硝酸的性质

硝酸的性质（第三课时）

【教材分析】

在初中已经介绍过关于酸的通性的知识，本节是在此基础上进一步介绍有关硝酸的性

质。重点是向学生介绍硝酸的不稳定性和强氧化性。硝酸的不稳定性可以通过学生观察硝酸

的保存让学生分析得出，而硝酸的强氧化性则是通过学生自己进行实验探究来认识。对于硝

酸与金属的反应，还可以通过让学生分析反应中氮元素的化合价的变化和得失电子，使学生

理解反应的本质。在硝酸知识的探究过程中学生的观察能力、动手能力及思维能力都可以得

到进一步的提高。本课时实验较多，大多数实验是试管操作，可以调动学生的积极性，由学

生演示，以提高学生的观察能力和动手能力，一些实验现象也可以由学生来分析，充分体现

以学生为主体的课堂教学。

【教学设计】

1、教学目标

知识与技能：（1）了解硝酸的物理性质及保存方法，理解硝酸的强酸性。（2）掌握硝酸

的不稳定性、强氧化性。

过程与方法：（1）学会全面观察、分析、设计实验，提高观察、实验、探索、思维和自

学能力。（2）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。

情感、态度与价值观：通过掌握浓、稀硝酸性质的差异，使学生进一步理解量变引起质

变的规律，帮助学生树立起辩证唯物主义的世界观。

2、重点难点

重点：硝酸的不稳定性和强氧化性

难点：硝酸的强氧化性

教具准备：多媒体、试管、试管夹、无色透明气球、铜片、浓HNO、稀HNO、酒精灯、

33

胶头滴管

3、教学过程

【导入新课】(用多媒体展示故事内容——玻尔巧藏诺贝尔金奖章)解说词：丹麦有位叫

玻尔的科学家，37岁时他获得了1922年的诺贝尔奖。第二次世界大战期间，玻尔被迫离开

即将被德军占领的祖国，为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔奖章留在实验

室。玻尔把金奖章溶解在盛有王水的试剂瓶里。后来，纳粹分子窜入玻尔实验室，那个试剂

瓶就在他们的眼皮底下，他们却一无所知。战争结束后，玻尔从王水中把金还原出来，并重

新铸成奖章。玻尔配制王水的主要组成之一是“硝酸”。

老师：本节课我们共同学习一种重要的强酸——硝酸。硝酸是我们中学常见的三大强酸

之一。根据已有认识，你们认为硝酸具有哪些性质呢？

学生：硝酸具有酸的通性，可以与碱反应生成盐和水，与碱性氧化物反应生成盐和水，

与某些盐（如KCO）反应生成另一种盐和酸，与活泼金属反应放出H。

232

老师：硝酸具有酸的通性应在情理之中，我们能不能结合硫酸的学习来体会一下这种预

测是否完全正确呢？通过今天的学习，我们就会对硝酸有一个更全面的认识。

【展示】打开一瓶浓HNO，观察现象。倒入试管少许，观察颜色、状态、闻气味。

3

老师：你发现浓硝酸有哪些物理性质？浓硝酸还有哪些物理性质呢？

学生：纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。

老师：常用硝酸的质量分数约为69%，98%以上的硝酸叫“发烟硝酸”。

【板书】硝酸及其应用

1、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1.502 7 g·cm，沸点83 ℃，

-3

98%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出HNO而产生“发烟”现象，通常叫发烟硝酸，常用浓

3

硝酸的质量分数大约为69%。

【新知探究】硝酸的不稳定性。

老师：刚才大家看到硝酸的保存是放在棕色试剂瓶中的，说明什么问题？硝酸有什么化

学性质呢?

学生：要保存在棕色试剂瓶中的物质一般是容易分解的，说明硝酸不稳定。

老师：硝酸见光或受热都容易分解，而且浓度越大越容易分解。盛硝酸的试剂瓶中通常

会变黄色，就是因为硝酸分解产生的二氧化氮又溶于硝酸的缘故。

【板书】2、硝酸的化学性质

（1）不稳定性

4HNO2HO+4NO↑+O↑

3222

受热或见光

【学生实验1】在盛浓硝酸的试管中滴加石蕊试液，微热，观察现象。

学生：变红后微热，红色会消失。

老师：通过现象，说明了什么问题？

学生：硝酸具有酸的通性，可以使石蕊变红；褪色是因为硝酸的强氧化性。

老师：通过浓硫酸的强氧化性，你怎样正确理解硝酸具有酸的通性呢？

学生：硝酸与一些还原性的物质反应时，应体现出硝酸的强氧化性。它可能与活

泼金属反应不生产H；也可能与不活泼金属如Cu反应。

2

老师：大家的推理有道理，那么又如何设计实验呢？

【学生实验2】改进教材实验：铜与浓硝酸、稀硝酸反应。实验前，准备好与试

管配套的事先已系上塑料袋的带导管的胶塞。实验时，向盛有铜片的试管中加入浓、稀硝酸

后，立即塞上上述已准备好的胶塞(如图所示)，观察现象。

学生：

反应物 反应现象 产物

Cu +浓硝

酸

Cu+稀硝

酸

①Cu片：有大量气泡产生；②溶液颜色：无色变为

绿色；③气体颜色：红棕色；④反应剧烈程度：剧烈；Cu(NO)、NO和HO

⑤触摸容器外壁：很热

①Cu片：有气泡产生；②溶液颜色：无色变为蓝色；

③气体颜色：（打开胶塞）试管上方变为明显的红棕色；Cu(NO)、NO和HO

322

3222

④反应剧烈程度：缓慢；⑤触摸容器外壁：温热

老师：为什么硝酸会产生这些现象呢？这说明HNO与其他强酸有什么不同的化学性质

3

呢？

学生：铜溶解且红棕色的气体是二氧化氮，说明放出的不是氢气而是NO或NO。

2

【板书】2．硝酸的化学性质

（2）酸的通性

HNO=H+ NO

33

+—

（3）强氧化性

与不活泼金属反应：Cu+4HNO(浓)=Cu(NO)+2NO↑+2HO

33222

3Cu+8HNO(稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO

3322

老师：在上述反应中，浓硝酸与铜反应N元素得到1个电子，而稀硝酸与铜反应N元素

得到3个电子，能否由此说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强？为什么？

学生：不能。因为浓硝酸和铜反应比稀硝酸剧烈，另外氧化性强弱取决于得失电子的难

易而不是多少。

老师：浓HSO与不活泼金属如铜反应有何条件？

24

学生：浓HSO氧化不活泼金属需加热。

24

老师：浓硝酸与活泼金属Fe、Al在常温下如何反应？

【学生实验3】教材实验：铁放入浓硝酸。

学生：无明显现象。

老师：铁、铝在浓HSO、浓HNO中都会产生钝化现象，说明硝酸具有什么性质？

243

学生：浓HNO具有强氧化性。

3

老师：常温下，铁、铝等金属在浓硝酸中要发生钝化现象。这也是因为硝酸的强氧化性，

它使金属表面生成一层致密的氧化物保护膜阻止反应的进一步进行。硝酸如何储存与运输？

学生：铁或铝制容器。

老师：硝酸可以氧化大多数的金属（除了金、铂等）。同时硝酸还可以氧化一些非金属

元素。你能否根据所学知识，推理浓硝酸、稀硝酸与碳的反应？

学生：C+4HNO(浓) CO↑+4NO↑+2HO

3222

△

老师：该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为多少？

学生：氧化产物是CO，还原产物是NO，它们的物质的量之比为1∶4。

22

老师：硝酸可以与金属、非金属反应，那么硝酸在反应中所起什么作用？

学生：与金属反应体现硝酸的强氧化性和酸性，与非金属反应仅体现硝酸的强氧化性。

【板书】与非金属单质反应：C+4HNO(浓) CO↑+4NO↑+2HO

3222

△

老师：硝酸的强氧化性还表现在可以氧化一些具有还原性的物质，如硫化氢、碘化氢等。

从刚才硝酸与金属及非金属的反应及产物情况，你能够得到的结论是什么呢？硝酸浓度与还

原产物有什么关系呢？

【多媒体展示】硝酸的反应规律有：

①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。

②常温下Fe、Al等金属在浓HNO中发生钝化。

3

③硝酸越浓，其氧化性越强。如稀HNO可使石蕊试液变红，而浓HNO可使石蕊试液先

33

变红后褪色。

④一般来说，活泼金属与HNO反应不生成H，浓HNO的还原产物为NO，稀HNO的还原

32323

产物为NO。活泼金属与极稀HNO反应时，还原产物复杂，可为NO、NO、NHNO等。

3243

⑤非金属单质可被HNO氧化为最高价氧化物或其含氧酸。

3

老师：从以上可看出，浓、稀硝酸性质差异、反应条件的不同、产物的复杂性，说明量

变可引起质变。今后中我们还会接触类似的例子，大家要注意体会。

【思考】对于以下反应，体现了硝酸的哪些性质？

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

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

322

3332232422

334223

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

2332

学生：④⑥体现了硝酸的酸性；①体现了硝酸的强氧化性和酸性；②③⑤体现了硝酸的

32232

强氧化性。

老师:从以上反应进一步说明了硝酸是一种强氧化性酸，氧化性的强弱又与酸的浓度有

关。

【小结】这节课有哪些收获？还存在哪些问题？

老师：我们重点学习了硝酸的重要性质：不稳定性和强氧化性，同时注意硝酸的强氧化

性是由+5价的氮来体现的，而不是H，所以硝酸一般与任何金属反应是不会放出氢气的。

+

【板书】硝酸及其应用

1．物理性质

2．化学性质

（1）不稳定性

4HNO2HO+4NO↑+O↑

3222

受热或见光

（2）酸的通性

（3）强氧化性

①与金属反应：

Cu+4HNO(浓)=Cu(NO)+2NO↑+2HO

33222

3Cu+8HNO(稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO

3322

铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸常温下发生钝化。

②与非金属反应：

C+4HNO(浓) CO↑+4NO↑+2HO

3222

【问题探究】现有铜、稀HNO、浓HNO要制备硝酸铜，请设计最合理的流程来制取。

33

学生1：利用铜与浓硝酸制取硝酸铜：Cu+4HNO(浓)=Cu(NO)+2NO↑+2HO

33222

学生2：利用铜与稀硝酸制取硝酸铜：3Cu+8HNO(稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO

3322

学生3：先将铜在空气流中加热,使其变为氧化铜,再将氧化铜加入稀硝酸中：2Cu+O

2

2CuO；CuO+2HNO=Cu(NO)+HO

3322

老师：同学们设计的方案有三种，哪种流程更合理呢？

学生：第三种更合理。生产相同的硝酸铜所消耗的硝酸量最少,从而节约原料又能防止污

染空气。

老师：分析得很好。在设计实验的过程中要树立“绿色化学”思想，尽量减少或彻底消

除使用和生产有害物质，提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳。

【作业】

1．用哪些方法可以区分浓硝酸与稀硝酸？

2．请通过上网查询有关硝酸的资料和社会调查，了解硝酸有哪些主要用途，

这些用途分别涉及硝酸的哪些物理、化学性质并互相交流。

3．铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应的产物不同，实验现象也不同。某课外

活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如图所示的实验

装置。请你根据他们的思路，选择下列药品：稀硝酸、稀盐酸、Zn粒、CaCO固

3

体，完成该实验，并叙述实验步骤。

【课后反思】

转变学生的学习方式是新课程改革的基本要求。通过灵活的教学极大程度地培养学生的

自主学习、合作学习和探究学习。本节课一个明显的特征就是将有关概念、理论应用于物质

性质的探究中，有利于知识的活化与升华。尤其硝酸的强氧化性以物质的分类、氧化还原反

应理论为指导，以实验探究为手段，给学生以更大的思维扩展空间，真正发展了学生的思维

能力、实践应用能力和创新能力。