第五章 第二节 第三课时-硝酸课件(共18张PPT) 2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

(共18张PPT)
第二节 氮及其化合物
第三课时 硝酸
第五章 化工生产中的重要非金属元素
【学习任务一】硝酸-物理性质
HNO3
无色液体
有刺激性气味
易挥发（沸点83℃）
95﹪以上的硝酸叫“发烟硝酸”，
4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O

或光照
+5
-2
+4
0
1.不稳定性
【学习任务一】硝酸-化学性质
硝酸的贮存：
一般将浓硝酸保存在棕色细口试剂瓶中，并避光放置于阴凉处
硝酸具有酸的哪些共同性质？请以稀硝酸为例，举例写出相关反应的离子方程式？
1.使指示剂变色：
2.与活泼金属反应：
3.与碱发生中和反应：
4.与碱性氧化物反应：
5.与某些盐反应：
使紫色石蕊试液变红
Fe + 4H+ + NO3- = Fe3+ +NO↑ + 2H2O
2H＋+ CuO = Cu2＋+ H2O
2H＋+ CO32－ = H2O + CO2↑
H＋+ OH － = H2O
？
2.酸性
HNO3 = H+ + NO3-
【学习任务一】硝酸-化学性质
3.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.试管内产生无色气体，气
体在试管上部变为红棕色；
2.反应逐渐加快；
3.溶液逐渐变蓝，铜丝变细。
1.试管内产生大量红棕色气体；
2.反应剧烈；
3.溶液逐渐变绿，铜丝变细。
产物：
NO
Cu(NO3)2
产物：
NO2
Cu(NO3)2
稀硝酸
浓硝酸
【学习任务一】硝酸-化学性质
规律：硝酸无论浓稀，都具有强氧化性，硝酸浓度越大，反应温度越高，氧化性越大。
Cu + 4HNO3 (浓) = Cu ( NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O
Cu + 4H+ + 2NO3- = Cu2+ + 2NO2 ↑+ 2H2O
3Cu + 8HNO3 (稀) = 3Cu ( NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O
3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
①与金属反应
【学习任务一】硝酸-化学性质
② 常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
原理：常温下，铁和铝与浓硝酸能发生“钝化”，
即表面生成一层致密的氧化物，阻止了金属的进一步氧化。
应用：一般用铝、铁制容器来盛装浓硝酸。
注意：在加热或稀释时，仍会发生反应 。
Al + 6HNO3(浓) = Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
△
【学习任务一】硝酸-化学性质
③ 与非金属反应
C + 4HNO3(浓) = 2H2O + 4NO2↑ + CO2↑
△
S + 6HNO3(浓) = H2SO4+ 6NO2↑ + 2H2O
△
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
【学习任务一】硝酸-化学性质
【科学史话】
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。
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。
【学习任务一】硝酸-工业制法
【学习任务一】硝酸-工业制法
N2→NH3: ________________________。
NH3→NO: _______________________。
NO→NO2: _______________________。
NO2→HNO3: _______________________。
2NO+O2 = 2NO2
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
4NH3+5O2 == 4NO+6H2O
催化剂
写出有关化学方程式:
氮气发生还原反应
氨气发生氧化反应
NO发生氧化反应
NO2既发生氧化反应也发生还原反应
正常雨水溶解了二氧化碳，pH约为5.6。pH＜5.6的降水称为酸雨。
1.酸雨的形成
【学习任务二】硝酸-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。二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于水会形成酸雨。
SO2
H2SO4
硫酸型酸雨：
硝酸型酸雨：
NO2
HNO3
2.成因：
3.类型：
主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。
H2SO3
SO3＋H2O===H2SO4
粉尘等催化剂
2SO2＋O2 2SO3
汽车尾气
NO
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
【学习任务二】硝酸-酸雨及防治
①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
③渗入地下，可引起地下水酸化。
4.危害
【学习任务二】硝酸-酸雨及防治
(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
5. 防治
【学习任务二】硝酸-酸雨及防治
C＋4HNO3(浓) === CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
Δ
硝酸
特性 不稳定性：
酸性
强氧化性
形成酸雨
1.与铜反应:
2.与非金属反应:
3.与还原性物质反应:
物质类别
氧还角度
有无特性
研究元素化合物性质的角度
4HNO3 2H2O＋4NO2↑＋O2↑
3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
对比探究
【小结】
1.关于硝酸的说法正确的是（ ）
A．硝酸与金属反应时，主要是+5价的氮得电子
B．浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C．硝酸电离出的H+离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2
D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体
A
学习评价
2.下列有关酸雨的说法正确的是（ ）
A.凡是呈酸性的雨水都称为酸雨
B.酸雨的形成只与SO2的排放有关
C.煤的脱硫可以在一定程度上防止酸雨的形成
D.为了不形成酸雨，应停止使用一切化石燃料
学习评价
C