5.2.3 硝酸和酸雨的防治（同步课件）-2023-2024学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

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 课时3 硝酸和酸雨的防治 贰 叁 知识导航 本节重难点 硝酸的性质和用途 壹 酸雨的危害和防治 贰 课堂导入 （强水）：西洋人所造，性最猛烈，能蚀五金。王怡堂先生云∶其水至强，五金八石皆能穿漏，惟玻璃可盛。 此水性猛烈，不可服食。西人凡画洋画，必须镂板于铜上者，先以笔画铜，或山水人物，以此水渍其间一昼夜，其渍处铜自烂，胜于雕刻。 中医书籍《本草纲目拾遗》记载： 强水是什么？ 课堂导入 王水 王水又称“王酸”，是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体，是由浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)按体积比为3:1组成的混合物。 王水中含有硝酸、氯气和氯化亚硝酰等强氧化剂，同时还含有高浓度的氯离子。正因为如此，王水的氧化能力比硝酸强，不溶于硝酸的黄金，却可以溶解在王水中。 课堂导入 二战时期 玻尔巧藏金奖章 探究课堂 硝酸的物理性质 颜色 气味 挥发性 状态 沸点 密度 无色 有刺激性气味 易挥发 液体 83℃ 1.5027 g/cm3 ① 硝酸能与水任意比互溶 ② 常用浓硝酸质量分数为69％。 ③ 质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸” 探究课堂 刚倒出来 久置后 硝酸是无色液体， 但久置的浓硝酸为什么会显黄色？ 运输硝酸的铝槽车发生泄露事故， 为什么造成大量红棕色烟雾？ 探究课堂 硝酸的化学性质 4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O 或光照 ∆ 一般将浓硝酸保存在棕色细口瓶中， 并放置于阴凉处。 1、不稳定性 （久制硝酸由于NO2溶解而使其变黄色。） 该如何保存硝酸？ 探究课堂 如何除去浓硝酸中的“黄色”？ 往浓硝酸中通入足量的氧气，发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，使NO2转化为硝酸，即可除去浓硝酸中的“黄色”。 探究课堂 从物质分类和化合价的角度预测硝酸的性质 物质分类 化合价 氢化物 单质 氧化物 酸 碱 盐 +5 +4 +3 +2 0 -3 NH3 NH4+ N2 N2O3 N2O4 N2O5 NO NO2 HNO3 HNO2 NH3∙H2O NO3- NO2- 硝酸的化学性质 探究课堂 硝酸的化学性质 2、酸的通性 HNO3 = H++NO3- 3、强氧化性 稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性 由于HNO3中的N +5价，处在最高价，故硝酸具有较强的得电子能力 且浓度越大氧化性越强：浓HNO3>稀HNO3 探究课堂 硝酸的化学性质 课本实验【5-8】 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2 mL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。 实验步骤 探究课堂 硝酸的化学性质 课本实验【5-8】 探究课堂 硝酸的化学性质 铜与浓硝酸反应 铜与稀硝酸反应 现象 常温下反应剧烈，铜片溶解 ； 有红棕色的气体产生； 溶液变绿。 反应缓慢，铜片溶解； 有无色的气体产生，气体接触空气时立即变成红棕色； 溶液由无色变为蓝色。 结论 离子 方程式 总结 Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8H+ + 2NO3- = 3Cu2++2NO↑+4H2O Cu+4H+ + 2NO3- =Cu2++2NO2↑+2H2O Cu与HNO3 反应，浓度不同，产物不同。 3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 探究课堂 浓硝酸中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。 浓硝酸和稀硝酸都具有很强的氧化性， 且浓度越大氧化性越强，还原剂一般被其氧化为最高价态。 硝酸的 还原产物 浓 稀 极稀 NO2 NO NH4+ 资料卡片 探究课堂 足量的Cu中加入少量的浓硝酸 , 可能会发生什么反应? (3) 反应停止后，如果在溶液中再加入足量盐酸，会出现什么情况? (1) 一开始是铜与浓硝酸反应: Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2) 随着反应进行，硝酸由浓变稀，则发生： 溶液中存在NO3-，它遇到H+后，会继续氧化铜。 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 中性和碱性溶液中NO3-无氧化性，当溶液中有大量H+存在时，NO3-就表现出强氧化性。 探究课堂 硝酸的化学性质——钝化 大多数金属能与硝酸反应，但在常温下，铁和铝会被冷的浓硝酸、浓硫酸钝化，生成一层致密的氧化膜，阻止了酸与内层金属的反应，故可以用铁（铝）槽车运输浓硝酸、浓硫酸。 探究课堂 归纳总结