苏教版高中化学必修二专题7专题总结探究课学案
展开探究任务:实验室模拟硝酸的生产流程
情境创设 | 素养解读 |
硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸。由于硝酸同时具有氧化性和酸性,硝酸也被用来精炼金属:即先把不纯的金属氧化成硝酸盐,排除杂质后再还原。常温下浓硝酸能使铁钝化而使其不能继续被腐蚀。还可供制氮肥、王水、硝酸盐、硝化甘油、硝化纤维素、硝基苯、苦味酸等。 | 1.素养要求—科学探究与创新意识:能发现和提出有探究价值的问题;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案。 2.素养目标:通过“实验室模拟硝酸的生产流程”,要求学生通过自主探究,设计合理的实验装置完成硝酸的生产,回顾整合含氮化合物之间的转化,培养动手实践能力与创新意识。 |
探究过程 | 素养评价 |
【探究任务一:硝酸生产原理分析】 (1)根据所学化学知识设计以氨气和空气为基础原料,生产硝酸的过程,写出相应的化学方程式。 提示:4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO。 (2)思考:为了提高原料的利用率,在工业生产中应采取哪些措施? 提示:将NO循环利用。 【探究任务二:实验室模拟硝酸的生产工艺】 某化学兴趣小组设计如图装置和操作 已知:CaCl2+8NH3===CaCl2·8NH3 实验步骤:按上图所示装置组装仪器,并检查装置气密性;在各仪器中加入相应的试剂;点燃酒精灯,几分钟后,向氨水中鼓入空气,鼓气速度以维持催化剂红热为宜,观察实验现象。 (1)上图中装置A的作用是什么? 提示:提供氨气和氧气,并将其混合均匀。 (2)装置B的作用是什么? 提示:装置B的作用是吸收气体中的水蒸气。 (3)写出装置C玻璃管中发生反应的化学方程式。 提示:4NH3+5O24NO+6H2O。 (4)分析装置E有什么作用。 提示:一是使NO进一步被氧化;二是防止倒吸。 (5)装置F中,发生反应的离子方程式为3NO2+H2O===2H++2NO+NO,为充分利用NO,应采取的措施为打开活塞a,缓缓通入适量空气。若实验过程中观察到F中产生白烟,分析其原因是什么。 提示:其原因可能是鼓入空气速度过快或氨水浓度过高。 (6)装置G的作用是什么?它的设计有什么重要意义? 提示:吸收尾气;工业生产的流程中尾气处理对于保护环境十分重要。 【探究任务三:查阅资料了解硝酸的工业生产流程和工艺】 阅读教材,查阅网上资料,了解掌握硝酸工业生产的流程和工艺。 提示: | 1.科学探究—水平1:能根据教材中给出的问题设计简单的实验方案。 2.科学探究—水平2:具有较强的问题意识,能分析探讨装置的作用,基于实验事实得出结论,提出自己的看法。 3.科学态度与社会责任—水平3:能依据“绿色化学”思想科学理论对某一化学过程进行分析,权衡利弊,做出合理的决策。 |