一、教學目標
1、知識目標:使學生掌握硝酸的物理性質(zhì)和化學性質(zhì),了解隨著硝酸濃度的變化,硝酸與其他物質(zhì)反應的生成物也會發(fā)生變化。
2、水平目標:
(1)、培養(yǎng)學生通過觀察實驗,記錄實驗現(xiàn)象,分析實驗,得出結(jié)論的水平,同時增強學生的環(huán)保意識。
(2)、應用初中化學知識了解硝酸具有酸的通性,引出硝酸的氧化性,然后根據(jù)所學的氧化劑和還原劑的知識來了解硝酸的氧化性,掌握硝酸與其他物質(zhì)反應的化學方程式。
(3)、培養(yǎng)學生根據(jù)所學知識解釋日常見到的現(xiàn)象、學以致用,解決各種實際問題的水平(如:在常溫條件下能夠用鋁制罐裝車裝運濃硝酸等)。
3、情感目標:通過硝酸的濃度變化—量變引起質(zhì)變,激發(fā)學生學習化學的興趣,培養(yǎng)學生
嚴肅認真、實事求是的實驗習慣和科學態(tài)度,對學生實行辯證法教育,增強環(huán)保意識和創(chuàng)新意識。
二、教學設計思路
本課時的教學內(nèi)容主要是硝酸及其應用。本章的核心內(nèi)容是非金屬元素化合物知識,而高中階段所學習的非金屬元素化合物主要有:硅及其化合物、硫及其化合物、氯及其化合物、氮及其化合物。硝酸作為含氮物質(zhì)在介紹非金屬元素化合物知識是必不可少的,且硝酸是中學化學中的三大強酸之一,掌握硝酸的性質(zhì)及其應用是必要的。本節(jié)的教學在了解硝酸的酸性的基礎(chǔ)上,讓學生了解硝酸的氧化性及濃、稀硝酸與其他物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應時生成物不一樣。
學生在前面的學習中,知道了硝酸具有酸的通性、是常見的氧化劑,而且具備了一定的觀察分析實驗的水平。在硝酸這節(jié)的教學中先將一些化學現(xiàn)象表現(xiàn)給學生,讓學生發(fā)現(xiàn)問題,確立探究目標。在目標明確的基礎(chǔ)上進一步設計化學實驗,讓學生充分感知物質(zhì)的變化,從而解決問題,獲得知識。
三、教學重點與難點
硝酸的氧化性
四、教學手段
本課在教學中主要使用已有知識體系的聯(lián)系,通過對實驗教學的創(chuàng)新、探究、比較的方法去理解掌握濃、稀硝酸性質(zhì)的差異和還原產(chǎn)物的不同。
五、教學過程
【引入】2011年8月17日晚18時30分左右,一輛滿載28噸硝酸的罐裝車沿104國道由南向北行駛,途經(jīng)明光市古沛鎮(zhèn)耿莊村時發(fā)生泄漏,約28噸65%的硝酸全部泄漏,造成約300米的泄漏帶,空氣中彌漫著滾滾黃霧,酸霧十分刺鼻。
事件發(fā)生后,明光市政府分管市長帶領(lǐng)公安、消防、安監(jiān)、環(huán)保等部門及古沛鎮(zhèn)主要負責人第一時間趕赴現(xiàn)場,立即啟動明光市突發(fā)事件應急預案,迅速展開事故緊急處置工作。根據(jù)現(xiàn)場情況指揮組決定:
一是公安部門立即封鎖路口,禁止來往車輛和行人通行;
二是調(diào)集附近挖掘機在泄漏處挖出3個大坑,并設置圍堰,以截流稀釋硝酸。
三是消防車采用持續(xù)沿途水沖的方式,稀釋滲漏硝酸;四是環(huán)保部門迅速向市內(nèi)企業(yè)調(diào)集燒堿實行中和,同時組織相關(guān)人員調(diào)查下風向1公里范圍內(nèi)居民居住情況,展開大氣和地下水質(zhì)監(jiān)測;
四是向滁州市報告請求技術(shù)和裝備支援,對事故實行專業(yè)處理。
引導學生從化學角度分析問題
1、為什么空氣中彌漫著滾滾黃霧,酸霧十分刺鼻?
2、為什么要封鎖路口,同時組織相關(guān)人員調(diào)查下風向1公里范圍內(nèi)居民居住情況,展開大氣和地下水質(zhì)監(jiān)測?
3、為什么調(diào)集燒堿實行中和?
4、罐裝車是鋁制,為什么能夠用它來運輸濃硝酸?
【師生活動】請同學們觀察桌面上的濃硝酸(顏色、狀態(tài)),并嗅聞其氣味
【板書】一、硝酸的物理性質(zhì)
【探究問題1】黃色是如何表現(xiàn)出來的呢? 學生觀察思考討論后回答:
有揮發(fā)性,有刺激性氣味略帶黃色的液體。
略顯黃色是因為溶有NO2。
可能是因為硝酸不穩(wěn)定,分解產(chǎn)生了NO2, 而NO2又能夠溶解在硝酸中。培養(yǎng)學生的觀察分析水平,引導學生質(zhì)疑。
【追問】硝酸的保存方法
用棕色、細口玻璃瓶盛裝,用磨砂玻璃塞或塑料塞閉封,放在冷暗避光處
【板書】二、硝酸的化學性質(zhì)
1、不穩(wěn)定性
【探究問題2】為什么調(diào)集燒堿實行中和?
【板書】 2、酸的通性
【學生活動】 寫出硝酸電離方程式:HNO3=H++NO3-
【思考交流】硝酸具有哪些酸的通性
【學生討論回答】(1)跟指示劑作用
(2)和金屬反應
(3)和金屬氧化物反應
(4)與堿反應
(5)和鹽反應
【過渡】 稀HNO3使石蕊試液變紅,但是濃HNO3遇石蕊試液卻是先變紅后褪色,這是為什么呢?我們接下來看一下硝酸的另一個性質(zhì):
【板書】3、氧化性
【實驗探究1】在100mL針筒內(nèi)放入少量Cu片后,排盡針筒內(nèi)空氣,再吸入5mL稀硝酸,同時用塑料袋和橡皮筋封住針筒口。隨后稍稍打開針筒,放入少量空氣。
【學生】觀察現(xiàn)象,并寫出方程式
3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑ +4H2O
【實驗探究2】在100mL針筒內(nèi)放入少量Cu片后,排盡針筒內(nèi)空氣,再吸入5mL濃硝酸,同時用塑料袋和橡皮筋封住針筒口。
【學生】觀察現(xiàn)象,并寫出方程式
Cu + 4HNO3(濃) = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ +2H2O
【設問】:比較濃、稀硝酸的氧化性強弱?
【學生活動】讓學生深入討論,通過比較濃、稀硝酸與銅反應時的激烈水準,得出結(jié)論:
濃硝酸的氧化性比稀硝酸強,硝酸的濃度越大,氧化性越強;同時糾正學生用價態(tài)變化多
少來判斷濃、稀硝酸氧化性強弱的學習誤區(qū),培養(yǎng)學生良好的實驗習慣和實事求是的科學態(tài)度;總結(jié)出硝酸與不活潑金屬反應,濃硝酸被還原成NO2氣體,稀硝酸被還原成NO氣體,均沒有H2生成。
【設問】反應生成的氣體能不能直接排放到空氣中?
【回扣】為什么要封鎖路口,同時組織相關(guān)人員調(diào)查下風向1公里范圍內(nèi)居民居住情況,展開大氣和地下水質(zhì)監(jiān)測?
【探究問題3】罐裝車是鋁制,為什么能夠用它來運輸濃硝酸?
【學生活動】閱讀教科書P102,回答
硝酸幾乎能與所有的金屬(除金、鉑等)發(fā)生氧化還原反應,還原產(chǎn)物較為復雜,但一般情況下濃HNO3對應產(chǎn)生NO2,而濃HNO3對應產(chǎn)生NO。
Al、Fe等在濃硝酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象,這是因為Al、Fe等表面被濃硝酸氧化為致密的氧化物薄膜,這層薄膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進一步反應。
【擴展】硝酸除了能夠氧化金屬之外,還能氧化很多非金屬單質(zhì),例如碳
學生根據(jù)硝酸的氧化原理可推測出反應方程式:
C + 4HNO3 (濃) = 2H2O + 4NO2 ↑ + CO2 ↑
【追問】硝酸具有強氧化性,那我們試驗中使用硝酸時要注意什么?
使用硝酸一定要小心,萬一不慎將濃硝酸弄到皮膚上,應立即用大量水沖洗,再用小蘇打或肥皂洗滌。
【板書】三、硝酸的用途
【展示】硝酸時一種重要的化工原料,也是化學實驗室必備的重要試劑。
【小結(jié)】一、硝酸的物理性質(zhì)
二、硝酸的化學性質(zhì)
1、不穩(wěn)定性
2、酸的通性
3、氧化性
三、硝酸的用途
六、教學反思
本節(jié)課從生活實際出發(fā),通過硝酸泄露事件讓學生探索硝酸的物理、化學性質(zhì),增強學生對實際問題的分析水平和知識的遷移水平,滲透了化學為人類服務的思想。通過實驗的操作培養(yǎng)了學生的觀察水平、分析實驗現(xiàn)象的水平和邏輯思維水平,而且滲透了實驗是化學研究基礎(chǔ)的思想。