5.2.3硝酸 课件(共21张PPT) 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共21张PPT)
第五章 化工生产中重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第3课时 硝酸
学习目标
1.结合真实情境并通过实验探究，了解硝酸的主要性质。
3.结合真实情境，认识硫、氮化合物对生态环境的影响，了解酸雨及防治。
2.认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。
四、硝酸的用途
氮 肥
硝化纤维塑料
炸 药
染 料
硝酸盐
工业
硝酸被用来精炼金属以及合成硝化甘油、TNT炸药等
请你思考
硝酸有哪些物理性质呢
物理性质都包含哪些方面呢
一、物理性质
无色的液体、有刺激性气味、易挥发。可溶于水，有腐蚀性
【思考】
这是为什么？
二、化学性质
所以关于硝酸的保存，你有什么启发？怎么消除黄色？
【思考】
保存在棕色试剂瓶中，并防止在阴凉处。向浓硝酸中通入氧气,发生反应
4NO2+O2+2H2O==4HNO3,消除黄色。
4HNO3 = 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O
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根据所学知识，请你推测硝酸还有哪些化学性质呢？
浓硝酸见光或者受热会分解产生二氧化氮。
1、不稳定性
NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色
（硝酸越浓越易分解）
从物质类别角度判断，由于硝酸的电离，按酸的通性预测硝酸的性质
二、化学性质
①指示剂：
②碱：
③碱性氧化物：
④弱酸盐：
⑤金属：
金属与硝酸反应会放出氢气吗
2、酸性
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)
Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O
CuO+HNO3=Cu(NO3)2+H2O
CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
HNO3=H++NO3-
【实验5-8】
Cu + 4HNO3(浓) =
Cu(NO3)2 + 2NO2↑+2H2O
【现象】
浓硝酸与铜反应时，铜丝逐渐变细，试管内产生大量红棕色气体，溶液逐渐变绿
溶解有NO2
稀硝酸与铜反应时，试管内开始产生少量无色气体，反应逐渐加快,气体在试管上部变成红棕色，溶液变蓝，
铜丝逐渐变细
硝酸铜溶液的颜色为何呈绿色？
【思考】
3Cu + 8HNO3(稀) =
3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
3、硝酸的强氧化性
【结论】
硝酸具有强氧化性
常温下,稀硝酸与铜缓慢反应生成NO
常温下,浓硝酸与铜迅速剧烈反应生成NO2
实验
结论
（1）金属与酸反应规律：
a、硝酸能与大部分金属反应（除了铂、金）但Pt、Au能与王水反应
王水 V 浓盐酸：V 浓硝酸 =
3：1
既体现强氧化性、又体现酸性
b、活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度越大，对应还原产物价态越高
c、常温下，浓硝酸能使Fe、AI钝化，加热时可以反应
钝化仅体现强氧化性
试着写出少量/过量Fe粉分别于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）
【思考】
为什么铁少量生成三价铁，铁过量生成二价铁？
3、强氧化性
（2） 与非金属单质反应
C + 4HNO3 （浓）=
C + 2H2SO4(浓）= CO2 ↑ +2SO2 ↑ +2H2O
类比
CO2↑+ 4NO2 ↑+ 2H2O
硝酸浓度越大，氧化性越强。
氧化性：浓HNO3 > 稀HNO3
2、强氧化性
d. 与还原性物质反应
在加入Zn粉能放出氢气的溶液中能大量共存的离子组是
A.K+、Na+、Mg2+、CI-
B.K+、Na+、SO32-、NO3-
C.NO3-、CI-、I-、NH4+
D.NH4+、Ba2+ 、K+、OH-
[特别提醒]含NO3-的溶液中离子共存问题
在中性或碱性的稀溶液中NO3-不表现氧化性，但当水溶液中有大量H＋存在时，NO3-表现出强氧化性，如存在H＋、NO3-的溶液中不能大量存在 Fe2＋、S2－、I－、SO32-、Br－等还原性离子。
思考讨论
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。
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
酸雨的形成与防治
【问题3】根据以往学习的知识及上述资料，同学们知道什么是酸雨吗？它是如何产生的呢？酸雨对人们的生产生活有哪些危害呢？
类型：
硫酸型：
硝酸型：
途径1
途径2
2SO2+O2 2SO3
△
催化剂
SO3+H2O===H2SO4
NO
HNO3
N2
NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2NO+O2 ==2NO2
放电
N2+O2=== 2NO
我们应该如何防治酸雨呢？
(1) 调整能源结构，积极开发新能源，如太阳能，风能，核能，可燃冰等。
(2) 对煤进行处理，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) 改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放
(4) 加强工厂废气的回收处理，充分利用原料
(5) 种植能够吸收 SO2 的有关树木
小结
1.某同学记了有关硝酸的事实，这些事实分别表现了硝酸的哪些性质？请填在后面的括号中。
(1)久置的硝酸显黄色。 ( )
(2)铝制、铁制容器常温下可盛浓硝酸。 ( )
(3)铜片放入硝酸中，溶液变蓝，有气体产生。 ( )
(4)碳单质放入热的浓硝酸中产生大量的红棕色气体。( )
(5)浓硝酸敞口放置在空气中，质量会减小。 ( )
不稳定性
强氧化性
强氧化性和酸性
强氧化性
挥发性
【小结】如何判断硝酸在化学反应中，是表现氧化性还是酸性呢？
提示：关键看反应后N元素在溶液中的存在形式。
①若N元素以NOx形式存在，则硝酸表现氧化性；
②若N元素以NO3-形式存在，则硝酸表现酸性；
③若上述两种形式均存在，则硝酸既表现氧化性又表现酸性。
课堂巩固
C
解析　因铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，所以放出的NO2小于0.6 mol。
2. 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
解析　因铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，所以放出的NO2小于0.6 mol。
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