5.2.4 硝酸的性质与应用（教学课件）高一化学人教版必修第二册

硝酸 染料 医药 塑料 炸药 化肥 硝酸的性质与应用 物理性质 颜色(久置) 状态 水溶性 挥发性 学习目标 化学性质 不稳定性 强氧化性 硝酸的性质与应用 01 硝酸外貌如何? 硝酸的物理性质 硝酸物理性质认知的关键历史节点 公元8世纪：发现与初步描述 阿拉伯炼金术士哈扬通过干馏硝石首次制得了硝酸。此时的描述应基于感官观察，如其“发烟”特性、强腐蚀性和酸味，但缺乏定量的物理数据。‌ 17-18世纪：制备方法的改进与性质观察 17世纪中叶，德国化学家格劳贝尔发明了用硝石(硝酸钾) 与浓硫酸共热制取硝酸，此时，其“挥发性”、“在空气中形成白雾”(硝酸蒸汽与水汽结合) ）等物理特性应已被炼金术士和早期化学家所熟知。‌ 19世纪：工业化尝试与物理性质的初步量化 19世纪，随着化学作为一门科学的发展，对硝酸的密度、沸点等物理常数的测量应逐渐开始，但公开资料中未提及具体数值的演变。 资料在线 20世纪至今：工业化生产与物理性质的精确测定 状态与外观‌：纯硝酸为无色透明发烟液体，浓硝酸因溶解了分解产生的二氧化氮(NO2)而呈淡黄色。‌ 挥发性与发烟性‌：易挥发，在空气中形成白雾。浓度95%以上的称为“发烟硝酸”。‌ 密度与沸点‌：纯硝酸密度约为1.50 g/cm³，沸点为83℃。‌ 溶解性‌：能与水以任意比例混溶。‌ 实验探究 ①打开试剂瓶的瓶盖，观察现象 ②将试剂瓶中少量硝酸倒入试管中，观察现象 ③在盛有硝酸试管中，再加入少量的水，观察现象 一、硝酸的物理性质 颜色 无色 状态 液体 气味 刺激性 水溶性 任意比溶于水 挥发性 易挥发 参加化学反应，温度不宜过高！ 常用(市售)浓硝酸为69% 工业级浓硝酸为98%(发烟硝酸) 归纳与整理 常见三大强酸 名称 溶质的 质量分数 密度 / g•mL－1 物质的量浓度 / mol•L－1 浓硝酸 63% 1.4 14 浓硫酸 98% 1.84 18.4 浓盐酸 37% 1.2 12 浓硫酸溶液中，H2SO4以分子存在 浓硝酸溶液中，HNO3以H＋和NO3－存在 纯HNO3 长时间放置的HNO3 硝酸的保存方法 观察与思考 棕色瓶 02 硝酸为何保存于棕色瓶中？ 硝酸的不稳定性 纯HNO3 长时间放置的HNO3 问题探究 瓶中的红棕色气体是NO2？ 请写出硝酸反应的化学方程式 感受﹒ 理解 HNO3 → NO2↑ +5 +4 HNO3 → NO2↑ +5 +4 化合价降低 +1 -2 化合价升高 0 O2↑ ＋ 请配平 HNO3→ NO2↑＋ O2↑ 　 你认为硝酸体现了什么性质？ 二、硝酸的化学性质 1. 不稳定性 4HNO3 4NO2↑＋O2↑＋2H2O 　 光照 硝酸分解生成的NO2溶于硝酸，使溶液显黄色 保存：棕色试剂瓶，避光、低温处 见光分解物质：氯水，氨水、硝酸银、酸性高锰酸钾溶液 下列物质的溶液在长期放置的过程中因被氧化而成黄色的是 A．浓硝酸 B．工业盐酸 C．氯化亚铁 D．浓溴水 E． KI溶液 考考你自己 刚泄漏时有何现象？ 运输硝酸槽罐车发生泄漏 交流讨论 白雾 硝酸泄漏一段时间后，又有何现象？ 交流讨论 铝槽罐车 03 硝酸是强酸，为什么可以用铝罐车运输? 硝酸的强氧化性 二、硝酸的化学性质 2. 强氧化性 活泼金属 常温下，铁、铝钝化 铝槽罐车 铜制品表面有氧化层及划痕，如何处理使其表面光亮平整？ 物理方法：打磨 化学方法：？ 抛光液的主要成分为稀硫酸、硝酸等。 抛光液可以除去铜制品表面的氧化膜，以及细微的凸起之处。 由于金属凸出的部位反应快，而在凹陷部位反应慢。结果就会使得铜表面上微光凸出处的溶解比凹陷的地方要快，使铜件表面逐渐平整，达到光亮平滑的表面。 资料在线 抛光液 凸出的部位反应快 凹陷部位反应慢 金属铜变平滑过程中发生了什么反应？ Cu Cu2＋ HNO3 NO2 +5 +4 HNO3 NO +5 +2 实验探究 铜与浓硝酸反应现象 实验探究 1 铜丝 产生大量气泡 2 溶液颜色 无色变为绿色 3 气体颜色 红棕色 4 反应程度 十分剧烈 写出铜与浓硝酸反应的化学方程式。 二、硝酸的化学性质 2. 强氧化性 活泼金属 常温下，铁、铝钝化 不活泼金属 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 　 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 　 ①用双线桥表示电子转移的方向和数目 1 失去 2e－ × 得到 e－ 2 × ②改写为离子方程式 Cu＋4H＋＋3NO3－＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O 　 小试身手 铜与稀硝酸反应 1 铜丝 产生气泡 2 溶液颜色 无色变为蓝色 3 气体颜色 无色 4 反应程度 缓慢 铜与稀硝酸反应现象 实验探究 写出铜与稀硝酸反应的化学方程式。 二、硝酸的化学性质 2. 强氧化性 活泼金属 常温下，铁、铝钝化 不活泼金属 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 　 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 　 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 　 ①用双线桥表示电子转移的方向和数目 3 失去 2e－ × 得到 3e－ 2 × ②改写为离子方程式 3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 　 小试身手 铜与1 mol·L－1的硝酸反应，如果硝酸根的浓度下降0.2 mol·L－1，则溶液中的c(H＋)同时下降 A．0.2 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1 C．0.6 mol·L－1 D．0.8 mol·L－1 3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 　 看谁做得既准又快 写出银分别与浓、稀硝酸反应的化学方程式。 3Ag＋4HNO3(稀)＝3AgNO3＋NO↑＋2H2O Ag＋2HNO3(浓)＝AgNO3＋NO2↑＋H2O 请你试一试 用银和硝酸反应制硝酸银不用浓硝酸？ 浓硫酸与浓硝酸的氧化性，哪个强？ 根据碳与浓硫酸的反应，请推测碳与浓硝酸能否反应? 质疑•联想 写出碳与浓硝酸反应的化学方程式。 二、硝酸的化学性质 2. 强氧化性 活泼金属 常温下，铁、铝钝化 不活泼金属 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 　 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 　 非金属 C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O http://baidu.ku6.com/watch/1746991915916429004.html?page=videoMultiNeed 请写出硫与浓硝酸反应的化学方程式。 考考你自己 S＋6HNO3(浓) 6NO2↑＋H2SO4＋2H2O S＋4HNO3(浓) 4NO2↑＋SO2↑＋2H2O 二、硝酸的化学性质 2. 强氧化性 活泼金属 常温下，铁、铝钝化 不活泼金属 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 　 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 　 非金属 C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O S＋6HNO3(浓) 6NO2↑＋H2SO4＋2H2O 写出硫酸亚铁与稀硝酸反应的离子方程式。 实验探究 3Fe2＋＋4H＋＋NO3－＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 　 二、硝酸的化学性质 2. 强氧化性 活泼金属 常温下，铁、铝钝化 不活泼金属 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 　 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 　 非金属 C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O S＋6HNO3(浓) 6NO2↑＋H2SO4＋2H2O 还原性 化合物 Fe2＋ I－ S2－ SO32－ HI H2S SO2 这节课我学到了什么？ （用一句话表示） 你还有什么疑问？ 课堂小结 课堂小结 物理性质 无色液体，易挥发，与水混溶 硝 酸 化学性质 不稳定性 光照或加热易分解 强氧化性 活泼金属 铁、铝钝化 不活泼金属 生成高价硝酸盐 非金属单质 生成非金属高价氧化物或含氧酸 还原化合物 亚铁生成铁离子、硫与碘离子生成单质、二氧化硫生成硫酸 氧化性：浓硝酸＞稀硝酸 还原产物：浓硝酸为NO2，稀硝酸通常为NO，无H2生成 酸的挥发性 和稳定性 酸的氧化性 和氧化性酸 酸性与氧化 性的强弱 温馨提醒 得到的溶液为何不是蓝色，而是绿色？ 如何除去其中的NO2气体？ 联想与质疑 以下反应中分别体现硝酸什么性质： 用铁或铝制槽车运输浓硝酸 铜与浓HNO3反应 碳与浓HNO3共热 苛性钠与稀HNO3反应 NH3通入稀HNO3溶液中 HNO3放冷暗处 FeCl2溶液中滴加稀HNO3 看谁做得既准又快 深化理解 足量的Cu中加入少量的浓硝酸，可能会发生什么反应? 1 一开始是铜与浓硝酸反应 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 　 2 随着反应进行, 硝酸由浓变稀,则发生 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 　 3 反应停止后, 加入什么物质可再反应？ 铁盐、盐酸或硫酸 成功体验 判断下列说法是否正确： ④（2025·江苏省扬州市高邮市5月月考）向浓HNO3中加入红热的炭，产生红棕色气体；则说明炭与浓HNO3反应生成NO2 × ⑤（2025·辽宁省锦州市期末）过量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化Fe2＋ × ①（2025·辽宁省锦州市期末）浓硝酸见光分解，所以浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中 ②（2025·江苏省连云港市灌南县期中）常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸 ③（2025·江苏省南京市期末）Cu与稀HNO3反应：3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 硝酸三性 挥发性 强氧化性 不稳定性 HandBrake rev4024 2015010899 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 $