2019-2020年高二化學 04硝酸培優(yōu)教案

1、20192019- -20202020 年高二化學年高二化學 0404 硝酸培優(yōu)教案硝酸培優(yōu)教案 （一）網(wǎng)上課堂（一）網(wǎng)上課堂 主講內(nèi)容主講內(nèi)容 硝酸的性質(zhì)及有關計算 學習指導學習指導 1. 硝酸的物理性質(zhì)硝酸的物理性質(zhì) 硝酸（HN03,相對分子質(zhì)量 63）純硝酸（指不含水）是無色液體，沸點 83oC,在-42oC 下凝結成無色晶體。硝酸和水可以按任何比例混合。市售的濃硝酸，密度 1.42,質(zhì)量分數(shù) 69.2%，物質(zhì)的量濃度約 16,沸點 121.8oC。濃硝酸因溶有二氧化氮而呈深淺不同的黃色。硝酸有揮發(fā)性，酸越濃揮發(fā)出來的HNO3分子越多，遇到水蒸氣會形成白霧，硝酸刺激性氣味越強。 2 2硝

2、酸的化學性質(zhì)硝酸的化學性質(zhì) 硝酸在溶液中，完全電離HNO3=H+NO3-是強酸，是有酸的通性。（稀硝酸使石蕊試液變紅，與堿性氧化物、堿反應，生成硝酸鹽等） 硝酸具有不穩(wěn)定性，濃硝酸見光受熱易分解。 4HNO=4NOT+OT+2HO（這是濃硝酸顯黃色的原因） 3222 硝酸是有氧化性硝酸是一種強氧化劑，這是由于HNO3中氮處于最高氧化態(tài)以及硝酸分子不穩(wěn)定易分解放出氧（是氧化劑）和二氧化氮（也是氧化劑）所致。 濃、稀硝酸都具有氧化性，濃度一般以 6mol/L 為參考，濃硝酸氧化性強于稀硝酸。硝酸氧化性分四個方面來認識。 之一，硝酸與金屬活動順序表（H）之后的 Cu 反應，被還原成 NO X Cu+

3、4HN0（濃）=Cu（NO）+2NOf+2HO 33222 3CU+8HN0（?。?Cu（N0）+2N0f+4H0 3322 硝酸在反應中，首先是做氧化劑，其次是做酸。反應的歷程是： Cu+2HN0=Cu0+2N0f+H0 322 +Cu0+2HN0=Cu（N0）+H0 3322 總反應 Cu+4HN0（濃）=Cu（N0）+2N0f+2H0 33222 硝酸作為氧化劑,可被還原成以下一系列較低價態(tài)的氮的化合物（或單質(zhì)） 硝酸與金屬反應，其還原產(chǎn)物中氮的化合價降至多少，主要取決于硝酸的濃度，金屬的活潑性和溫度。 對同一種金屬來說，酸越稀則其還原產(chǎn)物氮的價態(tài)越低，金屬越活潑，在 HN03的還原產(chǎn)物

4、中氮的價態(tài)越低。 不活潑金屬如 Cu、Ag、Hg 和 Bi 等與濃 HN03反應主要生成 N02,， 與稀硝酸反應主要生成 N0；活潑金屬如 Fe、Zn、Mg 等與稀硝酸反應則生成0 或銨鹽。 如 4molMg 與含10molHN03的一定濃度稀硝酸溶液反應，可用兩個不同的化學方程式表示： 4Mg+10HN0（極?。?4Mg（N0）+NHN0+3H0 332432 4Mg+10HN0（?。?4Mg（N0）+N0f+5H0 33222 由于隨著反應進行，硝酸的濃度要變小,HNO3的還原產(chǎn)物就有可能發(fā)生變化。所以有硝酸參加的反應都復雜,往往同時生成多種還原產(chǎn)物。 之二，非金屬元素如碳、硫、磷、碘等

5、都能被濃硝酸氧化成氧化物或含氧酸。 C+4HN0=COf+4N0f+2HO 3222 S+6HN0=HS0+6N0f+2H0 32422 P+5HN0=HP0+5N0f+H0 33422 3P+5HN0+2H0=3HP0+5N0f 3234 I+10HN0=2HI0+10N0f+4H0 23322 31+10HNO(稀)=6HI0+10NOf+2H0 2332 在HNO3與非金屬反應中，HNO3只做氧化劑，不起酸作用。除此之外，我們常見的有還原性的物質(zhì)，如：H2S、Na2SO3、HBr、HI、SO?、Fe2+、FeO 等都能被硝酸氧化。 之三，某些金屬如2Fe、Al、Cr 等能溶于稀硝酸，而不

6、溶于冷的濃硝酸。這是由于這類金屬表面被濃硝酸氧化成一層十分致密的氧化膜，阻止了內(nèi)部金屬與硝酸進一步作用。這種現(xiàn)象叫“鈍態(tài)”，“鈍態(tài)”金屬不易再與酸作用，濃硝酸有鈍化某些金屬的作用。 之四， 濃硝酸與濃鹽酸的混合液(體積比為 1:3)稱為王水， 可溶解不能與硝酸作用的金屬。如金與鉑與王水的反應： Au+HNO+4HCl=HAuCl+NOf+2HO 342 3Pt+4HNO+18HCl=3HPtCl+4NOf+8HO 3262 學這部分知識的時候、要加強理解和應用，比如說，硝酸穩(wěn)定性較差，那就要把濃硝酸盛在棕色細口瓶中，放在陰涼處，避光貯存。濃硝酸氧化性很強，萬一把濃硝酸弄到皮膚上，立即用大量水沖

7、洗，再用小蘇打或肥皂洗滌。它有鈍化金屬作用，濃硝酸就可以裝在鐵制或鋁制的槽車中長距離運送。 硝酸用途很多，在軍火行業(yè)上制炸藥，制染料，制硝酸鹽，在化學實驗室中，它是一種重要試劑。它的一些其他的化學性質(zhì)，要在有機化學中進一步學習和應用。 例題精析例題精析 1將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加入下列物質(zhì)，會有三價鐵生成的是() A. 硫酸 B.氯水 C.硝酸鋅 D.氯化銅 解析：解析：Fe+2H+=Fe2+H2f，選擇 B，會完成 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-。但是不要漏選 C，Zn(N0)=Zn2+2N0-，一定會發(fā)生 3Fe2+4H+N0-=3Fe3+NOf+2H0 這個反應。所以要選擇 BC

8、。 32332 2. 在 pH=1 的含有 Mg2+,Fe2+，Al3+三種陽離子的溶液中，可能存在的陰離子是Cl-N0 SO2-S2-() 4 A.B.C.D. 解析：解析：PH=1 說明溶液呈酸性，排除 S2-，否去 C 選項。Fe2+離子不能與 H+和 N03-共存，排除N03-，否去 A、B 兩個選項。只剩 D，D 是這個答的答案。3 3. 某金屬單質(zhì)跟一定濃度的硝酸反應，假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物。當參加反應的單質(zhì) 與被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比為 2:1 時，還原產(chǎn)物是() A.N0B.N0C.N0D.N 2 22 解析：解析：要確定還原產(chǎn)物的化學式，首先要確定還原產(chǎn)物中 N 元素的化

9、合價。如設氧化產(chǎn)物中金屬元素的化合價為+n 價，還原產(chǎn)物中氮元素的化合價為 x 價，則依據(jù)電子得失有：整理后得方程式： 討論：當 n=l 時 x=+3 無此對應的選項。當 n=2 時，x=+1，在中 N 為+1 價。故選 C。 4. 38.4mg 銅跟適量的濃硝酸反應，銅全部作用后，共收集到氣體 22.4mL(標況)，反應 中消耗的硝酸的物質(zhì)的量可能是() A.B. C.D. 解析：解析：反應中隨著 HNO3的消耗，硝酸溶液的濃度逐漸由濃變稀，還原產(chǎn)物也隨之以NO2為主變?yōu)橐?NO 為主，22.4mL 氣體為 NO 和 NO 混合氣體，這是解題的關鍵。 2 38.4x103gn(Cu)二二6.

10、0 x10-4mol 64g-mol-i 22.4x10-3L n(NO)=1.0 x10-3mol x22.4L-mol-1 反應中消耗的 HNO3是做氧化劑，根據(jù) N 原子守恒，做氧化劑的硝酸是。二是做酸，起酸作用的硝酸是：2x6.0 x10-4mol=1.2x10-3mol產(chǎn)物是 Cu(NO3)2。共消耗硝酸： n(HNO)=1.0 x10-3mol+1.2x10-3mol=2.2x10-3mol 3 選擇 C。 5將固體單質(zhì)甲加熱至紅熱狀態(tài)，投入顯黃色的溶液乙中，發(fā)生劇烈反應，產(chǎn)生略帶棕色的混合氣體 A，若將混合所體 A 在常溫下隔絕空氣持續(xù)通入進行反應，有以下附圖所示的變化： 澄清石

11、灰水 Ba(OH)2溶液氣 7 云 試推斷試推斷: : (1) _ 混合氣體 A 的主要成分，藍色溶液 C 為(用化學式表示) (2) 甲與乙反應的化學方程式為； (3) 若將氣體 A 依次通過澄清石灰水和 Ba(OH)2溶液的洗氣瓶，發(fā)現(xiàn)氣體在通過 Ba(OH)2 溶液時才產(chǎn)生白色沉淀。則盛石灰水的洗氣瓶中發(fā)生反應的化學方程式為。 解析：解析： 此題應抓住 5 種顏色， 單質(zhì)甲加熱到紅熱狀態(tài)， 乙是顯黃色液體(FeCl3?濃 HNO3溶液？)，在 Ba(OH)2溶液中生成白色沉淀(Bap?BaSO3?BaSO。?)藍色溶液 C(是 Cu2+的水溶液 答案： (1) CO 和 NOCu(NO)

12、 2232 (2) C+4HNO(濃)=COf+4NOf+2HO 3 222 (3) 3NO+Ca(OH)=Ca(NO)+NO+HO 22322 ( (二二) )網(wǎng)上能力訓練題網(wǎng)上能力訓練題 基礎性訓練題基礎性訓練題 一選擇題一選擇題 1. 在銅和稀硝酸反應中如果有 1mol 硝酸被還原，則被氧化的銅的物質(zhì)的量為()AB.C.D. 2. 欲除去水壺底的水垢(主要成分是 CaCO3)最好的方法是() A.用濃鹽酸浸泡 B.用稀硝酸浸泡 C.冷的濃 HSO 浸泡 D.冷的濃硝酸浸泡 24 3. 某單質(zhì)能與濃硝酸反應，若參加反應的單質(zhì)與硝酸的物質(zhì)的量之比為 1:4，則該元素 在反應中所顯示的化合價可

13、能是（） A+1B.+2C.+3D.+4 4. 把 70%的硝酸（密度為 1.40）加入到等體積的水中，稀釋后硝酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是（） A.0.35B.0.35C.0.35D.XR.已知化合價：ML。那么化合物(或單質(zhì))中氮元素化合價由高到低的順序是：QMLXR HNO3中氮元素是最高價態(tài)。 答案： (1) Q。依據(jù)是：化合價由高到低的順序是：QMLXR 硝酸中氮處于最高價態(tài)，所以 Q 是硝酸。 (2) b研究性習題部分研究性習題部分 21. 分析：氣體無色，沒有 NO2氣。氣體最后全部被水吸收，沒有?？梢娪?NH3,NO 和CO 混合而成。 2 混合氣 100mL,被濃 HSO 洗氣后

14、，余 80mL，說明 24 通過適量 NaO，發(fā)生化學反應： 22 2NaO+2CO=2NaCO+O 222232 2NO+O=2NO 22 4NO+O+2HO=4HNO 2223 No 和 CO2既要滿足3 個反應的量變關系，還要符合 由知，氣體完全與水反應，無剩余。代入，需 4 體積 NO，2 體積 O2，再反推，產(chǎn)生 3 體積 O，需 6 體積 CO，6 體積 CO 和 4 體積 NO 共 80mL1 體積為 8mL。那么 222 再加上的 20mL 體積，總體積恰好是 100mL。 答案： 硝酸銅中的 n (NO3 (1) NH、CO、NO 32 (2) HSO 吸收 NH=100mL

15、-80mL=20mL 最后體積被水完全吸收，說明發(fā)生了： 243 4NO+O+2HO=4HNO 的反應 2223 丄 4NO+2O 2NaO+2CO=2NaCO+O 222232 6 體積一 1+2 V =80mLx=48mL (co2)4+6 V =80mL-48mL-32mL (NO) 答：混合氣中 NH 是 20mL,CO 是 48mL,NO 是 32mL。 32 20192019- -20202020 年高二化學年高二化學 1.11.1氮和磷第一課時教案大綱人教版氮和磷第一課時教案大綱人教版 從容說課氮族元素是高中階段介紹的最后一族主族元素。在此之前,學生既學習了元素周期律和原子結構知

16、識,又將其運用于學習氧族元素、碳族元素等元素化合物知識中,因此可以說,學生對于運用理論指導元素化合物知識學習的方法已經(jīng)有所了解。教材的引言以“思考”的形式讓學生比較鹵族元素、氧族元素和氮族元素的非金屬性強弱,這樣既復習了元素周期律的知識,也為同學們掌握氮族元素知識奠定了基礎。 本節(jié)從學生熟悉的化肥入手,介紹氮和磷的單質(zhì)。大綱中對氮氣的化學性質(zhì)要求為“掌握”，是本節(jié)教學的重點。教材以氮分子具有牢固的 N 三 N 鍵因而結構穩(wěn)定入手，說明氧氣的化學性不活潑，從而說明結構決定性質(zhì)；接著又聯(lián)系化學鍵的知識，從分子獲得足夠的能量能使化學鍵斷裂的角度，說明氮氣在一定條件下還能與某些非金屬反應，從而使學生認

17、識氮氣應有的化學性質(zhì)。雖然這樣，但對具體物質(zhì)的性質(zhì)還應從結構入手，把結構和性質(zhì)聯(lián)系起來。 至于磷，在大納中的要求為 B 層次，即要求了解。教材在初中介紹過的磷與氧氣反應的基礎上，又介紹了磷與氧氣的反應。另外為了鞏固和復習同素異形體的概念，教材著重介紹了磷的同素異形體白磷和紅磷的性質(zhì)差異，以及白磷和紅磷的轉(zhuǎn)化。教學中可設計一些相關問題，引導學生閱讀本部分內(nèi)容，并注意歸納，不僅要找出相似點，關鍵要找出不同點。這樣學生就在掌握同族元素相似性的同時也掌握了物質(zhì)的特性和個性。 本節(jié)教材聯(lián)系實際，結合目前汽車污染問題，簡單介紹了光化學煙霧，旨在增強學生的環(huán)境保護意識。當然教學中不應忽視教材中配置的圖畫和照

18、片的作用。 教學目標教學目標 1. 使學生了解氮族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律。 2. 使學生掌握氮氣的化學性質(zhì)，充分認識結構和性質(zhì)的關系。 3. 使學生了解磷的性質(zhì)。 4. 培養(yǎng)學生運用元素周期律知識解決問題的能力。 教學重點教學重點 1. 氮族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律 2. 氮氣的化學性質(zhì) 教學難點教學難點 氮的分子結構與氮氣化學性質(zhì)的關系 課時安排課時安排 二課時 教學方法教學方法 1. 通過元素周期律知識的復習，引導學生分析、討論、總結氮族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律。 2. 通過分析氮氣的分子結構，啟發(fā)學生認識氮氣的化學性質(zhì)。 3. 通過實驗探究，認識白磷和紅磷的關系及性質(zhì)差異。 教具

19、準備教具準備 充滿NO2的試管、大燒杯、橡膠手套、石蕊試液、鐵架臺、長硬質(zhì)玻璃管、酒精燈、白磷、紅磷、火柴、投影儀、膠片、放像機、電視機。 教學過程教學過程 第一課時 引言我們在高一學習了鹵族、氧族、碳族三族主族元素請同學們把這三族元素的元素符號填寫在周期表相應的位置上。 投影顯示空白的周期表輪廓圖。 學生活動一個學生把答案寫在膠片上由其他學生評價并改正其錯誤之處過渡 位于第 W 主族和第“主族之間的第V主族元素，稱為氮族元素。我們這節(jié)課就來學習氮族元素的性質(zhì)。 板書第一章氮族元素 師那么氮族元素包括哪幾種元素?元素符號怎么寫呢?請同學們看書后， 合上課本默 寫一遍。（請一位學生默寫在膠片上周

20、期表的相應位置） 師從氮族元素在周期表中的位置來看。 這一族元素在原子結構上有什么相同和不同之處? 生相同之處是最外層都應該有5個電子；不同之處是電子層數(shù)不同。 師結構決定性質(zhì)，氮族元素在性質(zhì)上有什么相似性和遞變規(guī)律?請同學們結合元素周期律的知識，分組討論以下問題，并把討論結果寫在紙上。（一個組把討論結果寫在膠片上） 投影顯示1由氮到鉍，得電子能力（非金屬性）和失電子能力（金屬性）如何變化？ 2最高價氧化物的通式如何表示?最高價氧化物水化物的通式如何表示?其酸堿性有何變化規(guī)律? 3氮族元素中幾種非金屬的氣態(tài)氫化物通式如何表示?其穩(wěn)定性有何變化規(guī)律？4磷元素與同周期的相鄰元素相比 其非金屬性、

21、最高價氧化物水化物的酸性以及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強弱如何? 學生活動分組討論并總結討論結果。 教師活動投影顯示學生的討論結果，并組織學生分析評價其正誤最后得出正確結論。結論：1由氮到鉍。非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強。 2. 最高價氧化物表示為R205.其水化物的通式表示為HR03或H3RO4，由上到下酸性逐 漸減弱堿性逐漸增強。 3. 氣態(tài)氫化物通式為RH3，由上到下穩(wěn)定性逐漸減弱。 4與同周期相鄰元素相比，磷的非金屬性比硅強比硫弱；最高價氧化物水化物的酸性，H2SQ3VH3PO4VH2SO4；氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性，SiH4PH3H2S. 過渡氮族元素原子結構的相似性決定了元素性質(zhì)的相似性 但由

22、這些元素形成的單質(zhì)的性質(zhì)卻有很大差異。尤其是氮和磷。下面我們就來學習氮和磷的性質(zhì)。 板書第一節(jié)氮和磷 師我們知道， 氮氣占空氣的體積分數(shù)為78 我們每時每刻都在氮氣的包圍之中。請根據(jù)你的觀察，并結合課本，總結出氮氣有哪些物理性質(zhì)。 板書一、氮氣 1氮氣的物理性質(zhì) 生無色，無味，難溶于水，比空氣略輕，熔、沸點低。 師在呼吸時，我們吸人體內(nèi)的空氣中的氮氣會全部呼出，氮氣對維持人的生命活動似乎沒有什么用處。那么氮氣在人們的生活中到底有沒有用呢?下面我們來看錄像。 放錄像小專輯氮氣的用途 師從錄像中我們可以看出，氮氣的用處很大。那么，氮氣用于填充燈炮、用于糧食水果保鮮、用作焊接金屬的保護氣，這些用途說

23、明氮氣的化學性質(zhì)有何特點? 生氮氣的化學性質(zhì)不活潑師對。雖然氮元素是較活潑的非金屬元素，但由氮原 子構成的氮分子性質(zhì)卻很不活潑。 這是因為兩個氮原子是通過三對共用電子對結合成分子的。 板書2氮氣的分子結構 電子式：N丨丨N：結構式N三N 師化學反應的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成。氮氣分子中N三N很牢固，斷裂它需要很大的能量，因此，通常情況下，N2的化學性質(zhì)很穩(wěn)定。但是當外界提供的能量足以使N三N斷裂時，N2仍能發(fā)生化學反應。如在高溫、高壓、催化劑或放電等條件下，就可以和H2、O2等物質(zhì)發(fā)生化學反應。下面我們來學習氮氣的化學性質(zhì)。 板書3氮氣的化學性質(zhì) N2和H2的反應 講述N2和H2的反應不僅

24、條件苛刻，而且在生成氨氣的同時，氨氣又可分解為氮氣和氫氣，是個可逆反應。工業(yè)上就利用此反應來合成氨氣。 高溫、高壓 板書N+3H2NH 223 催化劑 過渡通常情況下N2與02不能反應.但在放電條件下， 氮氣可以和氧氣反應生成NO。板書（2）N2和02的反應 放電 N2+02=2NO 講述NO是一種無色氣體，它很容易與空氣中的氧氣反應，生成紅棕色的NO2。 板書2NO+02=2NO2 展示裝有NO2的試管。師下面我們來做一個實驗。請同學們注意觀察現(xiàn)象。 演示（戴上乳膠手套） 步驟：1把盛有NO2的試管倒立于水中（水面上升，試管上部氣體無色）。2拇指堵住 試管口取出試管，試管口向上，移開拇指（無

25、色氣體又變紅棕色）。 3向試管內(nèi)的溶液中滴加紫色石蕊試液（變紅色）。師從看到的現(xiàn)象可以得出什么結論? 學生討論后回答N02可與水反應并生成NONO不溶于水N02與水反應生成酸 師很正確，請同學們寫出NO2與水反應的化學方程式。 （指定學生板書，其他學生在本上寫） 學生板書3NO2+H2O=2HN03+NO 223 師老百姓有句諺語“雷雨發(fā)莊家”，誰能解釋其中的道理？ 生空氣中的氮氣和氧氣在放電條件下，生成NO,NO又被空氣中的氧氣氧化成NO2,NO2與H2O反應生成HNO3,HNO3與土壤中的礦物質(zhì)作用，生成可被植物吸收的硝酸鹽。 師對?？梢娤掠晏斓难趸飳θ祟愂怯幸娴?，而平時空氣中有氮的氧

26、化物存在，其弊遠大于利。NO像CO一樣能與血紅蛋白結合而使人中毒，而且NO與血紅蛋白的親和力比CO大數(shù)百倍，毒性更強，而且氮的氧化物還會引起光化學煙霧。下面我們來看錄像。 放錄像小專輯光化學煙霧師空氣中氮的氧化物主要來自汽車尾氣和硝酸廠 的廢氣。請問汽車尾氣中的NO是如何產(chǎn)生的。 學生討論后回答汽車發(fā)動機點火時產(chǎn)生電火花，使進入發(fā)動機的氮氣和氧氣反應生成 NO。 師那么有沒有什么辦法控制汽車尾氣中毒氣的排放呢?請同學們課后討論這個問題，也可以查資料，看科學家已經(jīng)在這方面采取了哪些措施，我們是否可以想到更好的辦法？ 布置作業(yè)教材第八頁一、1、3、4、7、8二、1、2、3、4、6板書設計板書設計第一章氮族元素 第一節(jié)氮和磷 一、氮氣 1氮氣的物理性質(zhì) 2氮氣的分子結構 電子式：N;N：結構式N三N 3.氮氣的化學性質(zhì)（1）N2和H2的反應 高溫、高壓 N+3H2NH 223 催化劑 （2）N2和O2的反應 放電 N+O=2NO2NO+O=2NO3NO+HO=2HNO+NO 222