5.2.4 硝酸 课件- 2024-2025学年高一化学同步课件(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 第四课时 硝酸 课堂总结与练习 03 新课讲授 02 目录 Contents 课程标准与核心素养 01 课程标准与核心素养 01 课程标准 通过对制备硝酸铜路径的探究，了解硝酸的性质，认识并实现硝酸及其氮的氧化物之间转化，构建物质转化的一般思路 通过了解制备硝酸铜的氮循环，构建元素守恒观念，体会化学与工业生产的密切联系，进行可持续发展理念的教育 核心素养 通过实验探究培养“证据推理与模型认知”。 结合环境问题强化“科学态度与社会责任”。 新课讲授 02 硝酸 1.物理性质 颜色 挥发性 气味 状态 溶解性 密度 无色 刺激性气味 比水大 与水任意比例互溶 液体 易挥发 熔点：-42℃ 沸点：83℃ 密度：1.50g/cm3 质量分数为69%的硝酸为浓硝酸 质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸” 硝酸 2.化学性质 （1）酸性 硝酸是一元强酸，电离方程式：HNO3H＋＋N 与指示剂显色 与金属反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与弱酸盐反应 硝酸 稀硝酸使蓝色石蕊溶液变为红色，浓硝酸使蓝色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性)。 不生成H2 如NaOH H+ + OH- = H2O 如CuO 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O 如Na2CO3 2H+ + CO32- = H2O + CO2↑ 硝酸 2.化学性质 （2）不稳定性（用化学方程式表示）： 4HNO3===4NO2↑＋O2↑＋2H2O　 △ 或光照 ①不纯的HNO3呈黄色，是HNO3分解产生的 　NO2　⁠溶于其中造成的。 ②温度越高、光线越强、浓度越大，越易分解。 ③保存： 　棕色　⁠试剂瓶，并避光放置于 　阴凉处　⁠。 NO2　 棕色　 阴凉处　 硝酸 问题探究 纯硝酸 久置硝酸 1.为什么浓硝酸久置会变黄？ 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。 2 .如何去除硝酸的黄色？ 向浓硝酸中通入氧气（或空气） 4NO2+O2+2H2O = 4HNO3 硝酸 2.化学性质 （3）强氧化性 1. 与Cu反应 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。 硝酸 2.化学性质 （3）强氧化性 硝酸 2.化学性质 （3）强氧化性 实验 现象 浓HNO3：试管内产生大量_____色气体，溶液逐渐变___，铜丝逐渐变细 稀HNO3：试管内开始产生少量_____气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为_____色，溶液逐渐变蓝，铜丝逐渐变细 化学方程式 实验 结论 浓HNO3与金属铜反应生成_____，稀HNO3与金属铜反应生成____，浓HNO3的氧化性更___ 红棕 绿 无色 红棕 Cu＋4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋ 2NO↑＋4H2O NO2 NO 强 硝酸 2.化学性质 （3）强氧化性 常温下,稀硝酸与铜缓慢反应生成NO 常温下,浓硝酸与铜迅速剧烈反应生成NO2 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 氧化性和酸性 硝酸 2.化学性质 （3）强氧化性 ①足量的Cu中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应? 一开始是铜与浓硝酸反应: Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 随着反应进行, 硝酸由浓变稀,则发生: 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②反应停止后,如果在溶液中再加入足量硫酸会出现什么情况? 溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜,当然此时NO3-/H+的溶度较稀 硝酸 2.化学性质 （3）强氧化性 ③ 浓硝酸、稀硝酸与Cu反应产物分别为NO2、NO，反应中稀硝酸化合价降低较多，说明稀硝酸氧化性比浓硝酸强，对吗？ 浓硝酸氧化性比稀硝酸强，浓HNO3反应更剧烈。 ④硝酸能大多数金属反应（除铂、金），那么运输硝酸用什么容器呢？ 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。 硝酸 2.化学性质 （3）强氧化性 S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O △ C+4HNO3（浓） 2H2O+4NO2↑+CO2↑ ∆ 硝酸能与许多还原性化合物反应: 还原剂：SO2、SO32-、I-、Fe2+等。 如：3Fe2＋＋4H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 硝酸 2.化学性质 （3）强氧化性 性质 解释或化学方程式 金 属 与铁和铝 常温时浓硝酸使铁、铝钝化 与 铜 浓硝酸 稀硝酸 非金 属 与碳反应 与硫反应 4HNO3(浓)+Cu====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 8HNO3(稀)+3Cu====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 4HNO3(浓)+C CO2↑+4NO2↑+2H2O S + 6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O 硝酸 2.化学性质 （3）强氧化性 硝酸 3.硝酸的工业制法 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+3H2 2NH3 高温高压 催化剂 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 硝酸 4.硝酸的实验室制法 原理：H2SO4+KNO3===HNO3↑+KHSO4 高熔点、难挥发性酸制备低熔点、易挥发性酸 硝酸见光易分解，实验中应该避光 硝酸 4.硝酸的用途 炸药、燃料、医药、硝化纤维，化肥等 王水 第二次世界大战中,玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心,他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里,装于玻璃瓶中。后来,纳粹分子窜进玻尔的住宅,那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下,他们却一无所知。战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成奖章。那么,玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解的呢?原来他用的溶液叫王水。王水是浓硝酸和浓盐酸按1∶3的体积比配制成的混合溶液。该混合物能溶解哪些常见金属? 提示:王水能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。 王水 若将浓硝酸和浓盐酸按体积比1:3混合所得混合物叫王水，氧化性极强，可溶解金、铂等不活泼金属。 VHNO3:VHCl = 1:3 组成的混合物 记忆方法 ：王水：“三言（盐）一笑（硝）” Au＋HNO3+4HCl ═ HAuCl4＋NO↑＋2H2O 酸雨及防治 煤、石油和某些金属矿物中含有硫，在燃烧或冶炼时往往会生成二氧化硫。在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物。它们会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。 酸雨及防治 酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。 S SO2 SO3 H2SO4 硫酸型酸雨： 硝酸型酸雨： NO2 HNO3 成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。 1. 酸雨的形成 酸雨及防治 (1)对人体的直接危害首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水肿等疾病而使人致死。 (2)引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生 动物生长。 (3)破坏土壤、植被、森林。 (4)腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。 (5)渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。 2. 酸雨的危害 酸雨及防治 4．防治：①调整能源结构，发展清洁能源； ②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2的排放； ③加强工业废气的回收处理； ④改进汽车尾气的处理技术，提高汽车尾气排放标准。 课堂总结与练习 03 知识小结 物理性质 硝酸的性质 化学性质 分类——属于强酸 价态——最高价 特性——不稳定性 无色、有刺激性气味的液体，具有挥发性，可以任意比例溶于水 具有酸的通性 具有强氧化性，能与金属、非金属、还原性化合物反应 见光或受热容易分解 课后作业 1.硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质对应不准确的一组是 A.硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性 B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C.要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 D 课后作业 2.下列有关硝酸的说法不正确的是（　　） A.HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同 B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成 C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同 D.常温下，向浓硝酸中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体 C 课后作业 3.硝酸具有酸的通性，同时也具有其独特的性质，下列有关硝酸的说法正确的是__________(填序号)。 ①浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性 ②向稀硝酸中加入过量铁粉，充分反应后滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3+ ③热铜丝插入稀硝酸中产生无色气体，随后变为红棕色 ④根据反应物浓度越大，反应速率越快，可知常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完 ⑤稀硝酸可除去试管内壁的银镜 ⑥某溶液中加入Ba(NO3)2溶液后产生白色沉淀，再加入足量盐酸，仍有白色沉淀，说明原溶液中有SO42- ③⑤ 课后作业 4. 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是       ① ② ③ A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应 C.由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D.③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 D 课后作业 5.某同学做“FeSO4被HNO3氧化”的实验，发现溶液变为深棕色。猜想可能是生成的NO2或NO与Fe2＋或Fe3＋反应，使溶液变为深棕色，设计下列装置探究。下列说法错误的是 A.先检查装置气密性，加入药品后，关 闭c，打开a和b，再通入一段时间N2 B.关闭a、c，打开b及分液漏斗活塞， 反应后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化，证明NO与Fe2＋反应 C.甲中反应一段时间后，更新丙、丁中试剂，关闭a和b，打开c，反应后丙中溶液 变为深棕色，丁中溶液无明显变化，证明NO2也可与Fe2＋反应 D.该实验的缺陷是缺少尾气处理装置 C 谢谢大家 POWERPOINT DESIGN Lavf58.30.100 $$