内容正文:
第五章化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第3课时 硝酸 酸雨及防治
学习目标与核心素养
学习目标
1、能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
2、认识硝酸在相关反应中体现的性质,了解硝酸的保存方法。
3、了解SO2、NO2对大气质量的影响,特别是酸雨的成因、危害及防治措施。
核心素养
1、通过学习硝酸的性质及原子守恒法、电子守恒法的应用,培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。
2、通过酸雨的形成及防治认识化学对人类的作用,培养学生科学态度与社会责任的化学核心素养。
一、硝酸的性质
1.物理性质
刺激性
无
易
硝酸质量分数为90%以上的浓硝酸,在空气中挥发出硝酸蒸气会产生“发烟”现象,通常又叫作发烟硝酸。
2.化学性质
(1)酸性:
在水中的电离方程式为_________________________。
与指示剂作用:稀硝酸使紫色石蕊溶液变红;浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色
与碱发生中和反应:NaOH+HNO3=NaNO3+H2O
与碱性氧化物反应:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
与盐反应:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑
HNO3===H++
(2)不稳定性:
浓硝酸见光或受热会发生分解,化学方程式为
___________________________________。
4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
根据浓硝酸的性质分析浓硝酸应该如何保存?
应保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(3)强氧化性:①实验探究:
实
验
装
置
稀硝酸 浓硝酸
实验
现象 反应缓慢,有少量气泡产生,__________,试管口有红棕色气体产生 反应剧烈,有__________产生,__________,液面上有________气体产生
实验
结论 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成_____气体 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成_____气体
溶液变蓝
大量气泡
溶液变绿
红棕色
NO
NO2
4mol/L
15mol/L
写出下列有关反应的化学方程式:
a.与金属反应:
稀硝酸与铜反应:_________________________________________。
浓硝酸与铜反应:_________________________________________。
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
b.与非金属反应:
浓硝酸与红热的C(被氧化为CO2)的反应为
___________________________________________。
C+4HNO3(浓)===CO2↑+4NO2↑+2H2O
课件2:浓硝酸与木炭的反应_高清.kux
铁与硝酸反应
铁与浓硝酸产生钝化现象。→用铁质或铝质容器盛放冷的浓硝酸
↓
化学变化
铁与稀硝酸反应
Fe(少量) +4HNO3(稀)= Fe(NO3)3 + NO↑ +2H2O
3Fe(过量)+8HNO3(稀)= 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
【情境·思考】某同学在实验室取出一瓶浓硝酸,发现溶液显黄色,与教材中关于硝酸的描述出现偏差。
(1)请解释一下原因?
浓硝酸不稳定,见光或受热会分解生成NO2,NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。
(2)如何去除硝酸的黄色?
向浓硝酸中通入氧气(或空气),发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3,消除黄色。
3.硝酸的用途与工业制法
(1)用途:
炸药
硝酸银
【思考与交流】
硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如下图所示:
N2
H2
O2
O2
H2O
NH3
NO
NO2
HNO3
(1) 写出每一步反应的化学方程式。
(2) 请分析上述反应中的物质类别和氮元素化合价的变化情况,以及每一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。
写出有关化学方程式:
N2→NH3: ________________________________。
NH3→NO: _______________________________。
NO→NO2: _______________________________。
NO2→HNO3: _____________________________。
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NO+O2 ===