第五章 第二节 第三课时-硝酸课件 2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

第二节 氮及其化合物 第三课时 硝酸 第五章 化工生产中的重要非金属元素 【学习任务一】硝酸-物理性质 HNO3 无色液体 有刺激性气味 易挥发（沸点83℃） 95﹪以上的硝酸叫“发烟硝酸”， 4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O ∆ 或光照 +5 -2 +4 0 1.不稳定性 【学习任务一】硝酸-化学性质 硝酸的贮存： 一般将浓硝酸保存在棕色细口试剂瓶中，并避光放置于阴凉处 硝酸中显负二价的氧元素化合价升高变成了氧气中显零价的氧元素，硝酸做还原剂。 硝酸中显正五价的氮元素化合价降低变成了二氧化氮中显正四价的氮元素，硝酸做氧化剂； 所以在这个反应中，硝酸既是氧化剂，也是还原剂。 你能从定量的角度来分析该反应的氧化还原过程吗？ 硝酸具有酸的哪些共同性质？请以稀硝酸为例，举例写出相关反应的离子方程式？ 1.使指示剂变色： 2.与活泼金属反应： 3.与碱发生中和反应： 4.与碱性氧化物反应： 5.与某些盐反应： 使紫色石蕊试液变红 Fe + 4H+ + NO3- = Fe3+ +NO↑ + 2H2O 2H＋+ CuO = Cu2＋+ H2O 2H＋+ CO32－ = H2O + CO2↑ H＋+ OH － = H2O ？ 2.酸性 HNO3 = H+ + NO3- 【学习任务一】硝酸-化学性质 3.强氧化性 【实验5-8】 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.试管内产生无色气体，气 体在试管上部变为红棕色； 2.反应逐渐加快； 3.溶液逐渐变蓝，铜丝变细。 1.试管内产生大量红棕色气体； 2.反应剧烈； 3.溶液逐渐变绿，铜丝变细。 产物： NO Cu(NO3)2 产物： NO2 Cu(NO3)2 稀硝酸 浓硝酸 【学习任务一】硝酸-化学性质 规律：硝酸无论浓稀，都具有强氧化性，硝酸浓度越大，反应温度越高，氧化性越大。 Cu + 4HNO3 (浓) = Cu ( NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O Cu + 4H+ + 2NO3- = Cu2+ + 2NO2 ↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3 (稀) = 3Cu ( NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O 3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O ①与金属反应 【学习任务一】硝酸-化学性质 ② 常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化 原理：常温下，铁和铝与浓硝酸能发生“钝化”， 即表面生成一层致密的氧化物，阻止了金属的进一步氧化。 应用：一般用铝、铁制容器来盛装浓硝酸。 注意：在加热或稀释时，仍会发生反应 。 Al + 6HNO3(浓) = Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O △ 【学习任务一】硝酸-化学性质 ③ 与非金属反应 C + 4HNO3(浓) = 2H2O + 4NO2↑ + CO2↑ △ S + 6HNO3(浓) = H2SO4+ 6NO2↑ + 2H2O △ 能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合得到的混合物。 王 水 【学习任务一】硝酸-化学性质 【科学史话】 劳厄和弗兰克，曾获得1914年和1925年的物理学奖，德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌，他们辗转来到丹麦，请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。1940年，纳粹德国占领丹麦，受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西（1943年化学奖得主）帮他想了个好主意：将奖牌放入“王水” 中，纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上，来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后，溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩，按当年的模子重新铸造，于1949年完璧归赵。 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。 【学习任务一】硝酸-工业制法 【学习任务一】硝酸-工业制法 N2→NH3: ________________________。 NH3→NO: _______________________。 NO→NO2: _______________________。