5.2.4 氮及其化合物 硝酸 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

化工生产中的重要非金属元素 第二节　氮及其化合物 4th 第4课时 硝酸、酸雨及防治 第五章 核心素养目标 1. 科学探究与创新意识 通过硝酸与铜反应的实验操作和观察，培养学生设计实验、观察现象、分析 实验现象和数据的能力，进而提升科学探究和创新能力。 2. 证据推理与模型认知 能基于硝酸中氮的化合价的证据推理出硝酸具有强氧化性,进一步强化根据价态 律分析物质氧化还原性的认知模型。 3. 科学态度与社会责任 ①通过了解硝酸在工业生产中的重要应用（如制化肥、农药、炸药、染料等）， 认识化学对社会发展的重要意义，培养学生对化学学科的积极态度。 ②让学生深刻认识到酸雨对环境的严重危害，培养学生保护环境的责任感。 学习重难点 重点： 1. 硝酸的性质。 2. 酸雨的形成与危害。 3. 硝酸相关化学反应的化学方程式书写 难点： 1. 硝酸的强氧化性 2. 硝酸与金属反应的实验现象分析和相关计算 新课引入 2023年2月14日，美国亚利桑那州图森市高速公路一卡车侧翻，引发危险物质硝酸泄漏，产生大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以防止其扩散造成更大危害。 颜色 气味 状态 挥发性 沸点 密度 无色 有刺激性气味 易挥发 液体 83℃ 1.5027g/cm3 一、硝酸的物理性质 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” 思考与交流 【思考1】为什么泄漏的硝酸会产生大量的红棕色气体呢？ 【思考2】久置的硝酸为什么呈黄色呢？ 久置 硝酸见光或受热易分解，其分解出二氧化氮为红棕色气体，溶于水使浓硝酸呈黄色。 二、硝酸的化学性质 1.不稳定性 4HNO3 === 2H2O+4NO2↑+O2↑ 或光照 思考：如何保存浓硝酸？ 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处，用玻璃塞，不能用橡胶塞（橡胶塞易被氧化）。 二、硝酸的化学性质 2.酸性 HNO3 = H+ + NO3- 酸的五大通性 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↑ 3.强氧化性 HNO3中的＋5价，最高价。 二、硝酸的化学性质 【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。 二、硝酸的化学性质 3.强氧化性和酸性 实验现象 浓硝酸反应比较 ，铜丝逐渐 ，产生 气体，溶液逐渐变成 ； 稀硝酸反应比较 ，铜丝逐渐溶解，产生 气体，溶液逐渐变成 。 实验结论 剧烈 绿色 缓慢 无色 蓝色 红棕色 溶解 Cu + 4HNO3(浓）= Cu(NO3)2 + 2NO2↑+2H2O 3Cu + 8HNO3(稀）= 3 Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O 体现 性 强氧化性和酸性 氧化性：浓硝酸＞稀硝酸 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。 二、硝酸的化学性质 3.强氧化性和酸性 思考：①在上述两个反应中还原剂和氧化剂的比值是多少？ 1:2；3:2 ②写出上述两反应的离子反应方程式 Cu + 4H+ + 2NO3- ＝ Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O 3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O ③烧杯中的NaOH溶液有什么作用？写出反应方程式。 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 2NO2+NO+2NaOH = 2NaNO2 +H2O 一般规律： 金属与浓硝酸反应产生NO2；金属与稀硝酸反应产生NO。浓度不同，产物不同。 科学实话 玻尔巧藏金奖章 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。 资料卡片——王水 硝酸是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 三、硝酸的用途 四、酸雨的形成 1.酸雨： 主要指 pH小于5.6 的雨水，主要含有硫酸和硝酸。 2.硫酸型酸雨： 3.硝酸型酸雨： SO3 H2SO3 H2O S SO2 O2 H2SO4 O2 O2 H2O NO2 O2 N2 NO O2 HNO3 H2O 酸雨有很大的危害，能直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 五、酸雨的危害 (3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等 (1)调整能源结构，积极开发新能源 (2)对煤进行处理（其中含硫为0.3%-5%) ，如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等； (4)加强工厂废气的回收处理； (5)改进汽车尾气处理技术，控制尾气排放 六、酸雨的防治 随堂练习 1.硝酸的工业制法－氨的催化氧化法 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 4NH3+5O2 4NO+6H2O N2+3H2 2NH3 高温高压 催化剂 1.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是 (　　) A.使石蕊试液变红 B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2 C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3 D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2 B 随堂练习 2.工业上用废铜屑作原料制备硝酸铜，下列四种方法中，从节约原料和污染保护的角度考虑适宜采用的是（ ） A．Cu + HNO3(浓) → Cu(NO3)2 B．Cu +HNO3(稀) → Cu(NO3)2 C．Cu → CuO → Cu(NO3)2 D．Cu → CuSO4 → Cu(NO3)2 C Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.30.100 $$