5.2.3 硝酸 酸雨及防治 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第3课时 硝酸 酸雨及防治 1 环节一：初识硝酸 《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。 2 环节二：探究硝酸 硝酸的物理性质 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。 3 环节二：探究硝酸 硝酸的化学性质 一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处 不稳定性 4HNO3(浓) ==== 4NO2↑+O2↑+2H2O △ 或光照 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。 为什么久置浓硝酸使溶液显黄色？ 4 环节二：探究硝酸 硝酸的化学性质 酸性 HNO3=H++NO3- ①与指示剂反应: 稀硝酸使石蕊溶液由紫色变为红色,浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色 ②与碱反应: Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O ③与碱性氧化物反应: CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O ④与弱酸盐反应: CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O ？ 5 环节二：探究硝酸 硝酸的化学性质 实验探究——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。 6 环节二：探究硝酸 硝酸的化学性质 实验探究——实验5-8 实验装置 实验现象 实验结论 浓 HNO3：铜丝变细，产生大量红棕色气体，溶液逐渐变绿 稀HNO3 ：铜丝变细，开始产生少量无色气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为红棕色，溶液逐渐变蓝 浓 HNO3与金属铜反应生成NO2 ，稀 HNO3 与金属铜反应生成NO ， 氧化性：浓HNO3>稀HNO3，反应速率：浓HNO3>稀HNO3 7 环节二：探究硝酸 硝酸的化学性质 强氧化性——与金属Cu反应 浓硝酸：反应剧烈，有红棕色气体生成 稀硝酸：反应较慢，有气泡产生，接近管口处观察到浅红棕色 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O HNO3与金属反应：氧化性、酸性 8 环节二：探究硝酸 硝酸的化学性质 强氧化性——使Fe、Al钝化 浓硝酸具有强氧化性，为什么运输浓硝酸时还是用铁管车和铝槽车？ ① 常温下， Fe、Al与浓H2SO4或浓HNO3反应，生成了致密的氧化膜，阻止酸与内层金属进一步反应，从而保护了金属，这个过程叫做“钝化”。 ② 常温下可用铁制品或铝制品盛放浓硝酸，但要注意密封，以防硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。 加热时反应： Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O △ Fe+6HNO3(浓) === Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O △ 9 环节二：探究硝酸 硝酸的化学性质 强氧化性——与非金属的反应 △ HNO3与非金属单质反应：氧化性 C+4HNO3（浓）= 2H2O+4NO2↑+CO2↑ △ S+6HNO3(浓) = H2SO4+6NO2↑+2H2O △ 10 环节二：探究硝酸 资料拓展——王水 二战时期 玻尔巧藏金奖章 玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得过诺贝尔奖。第二次世界大战期间，玻尔被迫离开祖国，为了表示自己一定要重返祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液中，装在玻璃瓶中，然后将它放在柜面上。战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出了金子，将其重新铸成奖章。那么，你知道玻尔是用什么溶液将金质奖章溶解掉的吗？ 11 环节二：探究硝酸 浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1:3）叫做王水，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 V(HNO3):V(HCl) = 1:3 组成的混合物 资料拓展——王水 12 环节二：探究硝酸 硝酸的用途 制造化肥、炸药、染料、塑料、硝酸盐、医药 13 环节二：探究硝酸 硝酸的工业制备 ① ② ③ ④ N2 H2 O2 O2 H2O NH3 NO2 HNO3 NO 序号 反应物中含氮物质的类别氮元素化合价的变化 化学方程式 含氮物质发生反应的类型 ① ② 单质，0→ -3 4NH3+5O2 === 4NO+6H2O 催化剂 氢化物， -3→+2 还原反应 氧化反应 14 序号 反应物中含氮物质的类别氮元