内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第四课时 硝酸 酸雨及防治
第二节 氮及其化合物
必修二
第五章
【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。
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第五章
《本草纲目拾遗》记载:(硝酸)西洋人所造,性最猛,能蚀五金。王怡堂先生云:其水至强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。
HNO3=H++NO3- (强酸)
【学习任务一】宏观辨识与微观探析,探究硝酸的性质
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第五章
四、硝酸
1. 物理性质
纯硝酸是无色、易挥发(沸点是83℃)、有刺激性气味的液体,
硝酸可以与水以任意比互溶,质量分数为95%以上的硝酸叫发烟硝酸。
市售浓硝酸质量分数约为68%,密度约为1.4g/cm3。
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第五章
a. 浓硝酸见光或受热时发生反应
b. 贮存:
(1) HNO3的不稳定性
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,
并避光放置于阴凉处
2. 化学性质
纯硝酸 久置硝酸
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。
4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
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第五章
问:如何去除硝酸的黄色?
向浓硝酸中通入氧气(或空气)
4NO2+O2+2H2O = 4HNO3
【思考交流】
纯硝酸 久置硝酸
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第五章
(2) HNO3的强氧化性
【实验5-8】 P15
如图5-14所示,在橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸,用橡胶塞塞住试管口,使铜丝与硝酸接触,观察并比较实验现象。向上拉铜丝,终止反应。
① 与Cu反应
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第五章
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__________生成,__________,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
溶液变蓝
红棕色
NO
NO2
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第五章
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
浓硝酸的还原产物为NO2,稀硝酸的还原产物为NO
a. 认识还原产物
硝酸的浓度不同,与金属反应的产物也不同。
① 与Cu反应
从氧化还原角度认识铜与硝酸的反应:
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Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
依据铜和浓硝酸反应比铜和稀硝酸反应更剧烈
① 与Cu反应
从氧化还原角度认识铜与硝酸的反应:
b. 认识氧化能力
浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性。
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第五章
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
① 与Cu反应
从离子反应角度认识铜与硝酸的反应:
Cu + 4H+ + 2NO3- = Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu+8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ +2NO↑+4H2O
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第五章
② 常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
(浓硝酸可以用铁桶盛放)
除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属,如
3Ag+4HNO3(稀) = 3AgNO3+NO↑+2H2O。
将浓HNO3和浓HCl按体积比1 : 3混合所得混合物叫王水,可溶解不活泼金属,如铂、金等。
什么物质可以溶解铂和金?
加热时反应:
Al + 6HNO3(浓) = Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
△
Fe+6HNO3(浓) = Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
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小结:反应规律 《三维设计》P24
(1)金属与硝酸反应一般不生成H2,浓HNO