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§1—3 硝酸
教学目标
1．使学生掌握硝酸的物理性质和化学性质(酸性、不稳定性、强氧化性)，通过探究硝酸的性质，培养学生的动手、动脑和运用知识的能力、观察能力。
2．通过介绍硝酸的用途和我国硝酸工业的情况，使学生认识到硝酸对国民经济所起的重大作用，从而对学生进行爱国主义教育，激发学生的学习兴趣。
3．掌握有关硝酸的计算。
教学重点 硝酸的特性——不稳定性，强氧化性。
教学难点 硝酸的强氧化性，有关硝酸的计算技巧。
教学方法
1．利用实验的手段，对比的方法，使学生掌握硝酸的强氧化性。
2．通过讨论、分析、对比的方式，使学生掌握浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的氧化性。
3．利用影像资料介绍硝酸的用途和我国的硝酸工业情况。
教具准备
投影仪、录像机、试管、试管夹、无色透明气球、铜片、浓(稀)HNO3 、酒精灯、石蕊试液、胶头滴管。
教学过程
[引言]盐酸、硫酸、硝酸是中学化学常见的三大强酸，它们除了都具有酸的通性外，又都有各自的特殊性质。我们这节课就来学习硝酸的性质。
[板书] 第三节 硝酸
一、硝酸的物理性质
[展示]硝酸样品。
(让学生观察硝酸样品并阅读课文后，总结硝酸的物理性质)
纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，密度为1．5027g·cm—3，沸点是83℃，常用浓硝酸质量分数约为69％，98％以上的硝酸叫发烟硝酸。
[设疑]刚才同学们看到硝酸保存在棕色瓶中，我们学过的保存在棕色瓶中的试剂有哪些
它们具有什么共同特点 从硝酸用棕色瓶保存，我们可推测硝酸具有什么性质
我们学过的氯水，以及常见的AgNO3、AgCl等均用棕色瓶保存，它们的共同特点是见光易分解，因此我们可推测硝酸具有不稳定性。
[板书] 二、硝酸的化学性质
1．不稳定性
[展示]装在无色试剂瓶中的浓硝酸。
[讲述]硝酸在见光和受热时均易分解，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
[设问]在浓硝酸中滴加石蕊试液，应该看到什么现象 变红色？
[师]下面我们来做一个实验，看是不是这样呢。
[演示]在浓硝酸中滴加石蕊试液，变红后微热，红色消失。
[师]在浓硝酸中滴加石蕊试液，为什么会变红 因为硝酸有酸的通性，能电离出H+
[设问]那么为什么又会褪色呢 请同学们从硝酸中N元素的化合价变化来分析原因。
因为硝酸具有强氧化性
[师]请同学们讨论一下，将浓HCI、浓H2SO4 、浓HNO3 分别滴在三块蓝色石蕊试纸上，预计会出现什么现象。为什么
[学生讨论后回答]浓HCI滴在石蕊试纸上只变红，因为浓HCI有酸性。浓H2SO4滴在石蕊试纸上先变红后变黑，因为浓H2SO4具有酸性和脱水性，可以使试纸碳化。浓HNO3 滴在石蕊试纸上先变红后变白，因为浓HNO3具有酸性和强氧化性。
[师]我们知道浓H2SO4除了有酸性和脱水性外，也具有强氧化性。浓硫酸的强氧化性都表现在哪些方面。
[学生思考，教师板书] 2．强氧化性
[师]请同学们回忆一下浓硫酸的氧化性表现在哪些方面。
常温下使Fe、Al钝化；加热时和铜等不活泼金属反应，和非金属反应；和硫化氢等还原性化合物反应。
[讲述]浓硝酸常温下也可使Fe、Al钝化，因此也可用铁或铝容器盛放或运输浓硝酸。
[板书] (1)常温下使铁、铝钝化
[过渡]硝酸能不能和铜反应呢 下面我们来做一个实验。
[演示实验1—7]实验时，用两个无色透明的气球代替塑料袋，在将试管上的气球松开时让学生代表操作。
[现象]浓HNO3和Cu反应剧烈，生成红棕色气体，溶液变蓝色，稀HNO3和Cu反应较慢，生成无色气体，当气球松开后，瓶口处气体变红棕色，溶液变蓝色。
[师]通过刚才的实验我们可以看出，浓、稀硝酸在常温下都能与铜反应，而浓硫酸和铜反应还需加热，稀硫酸和铜加热也不反应，这说明硝酸比硫酸氧化性更强。硝酸能氧化除Au、Pt以外的几乎所有金属。
[板书] (2)与金属反应
Cu + 4 HNO3 (浓) == Cu(NO3)2 + 2 NO2↑ + 2 H2O
3Cu + 8 HNO3 (稀) == 3 Cu(NO3)2 + 2 NO↑ + 4 H2O
4 Zn + 10 HNO3 == 4 Zn(NO3)2 + 5 H2O + N2O ↑ [ω(HNO3) = 9%～33%]
若硝酸更稀，反应会生成氨，氨跟过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵。
4 Zn + 9 HNO3 == 4 Zn(NO3)2 + NH3↑ + 3 H2O
4 Zn+10 HNO3 == 4 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3 H2O
[讨论]在上述反应中，浓硝酸与铜反应N元素只得到1个电子，而稀硝酸与Cu反应N元素得到3个电子，能否由此说明稀硝酸氧化性比浓硝酸强 为什么
学生讨论后得出结论：①不能说明。因为浓硝酸和铜反应比稀硝酸剧烈。②氧化性强弱取决于得电子的难易而不是多少。
[师]硝酸不仅可以氧化金属，还可以氧化非金属。它可以和C、P、S等多种非金属及某些有机物发生氧化还原反应。
[板书] (3)和非金属的反应
4HNO3 (浓) + C? 2H2O + 4NO2↑ + CO2↑
[过渡]HNO3遇到指示剂使之氧化褪色，遇到金属放出的气体也不是H2，HNO3都表现的是强氧化性，那么HNO3的酸性表现在哪些方面
[板书] 3．酸的通性
硝酸可与碱反应生成盐和水，与碱性氧化物反应生成盐和水，与盐反应生成另一种盐和酸，都是硝酸酸性的表现。
[讲述]金和铂不能被浓H2SO4 溶解，也不能被浓HNO3溶解，那么有没有可以溶解金和铂的溶液呢 有。那就是王水。什么叫王水 请同学们阅读教材后回答。
浓HCI和浓HNO3 体积比为3∶1的混合液叫王水。
[师]硝酸是重要的化工原料，在工农业生产中有重要的用途。下面我们来看录像，了解硝酸的用途。
HNO3 的制取：
1．硝石法：NaNO3 + H2SO4（浓）NaHSO4 + HNO3↑
2．电弧法：N2（g）+O2（g）2NO（g）
3．氨的催化氧化法：4NH3 + 5O2 ?4NO + 6H2O
[板书] 三、硝酸的用途
[播放录像] 小专辑：硝酸的用途和我国的硝酸工业。
(投影练习)
为了测定某铜银合金的成分，将30．0g合金溶于80mL 13．5 mol·L—1的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集到气体6．72升(标况)，并测得溶液中c(H+) = 1 mol·L—1，假设反应后溶液体积仍为80mL，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。
解析：
(1)硝酸被还原生成NO或NO2气体，因此产生的气体物质的量即被还原的硝酸的物质的量。n ＝6．72L÷22.4L·mol—1＝0．3mol。
(2) c(H+) = 1 mol·L—1，说明HNO3过量。参加反应的硝酸为13．5 mol·L—1×0．080L — 1 mol·L—1×0．080L = 1 mol，设合金中Ag为x mol，Cu为y mol，则有
解得：
ω(Ag) =
[小结]
本节课的重点内容是硝酸的特性即不稳定性和强氧化性。硝酸的不稳定性决定了硝酸应存放在棕色瓶中，这也是造成浓硝酸显黄色的原因，其强氧化性与浓H2SO4的强氧化性很类似，也主要表现在与不活泼金属铜的反应，对金属Fe、Al的钝化现象，以及与非金属碳的反应，所以大家将硝酸的强氧化性与浓H2SO4 的强氧化性对比来理解和掌握就容易得多了。请同学们课后自己总结一下浓HCI、浓H2SO4 、浓HNO3性质上的异同。
[布置作业]
P18一、二、三、四
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§1—3 硝酸—1

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