5.2.4 硝酸 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

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 课时3 硝酸　酸雨及防治 人教版 化学 必修第一册 你了解吗？ 《本草纲目拾遗》记载：西洋人所造，性最猛，能蚀五金。王怡堂先生云：其水至强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。 颜色 状态 气味 密度 沸点 挥发性 1.5027g/cm3 核心内容 1. 物理性质 无色 有刺激性气味 易挥发 液体 83°C ① 常用浓硝酸质量分数为69％ ② 质量分数为95%以上的硝酸为“发烟硝酸” 硝酸能与水以任意比例互溶 【注意】 硝酸具有强腐蚀性和挥发性，使用时须注意防护和通风 硝酸是无色液体， 但久置的浓硝酸为什么会显黄？ 一、硝酸的性质 课本 P15导学案 P1 核心内容 一、硝酸的性质 课本 P15导学案 P1 2. 化学性质 （1）不稳定性 4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O ∆ 或光照 （久制硝酸由于NO2溶解而使其变黄色） 探究：如何去除浓硝酸中黄色？ 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” 保存浓硝酸需要用棕色细口试剂瓶，放于阴凉处 浓硝酸见光或受热时发生反应 核心内容 一、硝酸的性质 课本 P15导学案 P1 2. 化学性质 从物质分类和化合价的角度预测硝酸的性质 酸的通性 氧化性 核心内容 一、硝酸的性质 课本 P15导学案 P1 2. 化学性质 （2）酸的通性 硝酸是一元强酸 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 注：不用pH试纸测浓硝酸的pH值（先变红后迅速变白，测不准） 浓硝酸使滴有NaOH的酚酞溶液红色褪色（酸性or氧化漂白） 浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(氧化漂白) 稀硝酸使紫色石蕊溶液变红色 ①与金属反应: 核心内容 一、硝酸的性质 课本 P15 实验 5-8 导学案 P2 2. 化学性质 （2）强氧化性 稀硝酸 浓硝酸 实验 现象 反应缓慢,有少量气泡产生,__________,试管口有红棕色气体产生 反应剧烈,有__________产生,__________,液面上有______气体产生 实验 结论 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成_____气体 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成_____气体 溶液变蓝 大量气泡 溶液变绿 红棕色 NO NO2 Cu+4HNO3(浓) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 体现硝酸什么性质？ ——氧化性+酸性；比值？ （3）强氧化性 Cu2+的蓝色和NO2的红棕色混合成绿色（光学原理）也可能是Cu2+的浓度过大 ①与金属反应: 核心内容 一、硝酸的性质 课本 P15 导学案 P2 2. 化学性质 （3）强氧化性 ①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） ②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 ③HNO3与金属反应一般不能产生H2 （浓、稀硝酸都具有强氧化性） 硝酸与金属的反应规律： 核心内容 一、硝酸的性质 课本 P15导学案 P1 2. 化学性质 （3）强氧化性 加热时反应： Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O △ Fe + 6HNO3(浓) === Fe(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O △ C+4HNO3（浓） === 2H2O+4NO2↑+CO2↑ △ 热的浓硝酸可将非金属单质(C、S、P)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸 常温下浓硝酸、浓硫酸能使Fe、Al发生钝化 试着写出少量/过量Fe粉分别与稀硝酸反应的方程式。 Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O （ Fe少量） 3Fe + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O （ Fe过量） ②钝化: ③与非金属反应: 用铝/铁槽车 装运浓硝酸 核心内容 一、硝酸的性质 课本 P15导学案 P1 2. 化学性质 （3）强氧化性 ④与还原性物质: “NO3-+H+”的组合具有强氧化性。 与I-、Br-、Fe2+、S2-、I-、SO32-等均会发生氧化还原反应。 ？请写出Fe2+与稀硝酸反应的离子方程式 3Fe2+ + 4H+ + NO3- = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O 3. 硝酸的用途： 炸药、燃料、医药、硝化纤维，化肥等 ⑤腐蚀性: （强氧化+酸性）蛋白质遇浓硝酸变黄（黄蛋白反应） 积累 课本 P15导学案 P1 劳厄和弗兰克，曾获得1914年和1925年的物理学奖，德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌，他们辗转来到丹麦，请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。1940年，纳粹德国占领丹麦，受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西（1943年化学奖得主）帮他想了个好主意：将奖牌放入“王水” 中，纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上，来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后，溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩，按当年的模子重新铸造，于1949年完璧归赵。 能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合得到的混合物。 王 水 思考与讨论 一、硝酸的性质 课本 P15导学案 P2 问题3　一定量的金属铜放入浓硝酸后,金属铜有剩余,推测产生的气体成分可能有哪些?再向其中加入少量的稀硫酸,金属铜还会继续溶解吗? 产生的气体可能是NO2和NO的混合气体。 向有金属铜剩余的溶液中加入少量稀硫酸,稀硫酸提供H+,与溶液中的N会继续与铜反应。 思考与讨论 二、硝酸的工业制法 课本 P16导学案 P1 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。 思考与讨论 二、硝酸的工业制法 课本 P16导学案 P2 写出有关化学方程式: N2→NH3: ________________________________。 NH3→NO: _______________________________。 NO→NO2: _______________________________。 NO2→HNO3: _____________________________。 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO N2+3H2 2NH3 高温高压 催化剂 连续氧化，在硫及其化合物部分也存在这样的转化？你能说出物质间的转化吗？ 现代工业上一般都采用氨催化氧化法制硝酸。 【思考】1 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 二、硝酸的工业制法 思考与讨论 归纳总结 ②氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。 归纳总结 (2)含有NOx尾气的处理方法 ①碱液吸收法 硝酸工业产生的废气中含有较多的NO、NO2,可用强碱溶液进行吸收,同时获得副产品。如: 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O;NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O。 注意:NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。 N的转化 【探究归纳】　氮及其化合物的转化 完成《硝酸》课时作业中的习题（T13可不做） 及时整理笔记！ 结合作业题、周末练以及每次考试卷整理典型错题！ 各班收两本时间↓ 作业 笔记本 错题本 周三晚 周六 20 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100  (1)含有SO2废气的两种处理方法 ①钙基固硫法 工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应的化学方程式为CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4,总反应的化学方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下,氮氧化物通过与氨或CO反应转化为无毒气体(N2),一般适用于汽车尾气的处理。如:6NO+4NH35N2+6H2O;6NO2+8NH37N2+12H2O。 $