5.2 .3 硝酸 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 酸雨的防治 人教版必修第二册 1 1．了解硝酸物理性质，利用实验使学生掌握硝酸的化学性质。 2．了解工业硝酸的制备原理，认识硝酸在生产中的应用。 学习目标 1．通过实验探究硝酸的性质实验，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。 2．通过价类二维图研究含氮元素物质转化，培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。 3．通过学习酸雨的形成与防治，培养学生“科学精神与社会责任”的学科素养。 素养目标 素养导向的学习目标 玻尔巧藏诺贝尔金质奖章 【科学史话】 情境引入 一、硝酸的物理性质 颜色 气味 状态 溶解性 挥发性 无色 刺激性 液体 与H2O以任意比互溶 易挥发，在空气中形成白雾 知识梳理 二、硝酸的化学性质 (1)不稳定性 保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处。 思考： HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中。 （1）市售浓硝酸为什么呈黄色？ （2）浓硝酸如何保存？ 知识梳理 (2)强氧化性 ①与不活泼金属反应（如铜） 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 稀硝酸与铜反应： 浓硝酸与铜反应： 知识梳理 硝酸与铜反应 实验探究 知识梳理 铜与浓硝酸反应 铜与稀硝酸反应 现象 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 3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu与HNO3 反应，浓度不同，产物不同。 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。 【思维建模】 （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”。加热不钝化。 （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。 【注意】 知识梳理 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。 记忆方法 ：王水：“三言（盐）一笑（硝）” 知识梳理 资料卡片——王水 Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4]+NO↑+2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl4] +4NO↑+ 8H2O ②与非金属反应（如碳） 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还原性物质，如 3SO2＋2NO3－＋2H2O = 3SO42－＋2NO↑＋4H＋、 3Fe2＋＋NO3－＋4H＋ = 3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 ③与还原性化合物反应 (2)强氧化性 知识梳理 1. 有关计算的思维模型 金属和硝酸反应 知识梳理 2. 计算方法 原子守恒法 HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以硝酸盐的NO形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂，转化为还原产物。这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量 得失电子守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量 知识梳理 电荷守恒法 HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)有：c(NO3-)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子) 离子方程式计算法 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3-在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 知识梳理 三、硝酸的用途 硝化纤维塑料 氮肥 硝酸甘油用于治疗冠心病 化肥、农药、炸药、染料、医药、化学试剂等。 炸药 染料 知识梳理 四、硝酸工业制法 思考与讨论： 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： （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。 知识梳理 四、硝酸工业制法 知识梳理 氮气发生还原反应 氨气发生氧化反应 NO发生氧化反应 NO2既发生氧化反应也发生还原