5.2 氮及其化合物 第5课时 课件 （19张ppt）2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共19张PPT)
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5课时 硝酸
1. 能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
2. 认识硝酸在相关反应中体现的性质，了解硝酸的保存方法。
3. 了解SO2、NO2对大气质量的影响，特别是酸雨的成因、危害及防治措施。
学习目标 1’
1. 工业上如何制取硝酸？
2. 分析铜与浓硝酸、稀硝酸的反应，思考硝酸的浓度对还原产物有何影响？
3. 酸雨的成因及危害？
阅读课本15页-16页内容，回答以下问题。
问题导学 8’
一、硝酸
点拨精讲 21’
1. 物理性质
2. 化学性质
颜色 状态 气味 溶解性 挥发性
无色
液态
刺激性气味
易溶于水
易挥发
a. 浓硝酸见光或受热时分解
4HNO3(浓) ==== 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O
△
或光照
b. 贮存
(1) 不稳定性
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处
硝酸泄漏
(2) 酸性
稀硝酸使紫色石蕊试剂变红；
浓硝酸使紫色石蕊试剂先变红，后褪色。
(3) HNO3的强氧化性
【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。
① 与Cu反应
浓硝酸 稀硝酸
现象 反应剧烈，有_________产生，________，液面上有_______气体产生 反应缓慢，有少量气泡产生，________，试管口有红棕色气体产生
结论 铜与浓硝酸在常温下剧烈反应生成______气体 铜与稀硝酸在常温下缓慢反应生成______气体
溶液变绿
大量气泡
溶液变蓝
红棕色
NO
NO2
Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
稀硝酸的还原产物为NO，浓硝酸的还原产物为NO2
硝酸浓度越大，氧化性越强！
a. 铜与浓硝酸反应
b. 铜与稀硝酸反应
反应中体现了HNO3哪些性质？
酸性、氧化性
② 常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
加热时：
Fe + 6HNO3(浓) === Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
△
C + 4HNO3(浓) === CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O
△
S + 6HNO3(浓) === H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O
△
③ 与非金属反应
(Fe少量)
3FeO + 10HNO3(稀) == 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O
(Fe过量)
3Fe + 8HNO3 === 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
△
④ 与还原性物质反应
H2S，I-，Br -，SO2，SO32-，Fe2+等易被HNO3氧化
3H2S + 2HNO3 === 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O
NO3- 在酸性条件下(H+)有强氧化性
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
【资料卡片】
【思考与交流】
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
H2
O2
O2
H2O
NH3
NO
NO2
HNO3
(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。
写出有关化学方程式:
①N2 → NH3: ____________________________________。
②NH3 → NO: ___________________________________。
③NO → NO2: ___________________________________。
④NO2 → HNO3: _________________________________。
2NO + O2 === 2NO2
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
N2 + 3H2 2NH3
高温高压
催化剂
二、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。
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
二、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
(1)调整能源结构，积极开发新能源
(2)对煤(其中含硫为0.3%-5%)进行处理，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
(3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉)等
(4)加强工厂废气的回收处理
(5)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放
3. 酸雨的防治
课堂小结 2’
1. 物理性质
颜色 状态 气味 溶解性 挥发性
无色 液态 刺激性气味 易溶于水 有挥发性
2. 化学性质
① 不稳定性
② 酸性
③ 强氧化性
一、硝酸
二、酸雨及防治
1. 定义：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸
2. 类型：硫酸型酸雨、硝酸型酸雨
1. 往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应是
A. 颜色变浅 B. 逐渐加深 C. 没有改变 D. 变棕黄色
2. 铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显现象发生，当加入一种盐后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该盐是
A. Fe2(SO4)3 B. Na2CO3 C. KNO3 D. FeSO4
当堂检测 13’
3.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
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
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中木炭与浓硝酸发生了反应
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
【答案】DCBD
5. 在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为
A. 112 mL　 　B. 1008 mL　 　C. 224 mL　 　D. 448 mL
A