5.2 氮及其化合物 第3课时（交互动画教学课件）化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦硝酸的制法、性质及酸雨防治，以“雷雨壮庄稼”情境导入，通过问题驱动连接自然界氮循环与工业制硝酸原理，构建从自然现象到工业生产再到性质探究的学习支架。 其亮点在于融合实验探究（如铜与浓稀硝酸反应对比）、交互动画（氮循环、酸雨形成），以分组讨论和问题链引导学生分析价态变化与反应规律，培养科学探究与实践、科学思维。例如用双线桥解析电子转移强化化学观念，助力学生构建知识网络，教师可高效开展探究式教学。

nullnull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 人教版2019必修第二册 课时3 硝酸　酸雨及防治 硝酸的制法和性质 1 知识导航 酸雨及防治 2 知识导航 重点：掌握硝酸的性质及应用。 难点：掌握硝酸的性质及应用。 1.通过硝酸与不活泼金属、非金属反应，认识硝酸的强氧化性。 。 明·教学目标 教学模型：实验探究→问题驱动→概念建构→应用迁移 2..通过比较浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。知道酸雨的成因及防治措施。 引·新课导入 雷雨壮庄稼 问题驱动 思考：雷雨天氮的循环自然界产生硝酸，你能总结一下工业制硝酸的原理？硝酸有什么性质呢？ 情境导入 01 硝酸的制法和性质 探·知识奥秘 任务1：请同学们分组讨论工业上以空气、水、氨为主要原料制备硝酸 讨论任务 一、硝酸的制法和性质 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。 交互动画 探·知识奥秘 1.硝酸的工业制法 一、硝酸的制法和性质 ①现代工业上一般都采用氨催化氧化法制硝酸。 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 4NH3+5O2 4NO+6H2O ②1 mol NH3原料，求最多可生产硝酸的物质的量。 NH3～ NO ～ NO2 ～2/3HNO3 1 mol 循环操作 探·知识奥秘 1.硝酸的工业制法 ③生产流程 一、硝酸的制法和性质 探·知识奥秘 1.硝酸的工业制法 ③生产流程 一、硝酸的制法和性质 交互动画 氮气制硝酸交互动画.html 探·知识奥秘 任务2：请同学们分组讨论工业生产的浓硝酸如何装运呢？一旦出现事故有极大的危害！从事故现场视频，你认为硝酸具有哪些性质呢？ 讨论任务 一、硝酸的制法和性质 用铝槽车、铁槽车装运 探·知识奥秘 2. 硝酸的物理性质 一、硝酸的制法和性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。浓硝酸见光或者受热会分解产生二氧化氮，所以一般将其保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。 浓硝酸久置后呈黄色，为什么？ 探·知识奥秘 3. 硝酸的化学性质 (1) 不稳定性 一、硝酸的制法和性质 HNO3 → NO2↑ +5 +4 化合价降低 +1 -2 化合价升高 0 O2↑ ＋ ①浓硝酸见光或受热时发生反应 ②浓硝酸见光或受热会分解生成NO2，NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。 ③一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处 如何去除浓硝酸的黄色？ 向浓硝酸中通入氧气（或空气） 4NO2+O2+2H2O === 4HNO3 探·知识奥秘 任务3：请同学们分组探讨硝酸泄漏如何处理？ 讨论任务 一、硝酸的制法和性质 消防队员用水枪控制烟雾，用大量水和碱液对现场进行稀释。 利用酸的通性 探·知识奥秘 3. 硝酸的化学性质 （2）酸的通性 一、硝酸的制法和性质 硝酸是一元强酸 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(酸性)后褪色(强氧化性)。 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 ①与指示剂反应: HNO3 === H++ N 探·知识奥秘 任务4： 请同学们分组探讨硝酸可与哪些物质反应？从价态变化认识硝酸的氧化性！ 讨论任务 一、硝酸的制法和性质 交互动画 氮元素价类二维图交互动画.html 探·知识奥秘 3. 硝酸的化学性质 （3）强氧化性 一、硝酸的制法和性质 ①硝酸显酸性使石蕊溶液变红，因强氧化性而具有漂白性，又使其褪色。 ②常温下，铁、铝遇到浓硝酸发生钝化 用铝槽车、铁槽车装运浓硝酸 探·知识奥秘 任务5：请同学们分组讨论如果是稀硝酸会怎样？硝酸和金属发生怎样的反应？ 实验任务 一、硝酸的制法和性质 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。 探·知识奥秘 任务5：请同学们分组讨论如果是稀硝酸会怎样？硝酸和金属发生怎样的反应？ 实验任务 一、硝酸的制法和性质 情景任务 一、硝酸的制法和性质 3. 硝酸的化学性质 （3）强氧化性 ③铜与硝酸的反应 实验现象 实验结论 Cu＋4HNO3(浓) == Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀) ==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 反应剧烈，铜片逐渐溶解，溶液变绿，生成红棕色气体 反应较慢，铜片上有气泡产生，溶液逐渐变为蓝色，接近管口处观察到浅红棕色 浓HNO3+Cu 稀HNO3+Cu 铜与浓硝酸反应生成NO2 铜与浓硝酸反应生成NO 析·典型范例 一、硝酸的制法和性质 【例1】写出铜与浓、稀硝酸反应方程式，用双线桥表示电子转移的方向和数目，并改写为离子方程式 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 　 1 失去 2e－ × 得到 e－ 2 × Cu＋4H＋＋3NO3－＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 　 3 失去 2e－ × 得到 3e－ 2 × 3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 　 探·知识奥秘 一、硝酸的制法和性质 3. 硝酸的化学性质 （3）强氧化性 ④铁与硝酸的反应 a.常温下，浓硝酸能使Fe、Al发生钝化。 b.加热会反应 Fe+6HNO3(浓) === Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O 加热 c.铁在常温下可以和稀硝酸反应，预测铁与稀硝酸反应的产物，试写出化学方程式。 Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 3Fe(过量)＋8HNO3(稀) ===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 探·知识奥秘 一、硝酸的制法和性质 3. 硝酸的化学性质 （3）强氧化性 ⑤硝酸与金属的反应，既表现出强氧化性，又表现出酸性,除了Pt、Au之外的绝大多数金属都能与硝酸反应。 探·知识奥秘 一、硝酸的制法和性质 3. 硝酸的化学性质 （3）强氧化性 a.硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强，还原剂一般被氧化为最高价态。氧化性：浓硝酸>稀硝酸（均比浓硫酸强） b.浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO，极稀硝酸可能变成N2、N2O、NH4NO3等。 3Zn+8HNO3(稀)===3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O 4Zn+10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O c. HNO3与金属反应一般不能产生H2 。 （浓、稀硝酸都具有强氧化性） ⑥硝酸与金属的反应规律： 探·知识奥秘 任务6：请同学们分组讨论根据碳与浓硫酸的反应，请推测非金属与浓硝酸能否反应? 实验任务 一、硝酸的制法和性质 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O == △ 探·知识奥秘 一、硝酸的制法和性质 3. 硝酸的化学性质 （3）强氧化性 ⑦与非金属反应 C＋4HNO3(浓) === CO2↑＋4NO2↑＋2H2O △ ⑧硝酸可以氧化具有还原性的微粒：、Br－、Fe2+、S2－等。 3Fe2+ + N+4H+ === 3Fe3+ + NO↑+ 2H2O 3S+2H++ 2N=== 3S+ 2NO↑ + H2O 6I− + 2N+8H+ === 3I2 + 2NO↑+ 4H2O 析·典型范例 一、硝酸的制法和性质 【例2】判断正误 (1)硝酸可与Na2SO3反应生成SO2(　　) (2)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水(　　) (3)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性(　　) (4)在常温下Fe和Al在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，说明常温下浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al不反应(　　) (5)王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，其氧化性比浓硝酸强(　　) × × × × √ 02 酸雨及防治 任务1：请同学们分组探讨什么是酸雨吗？酸雨有何危害、如何防治？ 探·知识奥秘 讨论任务 二、酸雨及防治 探·知识奥秘 1. 酸雨 PH小于5.6的雨水（正常雨水由于溶解了CO2，PH约为5.6）。 二氧化硫、氮氧化合物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。 二、酸雨及防治 交互动画 酸雨形成与防治交互动画.html 探·知识奥秘 1. 酸雨 二、酸雨及防治 （1）硫酸型酸雨 S→SO2 →H2SO3→ H2SO4 SO2＋H2O⇌H2SO3 2H2SO3 ＋O2 = 2H2SO4 SO2来源于煤 、石油和某些金属矿物的燃烧和冶炼 （2）硝酸型酸雨 NO2 →HNO3 3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO Nox来源于汽车发动机中，N2与O2反应生成NOx 探·知识奥秘 2.酸雨的危害与防治 (1)危害：直接损伤农作物，使土壤、湖泊酸化，腐蚀建筑物、桥梁、工业设备等。 二、酸雨及防治 (2)防治： 钙基固硫：CaO + SO2 = CaSO3 2CaSO3 ＋O2 = 2CaSO4 煤中加石灰石、生石灰 2NO＋2CO 2CO2＋2N2 催化剂 理·核心要点 硝酸　酸雨及防治 硝酸的制法和性质 酸雨及防治 硝酸的工业制法 硝酸的物理性质 酸雨 酸雨的危害与防治 硝酸的化学性质 练·技能实战 1.下列事实与硝酸性质的对应关系错误的是 A.打开浓硝酸的试剂瓶，瓶口有白雾——挥发性 B.用棕色试剂瓶保存浓硝酸——不稳定性 C.稀硝酸使紫色石蕊溶液变红——酸性 D.稀硝酸使黑色氧化铜固体溶解——强氧化性 D 2.下列对于硝酸的认识，不正确的是( ) A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解 B.金属与硝酸反应不产生氢气 C.可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸 D.铜与硝酸的反应属于置换反应 D 练·技能实战 3.氮及其化合物的变化关系如下所示： 则下列说法不正确的是( ) A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C.上述所有反应都是氧化还原反应 D.氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 D 练·技能实战 4.0.3 mol铜和含1.2 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为( ) A.0.2 mol B.0.6 mol C.小于0.6 mol D.大于0.6 mol C 5.现有以下几种措施： ①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤作燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。 其中能减少酸雨产生的措施是( ) A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④ C 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019必修第一册 https://www.zxxk.com/user/13354804 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Lavf58.20.100 $nullnull