性和强氧化性；B项是中和反应，只表现硝酸的酸性；C项应是氧化还原反应，FeO被氧化；D项，生成的气体为CO2和NO2；E项只表现

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高中化学 4.2.3《硝酸的性质》教案 苏教必修1

高中化学 4.2.3《硝酸的性质》教案 苏教必修1

2012-2013学年高中化学 4.2.3《硝酸的性质》教案 苏教版必修1

- 1 - / 3 《硝酸的性质》

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

课前准备：具支试管、分液漏斗、铜片、浓硝酸、稀硝酸、集气瓶（2个）、水槽、铁架台（带铁铗）、水

教学过程：

(一) 导入新授： 盐酸、硫酸、硝酸是中学化学中常见的三大强酸。它们除了都具有酸的通性外，均各有自身特殊的性质。今天这节课我们就来学习硝酸的性质。

（二） 新授内容：

【展示】一瓶棕色试剂瓶装的浓硝酸（用试管取适量样品，便于观察）。引导学生从颜色、状态、气味等方面观察，再阅读课本物理性质的有关内容，归纳硝酸的物理性质。

【投影归纳】 一．硝酸的物理性质：

纯硝酸是 色、易

、有

气味的液体，密度为1.5027g/cm3,沸点是83℃，常用浓硝酸的质量分数约为69%，98%以上的硝酸叫发烟硝酸。

【设疑】

从硝酸保存在棕色试剂瓶中，引出硝酸的不稳定性，我们学过的还有哪些物质也保存在棕色试剂瓶中的？它们共同的特性是什么？

【板书】 二.硝酸的化学性质：

【板书】 1. 不稳定性：

【展示】一瓶装在无色试剂瓶中的浓硝酸，显黄色。原因分析且与工业盐酸黄色比较。

【师】硝酸在见光或受热时均易分解，而且越浓越易分解。我们看到装在无色试剂瓶中的浓硝酸变黄色，就是因为硝酸分解产生的NO2又溶于硝酸中的缘故。

【板书】 4HNO3 △

4NO2↑+ O2↑+2H2O

【学生】分析上述反应，氧化剂 、还原剂 、氧化产物 、还原产物 。

【问题】硝酸应该如何保存呢？

【学生】盛放在 瓶里，且放在 的地方。

【问题】前面我们刚学过浓硫酸的性质，知道浓硫酸一个重要的特性是具有强氧化性，同学们回忆一下，浓硫酸的强氧化性具体表现在哪些方面。

高中化学必修一4.2.3《硝酸的性质》练习苏教版必修1

高中化学必修一4.2.3《硝酸的性质》练习苏教版必修1

1 4.2.3《硝酸的性质》

1．对于硝酸的物理性质，下列叙述中，不正确的是( )

A．可以与水以任意比互溶

B．不易挥发

C．有刺激性气味

D．质量分数在95%以上的硝酸为发烟硝酸

【解析】 硝酸是一种易挥发的液体。

【答案】 B

2．下列盛放试剂的方法，错误的是( )

A．把硝酸放在棕色试剂瓶中，并放置在阴暗处

B．把硝酸银溶液放在棕色试剂瓶中

C．把氢氧化钠溶液放在带橡胶塞的试剂瓶中

D．把氢氟酸放在玻璃瓶中

【解析】 凡是见光易分解的物质都应放置在棕色试剂瓶中，并放置在阴暗处，如硝酸、硝酸银溶液、氯水；氢氧化钠溶液必须放在带橡胶塞的试剂瓶中；氢氟酸能够腐蚀玻璃，所以不能放在玻璃瓶中。

【答案】 D

3．长期放置的浓硝酸常显黄色。消除其中的黄色最好的方法是( )

A．在光亮处放置

B．通入适量的空气

C．加入足量水

D．加入漂白粉

【解析】 浓硝酸长期放置，HNO3会分解。4HNO3===4NO2↑＋O2↑＋2H2O，产生的NO2溶于其中显黄色，通入适量空气，发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，可消除黄色。

【答案】 B

4．如图所示装置可用于( )

A．加热NaHCO3制CO2

B．Cu和稀HNO3反应制NO

C．NH4Cl与浓Ca(OH)2溶液反应制NH3

D．Cu和浓HNO3反应制NO2

【答案】 B

5．(双选)单质与浓硝酸混合，出现的情况依次为：①反应生成相应的硝酸盐；②反应生成最高价含氧酸；③常温下单质发生钝化；④不发生反应。符合上述要求的单质组是( )

A．Cu、C、Zn、Au

B．Ag、P、Al、Pt

2 C．Fe、C、Pt、Hg

D．Cu、S、Fe、Au

【解析】 A、C项中第三种物质不符合③。

【答案】 BD

6．在Fe、Cu的混合物中，加入一定量的稀硝酸并微热，充分反应后剩余金属a g。再向其中加入一定量的稀盐酸并加热，充分振荡后剩余金属b g，则( )

硝酸的性质-苏教版高中化学必修1教案设计

硝酸的性质-苏教版高中化学必修1教案设计

第3课时 硝酸的性质

目标与素养：1.掌握HNO3的重要性质及应用。(宏观辨识与微观探析)2.了解工业制取HNO3的主要原理及过程。(宏观辨识与微观探析)

一、硝酸的性质

1．硝酸的物理性质

硝酸是一种无色，具有挥发性的液体，工业硝酸的质量分数约为69%，常因溶有少量NO2而略显黄色。

2．硝酸的化学性质

(1)强酸性

电离方程式为HNO3===H＋＋NO－3。

(2)不稳定性

①条件：加热或光照易分解。

②化学方程式：4HNO3(浓)=====光照4NO2↑＋O2↑＋2H2O。

(3)强氧化性(用化学方程式表示)

微点拨

在中性、碱性溶液里的NO－3不能表现出强氧化性，而在酸性溶液里的NO－3能表现出强氧化性，因此，在酸性溶液里NO－3不能与Fe2＋、I－、S2－、SO2－3等还原性离子大量共存。

3．硝酸的用途

(1)硝酸是一种重要的化工原料，常用来制备氮肥、染料、塑料、炸药和硝酸盐等。

(2)实验室里，硝酸是一种重要的化学试剂。

二、硝酸的工业制法

1．硝酸工业制备的过程、反应原理及主要设备如下：

2．在工业生产中，NO2溶于水生成的NO不会排空，而是再用过量的空气使其氧化为NO2，

再被水吸收，经过多次氧化和吸收，NO2可完全转化为HNO3。也就是从理论上讲，NH3中的氮元素完全转化为HNO3中的氮元素。

3．从吸收塔出来的气体中尚有少量NO和NO2，不能直接排放到空气中，以免造成污染。常用碱液(NaOH)来吸收，变废为宝。

(1)NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O；

(2)2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)浓硝酸在常温下与Fe、Al均不发生反应 (×)

(2)常温下，Cu与浓硝酸、稀硝酸均能发生氧化还原反应 (√)

(3)铜和稀硝酸反应中HNO3既体现了氧化性，又体现了酸性(√)

(4)稀硝酸与铜反应不能放出H2，但与Zn、Fe等反应能放出H2

高中化学硝酸苏教版必修一

高中化学硝酸苏教版必修一

硝酸

教学目的：

1、掌握硝酸的制备。

2、牢固掌握硝酸的重要性质。

3、能熟练进行有关硝酸生成的计算，通过习题教学，培养学生思维的敏捷性、多向性和严密性。

教学重点：

1、硝酸的不稳定性和强氧化性。

2、有关硝酸生成的计算。

教学难点：

考题中发现硝酸的存在，并用强氧化性解题。

教学过程：

1：HNO3中N处于最高的+5价态，但N元素是较强的非金属元素，有明显的得电子倾向，上述存在的矛盾使得HNO3里的+5价的N力求降低价态，这是HNO3具有氧化性的原因。所以，浓硝酸见光分解的不稳定性，实质上是+5价N的强氧化性。

2：HNO3浓度越大，氧化性越强，在反应中N的化合价不必降得较低，就能将还原剂氧化；HNO3浓度越小，氧化性越弱，在反应中N的化合价需要降得更低，才能将还原剂氧化。

一，硝酸的物理性质

色 味 态 密度 熔沸点 挥发性 浓硝酸 发烟硝酸

二，硝酸的化学性质

实验现象 结 论

实验一

产生红棕色气体 产生了NO2

实验二 产生无色气体，在集气瓶口变成红棕色 先产生NO ，后迅速被氧化成NO2

1，酸的通性

酸通性中的氧化性： （1）石蕊试液：红 褪色

（2）+金属：无H2产生

（3）+低价碱性氧化物 产生高价盐

（4）+低价碱

（5）+盐：若产生新酸或新盐有还原性，则会继续发生氧化还原反应

2：不稳定性

硝酸见光或受热分解的化学方程式。 不稳定性：4HNO3===4NO2+O2+2H2O

硝酸溶液通常呈现黄色是由于其分解产物NO2溶入其中所致，可以通过向其中通入空气（或氧气）除去，发生的反应方程式：4NO2+O2+2H2O===4HNO3

［小结］①久置的硝酸常呈黄色，是由于分解生成的NO2溶于硝酸的缘故。

②实验室制HNO3时，不强热而用微热，是尽可能减少硝酸分解。

易挥发性

只用蓝色石蕊试纸鉴别三瓶失去标签的液体：浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3。