硝酸的性質

硝酸的性質（第三課時）

【教材分析】

在初中已經介紹過關于酸的通性的知識，本節是在此基礎上進一步介紹有關硝酸的性

質。重點是向學生介紹硝酸的不穩定性和強氧化性。硝酸的不穩定性可以通過學生觀察硝酸

的保存讓學生分析得出，而硝酸的強氧化性則是通過學生自己進行實驗探究來認識。對于硝

酸與金屬的反應，還可以通過讓學生分析反應中氮元素的化合價的變化和得失電子，使學生

理解反應的本質。在硝酸知識的探究過程中學生的觀察能力、動手能力及思維能力都可以得

到進一步的提高。本課時實驗較多，大多數實驗是試管操作，可以調動學生的積極性，由學

生演示，以提高學生的觀察能力和動手能力，一些實驗現象也可以由學生來分析，充分體現

以學生為主體的課堂教學。

【教學設計】

1、教學目標

知識與技能：（1）了解硝酸的物理性質及保存方法，理解硝酸的強酸性。（2）掌握硝酸

的不穩定性、強氧化性。

過程與方法：（1）學會全面觀察、分析、設計實驗，提高觀察、實驗、探索、思維和自

學能力。（2）通過探究硝酸的性質，培養學生的動手、動腦和運用知識的能力。

情感、態度與價值觀：通過掌握濃、稀硝酸性質的差異，使學生進一步理解量變引起質

變的規律，幫助學生樹立起辯證唯物主義的世界觀。

2、重點難點

重點：硝酸的不穩定性和強氧化性

難點：硝酸的強氧化性

教具準備：多媒體、試管、試管夾、無色透明氣球、銅片、濃HNO、稀HNO、酒精燈、

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膠頭滴管

3、教學過程

【導入新課】(用多媒體展示故事內容——玻爾巧藏諾貝爾金獎章)解說詞：丹麥有位叫

玻爾的科學家，37歲時他獲得了1922年的諾貝爾獎。第二次世界大戰期間，玻爾被迫離開

即將被德軍占領的祖國，為了表示他一定要返回祖國的決心，他決定將諾貝爾獎章留在實驗

室。玻爾把金獎章溶解在盛有王水的試劑瓶里。后來，納粹分子竄入玻爾實驗室，那個試劑

瓶就在他們的眼皮底下，他們卻一無所知。戰爭結束后，玻爾從王水中把金還原出來，并重

新鑄成獎章。玻爾配制王水的主要組成之一是“硝酸”。

老師：本節課我們共同學習一種重要的強酸——硝酸。硝酸是我們中學常見的三大強酸

之一。根據已有認識，你們認為硝酸具有哪些性質呢？

學生：硝酸具有酸的通性，可以與堿反應生成鹽和水，與堿性氧化物反應生成鹽和水，

與某些鹽（如KCO）反應生成另一種鹽和酸，與活潑金屬反應放出H。

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老師：硝酸具有酸的通性應在情理之中，我們能不能結合硫酸的學習來體會一下這種預

測是否完全正確呢？通過今天的學習，我們就會對硝酸有一個更全面的認識。

【展示】打開一瓶濃HNO，觀察現象。倒入試管少許，觀察顏色、狀態、聞氣味。

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老師：你發現濃硝酸有哪些物理性質？濃硝酸還有哪些物理性質呢？

學生：純硝酸是無色、易揮發、有刺激性氣味的液體。

老師：常用硝酸的質量分數約為69%，98%以上的硝酸叫“發煙硝酸”。

【板書】硝酸及其應用

1、硝酸的物理性質

純硝酸是無色、易揮發、有刺激性氣味的液體，密度為1.502 7 g·cm，沸點83 ℃，

-3

98%以上的濃硝酸在空氣中由于揮發出HNO而產生“發煙”現象，通常叫發煙硝酸，常用濃

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硝酸的質量分數大約為69%。

【新知探究】硝酸的不穩定性。

老師：剛才大家看到硝酸的保存是放在棕色試劑瓶中的，說明什么問題？硝酸有什么化

學性質呢?

學生：要保存在棕色試劑瓶中的物質一般是容易分解的，說明硝酸不穩定。

老師：硝酸見光或受熱都容易分解，而且濃度越大越容易分解。盛硝酸的試劑瓶中通常

會變黃色，就是因為硝酸分解產生的二氧化氮又溶于硝酸的緣故。

【板書】2、硝酸的化學性質

（1）不穩定性

4HNO2HO+4NO↑+O↑

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受熱或見光

【學生實驗1】在盛濃硝酸的試管中滴加石蕊試液，微熱，觀察現象。

學生：變紅后微熱，紅色會消失。

老師：通過現象，說明了什么問題？

學生：硝酸具有酸的通性，可以使石蕊變紅；褪色是因為硝酸的強氧化性。

老師：通過濃硫酸的強氧化性，你怎樣正確理解硝酸具有酸的通性呢？

學生：硝酸與一些還原性的物質反應時，應體現出硝酸的強氧化性。它可能與活

潑金屬反應不生產H；也可能與不活潑金屬如Cu反應。

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老師：大家的推理有道理，那么又如何設計實驗呢？

【學生實驗2】改進教材實驗：銅與濃硝酸、稀硝酸反應。實驗前，準備好與試

管配套的事先已系上塑料袋的帶導管的膠塞。實驗時，向盛有銅片的試管中加入濃、稀硝酸

后，立即塞上上述已準備好的膠塞(如圖所示)，觀察現象。

學生：

反應物 反應現象 產物

Cu +濃硝

酸

Cu+稀硝

酸

①Cu片：有大量氣泡產生；②溶液顏色：無色變為

綠色；③氣體顏色：紅棕色；④反應劇烈程度：劇烈；Cu(NO)、NO和HO

⑤觸摸容器外壁：很熱

①Cu片：有氣泡產生；②溶液顏色：無色變為藍色；

③氣體顏色：（打開膠塞）試管上方變為明顯的紅棕色；Cu(NO)、NO和HO

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3222

④反應劇烈程度：緩慢；⑤觸摸容器外壁：溫熱

老師：為什么硝酸會產生這些現象呢？這說明HNO與其他強酸有什么不同的化學性質

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呢？

學生：銅溶解且紅棕色的氣體是二氧化氮，說明放出的不是氫氣而是NO或NO。

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【板書】2．硝酸的化學性質

（2）酸的通性

HNO=H+ NO

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+—

（3）強氧化性

與不活潑金屬反應：Cu+4HNO(濃)=Cu(NO)+2NO↑+2HO

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3Cu+8HNO(稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO

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老師：在上述反應中，濃硝酸與銅反應N元素得到1個電子，而稀硝酸與銅反應N元素

得到3個電子，能否由此說明稀硝酸的氧化性比濃硝酸強？為什么？

學生：不能。因為濃硝酸和銅反應比稀硝酸劇烈，另外氧化性強弱取決于得失電子的難

易而不是多少。

老師：濃HSO與不活潑金屬如銅反應有何條件？

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學生：濃HSO氧化不活潑金屬需加熱。

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老師：濃硝酸與活潑金屬Fe、Al在常溫下如何反應？

【學生實驗3】教材實驗：鐵放入濃硝酸。

學生：無明顯現象。

老師：鐵、鋁在濃HSO、濃HNO中都會產生鈍化現象，說明硝酸具有什么性質？

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學生：濃HNO具有強氧化性。

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老師：常溫下，鐵、鋁等金屬在濃硝酸中要發生鈍化現象。這也是因為硝酸的強氧化性，

它使金屬表面生成一層致密的氧化物保護膜阻止反應的進一步進行。硝酸如何儲存與運輸？

學生：鐵或鋁制容器。

老師：硝酸可以氧化大多數的金屬（除了金、鉑等）。同時硝酸還可以氧化一些非金屬

元素。你能否根據所學知識，推理濃硝酸、稀硝酸與碳的反應？

學生：C+4HNO(濃) CO↑+4NO↑+2HO

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△

老師：該反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為多少？

學生：氧化產物是CO，還原產物是NO，它們的物質的量之比為1∶4。

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老師：硝酸可以與金屬、非金屬反應，那么硝酸在反應中所起什么作用？

學生：與金屬反應體現硝酸的強氧化性和酸性，與非金屬反應僅體現硝酸的強氧化性。

【板書】與非金屬單質反應：C+4HNO(濃) CO↑+4NO↑+2HO

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△

老師：硝酸的強氧化性還表現在可以氧化一些具有還原性的物質，如硫化氫、碘化氫等。

從剛才硝酸與金屬及非金屬的反應及產物情況，你能夠得到的結論是什么呢？硝酸濃度與還

原產物有什么關系呢？

【多媒體展示】硝酸的反應規律有：

①除Au、Pt等少數金屬外，硝酸幾乎可以氧化所有的金屬。

②常溫下Fe、Al等金屬在濃HNO中發生鈍化。

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③硝酸越濃，其氧化性越強。如稀HNO可使石蕊試液變紅，而濃HNO可使石蕊試液先

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變紅后褪色。

④一般來說，活潑金屬與HNO反應不生成H，濃HNO的還原產物為NO，稀HNO的還原

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產物為NO。活潑金屬與極稀HNO反應時，還原產物復雜，可為NO、NO、NHNO等。

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⑤非金屬單質可被HNO氧化為最高價氧化物或其含氧酸。

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老師：從以上可看出，濃、稀硝酸性質差異、反應條件的不同、產物的復雜性，說明量

變可引起質變。今后中我們還會接觸類似的例子，大家要注意體會。

【思考】對于以下反應，體現了硝酸的哪些性質？

①Fe＋6HNO(濃) Fe(NO)＋3NO↑＋3HO；②S＋6HNO(濃)＝HSO＋6NO↑＋2HO；

③P＋5HNO(濃)＝HPO↑＋5NO↑＋HO ； ④CaO+2HNO＝Ca(NO)+HO；

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3332232422

334223

⑤6HI＋2HNO(稀)＝3I＋2NO↑＋4HO； ⑥NaCO+2HNO＝CO↑＋2NaNO＋HO

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學生：④⑥體現了硝酸的酸性；①體現了硝酸的強氧化性和酸性；②③⑤體現了硝酸的

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強氧化性。

老師:從以上反應進一步說明了硝酸是一種強氧化性酸，氧化性的強弱又與酸的濃度有

關。

【小結】這節課有哪些收獲？還存在哪些問題？

老師：我們重點學習了硝酸的重要性質：不穩定性和強氧化性，同時注意硝酸的強氧化

性是由+5價的氮來體現的，而不是H，所以硝酸一般與任何金屬反應是不會放出氫氣的。

+

【板書】硝酸及其應用

1．物理性質

2．化學性質

（1）不穩定性

4HNO2HO+4NO↑+O↑

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受熱或見光

（2）酸的通性

（3）強氧化性

①與金屬反應：

Cu+4HNO(濃)=Cu(NO)+2NO↑+2HO

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3Cu+8HNO(稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO

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鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸常溫下發生鈍化。

②與非金屬反應：

C+4HNO(濃) CO↑+4NO↑+2HO

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【問題探究】現有銅、稀HNO、濃HNO要制備硝酸銅，請設計最合理的流程來制取。

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學生1：利用銅與濃硝酸制取硝酸銅：Cu+4HNO(濃)=Cu(NO)+2NO↑+2HO

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學生2：利用銅與稀硝酸制取硝酸銅：3Cu+8HNO(稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO

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學生3：先將銅在空氣流中加熱,使其變為氧化銅,再將氧化銅加入稀硝酸中：2Cu+O

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2CuO；CuO+2HNO=Cu(NO)+HO

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老師：同學們設計的方案有三種，哪種流程更合理呢？

學生：第三種更合理。生產相同的硝酸銅所消耗的硝酸量最少,從而節約原料又能防止污

染空氣。

老師：分析得很好。在設計實驗的過程中要樹立“綠色化學”思想，盡量減少或徹底消

除使用和生產有害物質，提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納。

【作業】

1．用哪些方法可以區分濃硝酸與稀硝酸？

2．請通過上網查詢有關硝酸的資料和社會調查，了解硝酸有哪些主要用途，

這些用途分別涉及硝酸的哪些物理、化學性質并互相交流。

3．銅與濃硝酸反應和銅與稀硝酸反應的產物不同，實驗現象也不同。某課外

活動小組為了證明并觀察到銅與稀硝酸反應的產物為NO，設計了如圖所示的實驗

裝置。請你根據他們的思路，選擇下列藥品：稀硝酸、稀鹽酸、Zn粒、CaCO固

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體，完成該實驗，并敘述實驗步驟。

【課后反思】

轉變學生的學習方式是新課程改革的基本要求。通過靈活的教學極大程度地培養學生的

自主學習、合作學習和探究學習。本節課一個明顯的特征就是將有關概念、理論應用于物質

性質的探究中，有利于知識的活化與升華。尤其硝酸的強氧化性以物質的分類、氧化還原反

應理論為指導，以實驗探究為手段，給學生以更大的思維擴展空間，真正發展了學生的思維

能力、實踐應用能力和創新能力。