第二节 氮及其化合物 第4课时（精品课件）-【备课无忧】2023-2024学年高一化学下学期同步教学课堂（人教版2019必修第二册）

第二节 氮及其化合物 第4课时 第五章 化工生产中的重要非金属元素 1 2 1 本节重、难点 酸雨及防治 硝酸的性质 知识导航 二战期间，诺贝尔物理学奖得主马克思·冯劳厄、詹姆斯·弗兰克分别将自己的奖章存放在丹麦哥本哈根的理论物理研究所，以防被纳粹所得。 被秘密溶解的诺贝尔奖牌 思考：王水是什么？为何能将金质奖章溶解呢？ 然而，1940年德国入侵丹麦，眼看奖章不保，当时在该研究所工作的德海韦西把奖章溶解在王水中，以此躲避过了搜查。 新课导入 3 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 新课讲授 4 质量分数为95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸” 硝酸的物理性质 硝酸 硝酸的性质 颜色 状态 气味 溶解性 无色 液体 刺激性 气味 与水可任 意互溶 (沸点 83℃) 浓硝酸易挥发 新课讲授 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 硝酸的性质 探究一 硝酸的强氧化性 实验步骤 新课讲授 新课讲授 反应________ 铜丝________ 产生_____气体 溶液呈蓝色 反应________ 铜丝________ 产生_____色气体 溶液呈绿色 剧烈 变细 红棕 缓慢 变细 无色 浓硝酸 稀硝酸 硝酸的性质 探究一 硝酸的强氧化性 实验现象 新课讲授 铜与浓硝酸反应生成_____ NO2 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，其氧化性越强，还原剂一般被其氧化为最高价态。 NO (实验室通常用此反应制取NO气体) 硝酸的性质 探究一 硝酸的强氧化性 实验结论 实验分析 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 铜与稀硝酸反应生成_____ 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 氧化性 酸性 新课讲授 金属铁、铝等虽然能与稀硝酸或稀硫酸反应，但在常温下却可以用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸，这是为什么呢？ 常温下，铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。当加热时，铁、铝会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。 新课讲授 思考：足量的铜与浓硝酸反应，浓硝酸能否完全被还原？其还原产物可能是什么？ 浓硝酸不可能完全被还原，在反应过程中，硝酸的浓度逐渐减小，还原产物可能是NO2和NO的混合物。 典例精讲 硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO 硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化 热的浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸 硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO32- 等均能被硝酸氧化 硝酸的强氧化性——归纳总结 硝酸的性质 新课讲授 【例1】根据浓硝酸和稀硝酸的强氧化性书写下列反应的化学方程式： ①铁与稀硝酸(HNO3过量)： 。 ②碳与浓硝酸共热生成CO2和NO2： 。 ③硫与浓硝酸共热生成H2SO4和NO2： 。 Fe＋4HNO3(稀) Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O S＋6HNO3(浓) H2SO4＋6NO2↑＋2H2O 典例精讲 实验室长期存放的浓硝酸，一段时间后会变成黄色，你知道这是为什么吗？ 新课讲授 硝酸分解生成的________溶于硝酸中 见光或受热易分解 4NO2↑＋O2↑＋2H2O 4HNO3 光照或 长期存放的浓硝酸呈黄色 NO2 大鹿化学工作室制作 保存浓硝酸需要用棕色细口试剂瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)，放于冷暗处(温度低) 硝酸的不稳定性 硝酸的性质 新课讲授 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”。 新课讲授 【例1】0.3 mol铜和含1.2 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为(