氨氧化法制硝酸教案（4篇）

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厌氧氨氧化研究进展及其应用【第一篇】

[教学目标]

1．知识目标

（1）掌握硝酸的物理性质（易溶于水、挥发性）。

（2）掌握硝酸的化学性质（不稳定性、强氧化性和强酸性）。

2．能力和方法目标

（1）通过有关硝酸强氧化性的实验，提高对实验现象的观察分析能力，提高根据实验现象进行推理分析的能力；

（2）通过从酸的一般通性到硝酸的性质的推理分析，提高运用复分解规律、氧化还原反应理论解决问题的能力。

3．情感和价值观目标

（1）通过硝酸跟硫酸、盐酸等的对比和分析，对学生进行辩证唯物主义教育。

（2）通过硝酸的用途让学生对化学为提高人类生活作出贡献有一个感性的认识。

[教学重点、难点]硝酸的强氧化性。

[教学过程]

[引言]硝酸是中学化学常见的三大强酸之一，现在老师手中拿着的是一瓶浓硝酸，请同学们仔细观察，观察后总结一下你从中可以判断出硝酸具有哪些物理性质。（以此为落点让学生边观察边作简单的推理分析，提高学生的观察能力和根据实验现象推出结论的推理能力）

[板书]

1．硝酸的物理性质

（1）无色（观察硝酸溶液的颜色得出）；

（2）有刺激性气味（打开瓶塞可嗅到）；

（3）易溶于水（观察瓶中标签浓硝酸的浓度为65%可得出）；浓度大于98%的硝酸会在空气产生大量的白雾，故称为发烟硝酸。

……

[教师引导]我们可以断定硝酸具有酸的通性，请同学们根据酸的通性来分析解决下列问题，并把结果填信表格中：

推测可能现象

有关反应的化学方程式

硝酸跟氧化钙反应

硝酸跟碳酸钙反应

硝酸跟氢氧化铝、氢氧化钠反应

硝酸跟金属铝、铁、铜反应

硝酸溶液中滴入酚酞试剂

[学生分析时可能出现的情况]估计绝大部分学生对前三个问题都能得出正确结论，对于后两个问题，可能会出现多种不同的结论。这正是后面进一步探究硝酸的氧化性创设了问题情景。

[板书]

2．硝酸的化学性质

（1）酸的通性——————强酸

[教师活动]盐酸、硫酸跟铁和铜等金属反应情况？试推断铁、铜跟硝酸反应反应情况。

[实验演示]

A．稀硝酸中投入铁片、稀硝酸中投入铜片

B．浓硝酸中投入铁片、浓硝酸中投入铜片

C．浓硝酸跟投入铁片并加热

[学生观察并分析]

铁、铜跟稀硝酸都能在常温下反应产生气体（引导学生分析研究实验中产生的气体是不是氢气？）。铁片跟浓硝酸在常温下没有明显的反应现象，铜片跟浓硝酸反应产生一种红棕色的气体、同时溶液显蓝色。

[师生共同研究得出结论]

硝酸具有强氧化性，浓、稀硝酸都可跟不活泼金属（活泼金属当然能反应）反应，反应中一般不产生氢气，冷的浓硝酸遇铁、铝等要发生钝化作用。

硫、碳等非金属单质遇硝酸能否发氧化还原反应？

亚硫酸钠、硫酸亚铁等还原性较强的化合物遇硝酸能否发生氧化还原反应？

[实验研究]

D．焦炭投入热浓硝酸中

E．硫酸亚铁溶液中滴入浓硝酸溶液

[板书]

（2）具有强氧化性。反应规律如下：

还原产物

范围

浓硝酸

一般NO2

不活泼金属、碳等非金属单质、某些还原性较强的化合物

稀硝酸

一般是NO

硝酸强氧化性的其它方面的表现：热浓硝酸遇酸碱指示剂会起漂白作用，铁、铝等金属遇冷浓硝酸会起钝化作用。

[学生练习]

写出铜跟浓、稀硝酸反应的化学方程式。写出硫、碳跟浓硝酸反应的化学方程式。

Cu+4HNO3（浓） =Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3（稀） =3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

C+4HNO3（浓） =CO2↑+4NO2↑+2H2O

S+6HNO3（浓） =H2SO4+6NO2↑+3H2O

[教师展示]一瓶久置变质的浓硝酸、一瓶未变质的浓硝酸，让学生观察颜色并进行比较。

[学生观察结果]变质硝酸显黄色。

[教师引导]试分析久置浓硝酸为什么会变黄色？

[师生共同分析]硝酸分解会生成二氧化氮，二氧化氮易溶于水，使溶液显黄色。

[板书]

（3）硝酸是一种不稳定性的酸，见光、受热易分解。

4HNO34NO2+O2+2H2O

所以保存硝酸时要注意避光、放在阴暗和低温处。

[总结巩固]试比较硝酸、硫酸、盐酸三大强酸在性质的异同点：

色、态

刺激性

挥发性

氧化性

硝酸

盐酸

硫酸

[巩固练习]

1．将足量的NO2和一定量的SO2混合气体通入氯化钡中，产生的沉淀（ ）。

（A）不可能是亚硫酸钡 （B）一定是亚硫酸钡

（C）一定是硫酸钡 （D）一定是亚硫酸钡和硫酸钡

2．常温下，下列溶液中能溶解铁的是（ ）。

（A）稀硝酸 （B）浓硝酸 （C）浓盐酸 （D）浓硫酸

3．常温下，在VL密闭容器中有a molNO气体，压强为bkPa，若再充入a molO2，保持温度不变，反应后容器的压强是（ ）。

（A）1。5bkPa （B）2bkPa （C）略小于1。5bkPa （D）略大于1。5bkPa

4．下列盛放试剂的方法，错误的'是（ ）。

（A）把硝酸放在棕色试剂瓶中，并放置在阴暗处

（B）把硝酸银放在棕色试剂瓶中

（C）把氢氧化钠溶液放在带橡胶塞的玻璃瓶中

（D）把氢氟酸放在玻璃瓶中

5．取三张蓝色石蕊试纸湿润后贴在玻璃片上，然后按顺序分别滴加65%硝酸溶液、98%的硫酸溶液、新制氯水，三张试纸最终变成（ ）。

（A）白、红、白 （B）红、黑、白

（C）红、红、红 （D）白、黑、白

6．常温下，能溶于浓HNO3的单质是（ ）。

（A）Al （B）Fe （C）Ag （D）Au

7．制取相同质量的硝酸铜，消耗硝酸最多的是（ ）。

（A）Cu+HNO3 （浓） （B）Cu+HNO3 （稀）

（C）CuO+HNO3 （D）Cu（OH） 2+HNO3

8．在某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是：0。4 mol· L—1、0。1 mol· L—1。向该混合液中加入1。92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度（mol· L—1）是（ ）。

（A）0。15 （B）0。225 （C）0。35 （D）0。45

9． 6。4g铜与过量的硝酸（8 mol· L—160mL）充分反应后，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含H+离子为nmol，此时溶液中所含NO3—的物质的量为（ ）。

（A）0。28mol （B）0。31mol （C）（n+0。2）mol （D）（n+0。4）mol

（A）Al （B）Fe （C）Ag （D）Au

10．纯净的浓硝酸是无色的，但保存不当则呈黄色，这是由于________，其化学方程式为_______________________。为了除去所含的杂质，所采用的方法是______________，有关化学方程式为_______________。实验室贮存浓硝酸的方法是_________________。

11．用如图所示装置（气球内先充有空气）进行铜与稀硝酸反应的实验，请填写下列空格。

（1）实验开始时，先将烧瓶加热，其目的是____________________________________。

（2）在不断摇动烧瓶条件下，使反应充分进行。可观察到的4个主要现象：

①铜丝逐渐减小，但不完全消失，且表面有气泡生成；

②气球先略变大，在摇动情况下变小，而后又变大；

③__________________________________________；

④__________________________________________。

（3）在摇动情况下，导致气球变小的有关反应的化学方程式为_______________________。

参考答案：

1C，2AC，3C，4D，5D，6C，7A，8B，9C。

10．硝酸见光分解产生的NO2溶于浓硝酸；4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O；加适量蒸馏水；3NO2+H2O=2HNO3+NO；盛放在棕色细口试剂瓶中，并放置在阴凉的地方。

111．（1）提高反应速率。（2）③无色溶液变成蓝色；④烧瓶中气体先呈红棕色，最终为无色。（3）4NO2+O2+2H2O=4HNO3 ，或4NO+3O2+2H2O=4HNO3，或2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O==2HNO3+NO。

氨氧化古细菌(AOA)的研究进展【第二篇】

高中化学必修一 氨硝酸和硫酸 教学设计人教版

教学目标

1．探究硝酸的物理性质和化学性质（酸性、强氧化性、不稳定性）。

2．通过学生实验手段，培养学生的实验能力、观察能力、分析能力。

3．在浓硝酸和稀硝酸的对比学习中，渗透“量变和质变”的辨证规律。

4．通过介绍化学家的故事，使学生树立热爱科学。尊重科学的品质，激发学生学习的兴趣。

教学重点

硝酸的不稳定性和强氧化性

教学难点

硝酸的强氧化性

教学过程

[故事导入] 玻尔巧藏诺贝尔金奖章

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。而玻尔配制王水的主要组成之一是“硝酸”。

一、硝酸的强氧化性

[设疑]硝酸有酸性，能否与金属反应放出氢气？

[演示]浓硝酸与Cu反应

[讲解]从实验现象“红棕色气体生成”判断生成物中是N02而非H2．进一步从氧化还原反应说明反应的本质是＋5价的氮得电子能力比H+1强。

[学生实验]比较浓硝酸、稀硝酸分别与Cu反应

[记录并讨论]

反应现象

产物

浓硝酸+Cu

1．Cu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

5．触摸容器外壁：很热

Cu(NO3)2、NO2和H20

稀硝酸+Cu

1．Cu片：有气泡产生

2．溶液颜色：无色变为蓝色

3．气体颜色：无色

(打开止水夹后)无色变为红棕色

4．反应剧烈程度：缓慢

5．触摸容器外壁：温热

Cu(NO3)2、NO和H20

1．与金属反应：

Cu ＋4HN03(浓)＝Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H20

3Cu ＋8HN03(稀)3Cu(NO3)2+ 2NO↑+ 4H20

[讲述]除金、铂等少数金属外，硝酸几乎能与所有金属反应；当浓硝酸与浓盐酸按体积比为1：3混合时，就配制成玻尔的“王水”溶液，王水的。氧化性比浓硝酸强，可以溶解金。铂等不溶于硝酸的金属。

[设问]比较浓硫酸的性质，浓硝酸能否与非金属反应？

[练习]与非金属反应：C＋HNO3(浓)S＋HNO3(浓)P＋HNO3(浓)

2．与非金属反应：

C＋4HNO3(浓)＝CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

S＋6HNO3(浓)＝H2SO4＋6NO2↑＋2H2O

P＋5HNO3(浓)＝H3PO4↑＋5NO2↑＋H2O

[提问]硝酸与哪些金属及非金属反应？产物是什么？硝酸浓度与还原产物有什么关系？

[小结]反应规律：

①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可能氧化所有的金属。

②常温下Fe、Al等金属在浓HNO3中发生“纯化”。

③硝酸越浓，其氧化性越强。如稀HNO3可使石蕊试变红，而浓HNO3可使石蕊试液先变红后褪色。

④一般来说，活泼金属与HNO3反应不生成H2，浓HNO3的还原产物为NO2，稀HNO3的还原产物为NO。活泼金属与极稀HNO3反应时，还原产物复杂，可为NO、N2O、NH4NO3等。

⑤非金属单质可被HNO3氧化为最高价氧化物或其含氧酸。

⑥王水（浓HNO3和浓HCl按体积比1：3配制）具有更强的氧化性，能溶解Au、Pt。

[强调]反应物或条件不同，硝酸产物发生变化：NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3 。

如：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N20+5H2O

注意：4Zn+10HNO3（稀）=4Zn(NO3)2+N20+5H2O

[设疑]浓硝酸与活泼金属反应是否也剧烈？

[学生实验]浓硝酸十铝片

[讲解]钝化原理：铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸，表面被氧化为牢固的氧化物薄膜，阻止酸与内层金属进一步反应。

3．铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸常温下发生钝化。

[提问]浓硝酸的运输和贮存可用何种物质制的容器？

[展示]一瓶呈黄色的浓硝酸，问为什么呈黄色？

4．不稳定性

4HN03 == 2H20+ 4NO2↑+02↑

[提问]硝酸应如何贮存？

[设疑]有人认为，“比较浓硝酸和稀硝酸的还原产物的化合价，浓HN03中的氮从＋5降为＋4而稀HN03，中的氮从＋5价降为＋2，从化合价变化可以判断稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。”这种看法是否正确？为什么？

[提示]从浓硝酸、稀硝酸分别与Cu反应的反应条件。剧烈程度分析。

[讲述]硝酸用途 ：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等；在实验室里，它是一种重要的化学试剂。

氨氧化法制硝酸教案【第三篇】

[教学目标]

1.知识目标

(1)了解实验室中制硝酸的反应原理、了解工业上氨氧化制硝酸的反应原理。

(2)了解王水等的性质。

(3)掌握有关硝酸反应的计算

2.能力和方法目标

(1)通过氨氧化法制硝酸的学习，提高解决实际问题的能力；

(2)通过有关硝酸的计算，提高计算能力。

3.情感与价值观目标

通过玻尔跟诺贝尔奖的故事，对学生进行受国主义教育。

[教学重点、难点] 硝酸的强氧化性的巩固。

[教学过程]

[复习巩固上堂课内容]

让学生完成下列各个问题，可以独立完成，若不能独立完成也可以相互间进行讨论。

问题1：在硝酸溶液中滴加酸碱指示剂，能使酸碱指示剂变色，再加热时会产生褪色现象。在品红溶液中，通入二氧化硫气体会褪色，再加热又会变红色。请分析上述产生这两现象的化学反应原理。

问题2：什么叫“王水”?“王水”的性质上有什么特征？

[教师介绍]化学家玻尔巧妙珍藏诺贝尔奖章的故事。让学生体会，科学家那种强烈的爱国心和科学智慧完美统一。

问题2：下面是氮及其化合物间的转化关系，请写出其中各步转化反应的化学方程式：

[引入]在上列转化反应中，找出能用于工业制硝酸一条反应路线。

[学生活动]

学生讨论后，意见逐渐统一到下列两条反应路线上。

反应路线一：N2→NO→NO2→HNO3

相应反应的化学方程式为：

N2+O2 2NO(属于吸热反应)

2NO+O2 = 2NO2(属于放热反应)

3NO2+H2O=2HNO3+NO(属于放热反应)

反应路线二：NH3→NO→NO2→HNO3

4NH3+5O2 4NO+6H2O(属于放热反应)

2NO+O2 = 2NO2(属于放热反应)

3NO2+H2O=2HNO3+NO(属于放热反应)

[引导学生讨论]上述两种反应途径，哪种更适合用于工业上制取硝酸

学生从反应的可能性、原料、能量消耗等各个方面进行讨论可得出结论。

[教师讲授介绍现代工业制硝酸的方法]早期工业曾有硝石法、电弧法制硝酸，现代工业上一般都采用氨氧化法制硝酸。

[板书]

3.硝酸的工业制法------氨氧化法制硝酸

反应原理：

4NH3+5O2 4NO+6H2O(属于放热反应)

2NO+O2 = 2NO2(属于放热反应)

3NO2+H2O=2HNO3+NO(属于放热反应)

生产步骤和产要设备：

氧化炉：氨氧化成一氧化氮；

吸收塔：一氧化氮转化成二氧化氮，用水吸收二氧化氮生成硝酸。

蒸馏浓缩：用浓硫酸或硝酸镁作吸水剂进行蒸馏浓缩可得到更浓的硝酸。这种方法可制得96%以上的硝酸溶液。

[引导]实验室若要制取硝酸，应该选什么作为原料？同学们可以联系实验室制氯化氢的方法进行类比。

[板书]

4.硝酸的实验室制法

实验室可用硝酸钠跟浓硫酸反应制取硝酸：

NaNO3+H2SO4(浓) NaHSO4+HNO3↑

注意，一般情况下，该反应不需高温，以使硫酸氢钠跟硝酸钠进一步反应(这一点跟实验室制氯化氢气体有差异)。

[引导]硝酸的化学性质比较复杂，有关硝酸的计算问题也比较复杂，下面我们一起来讨论一下有关硝酸参加反应的计算问题。

5.有关硝酸的计算

例1：某化肥厂用氨制备硝酸铵。已知：由氨制NO的产率是96%，NO制HNO3的产率是92%，硝酸跟氨合成硝酸铵。则制取硝酸所用去的氨的质量占总消耗氨的质量分数是多少？(不考虑其他方面的损失)

解析：设氨的总的物质的量为1mol，制硝酸所用的氨为xmol，则与硝酸反应的氨为(1-x)mol。根据题意，反应关系为：

NH3 ~ HNO3

1mol 1mol

x×96%×92% y y= x×96%×92%

NH3 + HNO3 ~ NH4NO3

1mol 1mol

1-x x×96%×92%

即有：(1-x )= x×96%×92% 解得：x =

所以制取硝酸所用去的氨的质量占总消耗氨的质量分数为%。

题2：在c(NO3-)等于4 mol·L-1的硝酸铜和硝酸银的100mL混合溶液中，加入一定量的铝粉，充分反应后过滤，将滤纸上的沉淀干燥后称重为。将此沉淀加入稀盐酸中无气体产生。滤液中滴入氯化钠溶液无现象，后加入过量的稀氢氧化钠溶液得到沉淀，过滤，加热，冷却，称重为4g。求参加反应的铝的质量。

[解析]题中所述的反应关系可表示成如下：

再结合溶液中NO3-离子守恒进行整体分析。

由于反应前NO3-是以Cu(NO3)2、AgNO3形式存在，反应后NO3-是以Al(NO3)3、Cu(NO3)2形式存在，所以有：

m(Al)=(4 mol·L-1× )× ×27g·mol-1=。

参加反应铝粉的质量为。

[巩固练习]

1.实验室可以利用硝酸钠跟浓硫酸加热制取硝酸，这是利用了硝酸的( )。

(A)氧化性 (B)强酸性 (C)不稳定性 (D)挥发性

2.工业上用氨的催化氧化法制取硝酸时，先制成质量分数为50%左右的硝酸，再制成质量分数为96%的浓硝酸，一般采用的方法是( )。

(A)加热蒸发浓缩 (B)加生石灰吸去水分后再过滤

(C)加硝酸镁后再蒸馏浓缩 (D)加入浓硫酸后再分液

3.在容积为672mL的烧杯里充满NO、NO2混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再缓缓通入280mLO2，反应恰好完全，且水充满了烧瓶(所有气体体积都已折合为标准状况)。下列叙述正确的是( )。

(A)总反应为：NO+NO2+O2+H2O=2HNO3

(B)总反应为：4NO+8NO2+5O2+6H2O=12HNO3

(C)烧瓶中硝酸的物质的量浓度为 mol· L-1

(D)烧瓶中硝酸的物质的量浓度为· L-1

4.某金属与稀硝酸恰好完全反应生成NO2，消耗金属和硝酸的物质的量之比为1∶3，则该金属可能是( )。

(A)Cu (B)Ag (C)Al (D)Fe

5.有关物质有如图1-3-4所示的转化关系。其中，A的浓溶液与单质B在加热时才发生反应①，A的稀溶液与足量B在加热时才发生反应②，D的稀溶液与苯酚溶液混合后呈紫色。据此填空：

(1)写出下列物质的化学式：A_______，D________，E_______。

(2)反应④的现象是_______________________;

(3)写出反应②的离子方程式：___________________________________;

(4)A的浓溶液与单质B加热时能否产生G?为什么？

化学氨的催化氧化教案【第四篇】

实验名称：氨的制取及检验

实验目的：掌握氨的制取及检验方法

实验用品：试管、药匙、镊子、蒸馏水、酒精灯、铁架台、带塞子的导管、红色石蕊试纸、镊子、NH4Cl固体、澄清石灰水、PH试纸、Ca(OH)2固体、棉花。 实验原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑

实验步骤与装置图：

1.连接仪器，检验装置的气密性；

2.用一团湿棉花塞在试管口倒置，将试管导管口伸入试管底部； 3.点燃酒精灯加热，并收集气体；

4.用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象；

5. 实验完毕，先拆去酒精灯，待装置冷却后拆去大试管。 实验现象：用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝。 实验结论：

1.可以用加热铵盐和碱的混合物的方法来制取氨气，由于氨气易溶于水，密度比空气小，所以可以用向下排空气法来收集 2.可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气 。