化学人教版（2019）必修第二册5.2.5硝酸（共28张ppt）

(共28张PPT)
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第5课时 硝酸
CHEMISTRY
你若成长，事事可成长
第二节 氮及其化合物
硝酸
运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，造成大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以便防止其扩散并污染黄河。
课堂导入
【思考】1、为什么现场有大量红棕色的烟雾？
【思考】
2、硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？
【思考】3、为什么用纯碱处理？
【思考】4、为什么用铝槽车进行运输？
学习目标
1
2
结合实验探究，了解硝酸的主要性质-不稳定性和强氧化性，知道硝酸是重要的化工原料。
构建物质间转化关系模型，能从化合价、物质类别两个角度认识硝酸的性质，发展宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
自学环节 （10min）
学习指导 学习任务
1、阅读课本P15：硝酸第1段（2min） 1、归纳总结硝酸的物理性质
2、阅读课本P15-P16的前两行（4min） 2.归纳总结硝酸的化学性质-不稳定性和强氧化性
3、结合实验探究，进一步了解硝酸的主要性质-强氧化性（4min） 3.归纳总结硝酸的主要性质-强氧化性
4HNO3 ===== 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O
光照或加热
3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
硝酸
自学检测（3min）
颜色 气味 状态 溶解性 挥发性
（二）硝酸的化性质
（一）硝酸的物理性质
1、硝酸的不稳定性
2、强氧化性
无色
刺激性
液体
与H2O以任意比互溶
易挥发，在空气中形成白雾
4HNO3 ===== 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O
光照或加热
存放在棕色带有玻璃塞的细口瓶里，并放置于冷暗处
3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
硝酸
后教环节（15min）
颜色 气味 状态 溶解性 挥发性
无色 刺激性 液体 与H2O以任意比互溶 易挥发，在空气中形成白雾
质量分数为69%的硝酸为浓硝酸；
质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。
（二）硝酸的化学性质
（一）硝酸的物理性质
1、硝酸的不稳定性
硝酸越浓，越容易分解，分解放出的NO2溶于硝酸而使硝酸呈黄色。
2、强氧化性
讨论1：反应中硝酸的作用？
讨论2：写出离子反应方程式？
讨论2：能否由还原产物化合价的变化多少推出氧化性稀硝酸强？
--- 氧化剂、酸性作用
体现氧化性的硝酸与体现酸性的硝酸的物质的量之比？
Cu + 4H+ +2NO3- = Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O
3Cu + 8H++2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
硝酸无论浓稀都具有氧化性，硝酸越浓，氧化性越强；
还原产物：浓硝酸→NO2 稀硝酸→NO
实验5-8
实验5-8
如图所示，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。
探究浓硝酸的强氧化性
实验5-8
如图所示，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。
反应剧烈，
产生大量红棕色气体，
溶液变绿，
铜丝变细。
反应较慢，
有无色气泡产生，
瓶口出现红棕色气体，
溶液变蓝，
铜丝变细。
探究浓硝酸的强氧化性
2、强氧化性
硝酸
硝酸几乎能氧化除金、铂等少数几种金属外的所有金属，通常不产生H2 。
有些金属如，Fe、Al与冷、浓硝酸发生钝化现象。
什么物质可氧化金、铂？
加强班：试写出常温下银与稀硝酸的化学反应方程式
与Fe、Al常温下钝化，加热时反应，试写出反应方程式
Al + 6HNO3(浓) = Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
Fe + 6HNO3(浓) = Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
常温下，用铁制容器、铝制容器储存浓硫酸、浓硝酸
3Ag + 4HNO3(稀) = 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O
硝酸无论浓稀都具有氧化性，硝酸越浓，氧化性越强；
还原产物：浓硝酸→NO2 稀硝酸→NO 硝酸的强氧化性体现在+5价的N上
王水：浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1:3)。
王水
金(Au)和铂(Pt)虽然不能溶于硝酸，却可以溶于王水。
王水与诺贝尔奖章的故事
记忆方法 ：
“三言（盐）
一笑（硝）”
思考交流-小组合作
根据硝酸的性质，写出少量Fe与稀硝酸反应的化学方程式
化学反应中，物质的量不同，最终的产物不同，
少量Fe和过量的Fe与稀硝酸反应的化学方程式分别是
Fe(少量) + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
3Fe(过量) + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Fe(少量) + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
若Fe过量，产物会变化吗？
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
加强班
②与非金属反应（如碳、硫、磷等，被氧化为最高价态的含氧酸）
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还原性物质，如
3Fe2＋＋NO3－＋4H＋ = 3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
3SO2＋2NO3－＋2H2O = 3SO42－＋2NO↑＋4H＋
③与还原性化合物反应
S + 6HNO3(浓) H2SO4+ 6NO2↑ + 4H2O
NO3-在酸性条件下，就相当于硝酸溶液，具有着强氧化性，故在酸性条件下NO3-与Fe2+、I-、Br-、S2-、SO32-等还原性离子不能大量共存
硝酸
2、强氧化性
①与金属反应
拓展延伸
【拓展】
金属抛光
金属抛光的过程中都发生了哪些反应？体现了硝酸的什么性质？
变光亮
生成红棕色气体
Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
酸性
酸性、氧化性
CuO+2HNO3 === Cu(NO3)2+H2O
硝酸的酸性
酸性：HNO3 === H+ +
与指示剂显色
与金属反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
与弱酸盐反应
硝酸
稀硝酸使蓝色石蕊溶液变为红色，浓硝酸使蓝色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性)。
不生成H2
如NaOH
H+ + OH- === H2O
如CuO
2H+ + CuO === Cu2+ + H2O
如Na2CO3
思考交流-小组合作
3、酸性
2H+ + === H2O + CO2↑
硝酸
运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，造成大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以便防止其扩散并污染黄河。
【思考】1、为什么现场有大量红棕色的烟雾？
【思考】
2、硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？
【思考】3、为什么用纯碱处理？
【思考】4、为什么用铝槽车进行运输？
思考与讨论-教材P16
①
②
③
④
N2
H2
O2
O2
H2O
NH3
NO2
HNO3
NO
硝酸的工业制法
序号 氮元素化合价变化 化学方程式 含氮物质发生的反应类型
①
②
③
④
单质，0→ -3
4NH3+5O2 === 4NO+6H2O
催化剂
氢化物， -3→+2
还原反应
氧化反应
3H2 + N2 2NH3
2NO + O2 === 2NO2
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
氧化物，+2→+4
氧化物， +4→+5 、+2
氧化反应
氧化反应和还原反应
为了吸收更充分，往往同时通入O2
硝化纤维塑料
氮肥
硝酸甘油用于治疗冠心病
化肥、农药、炸药、染料、医药、化学试剂等。
炸药
染料
硝酸
（三）硝酸的用途
1.对硝酸强氧化性的正确认识
本质 HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力
(1)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色。
(2)反应温度越高,硝酸浓度越大,其氧化性越强。
(3)硝酸与铁反应,当硝酸过量时,产物为Fe(NO3)3,当铁过量时为Fe(NO3)2。
(4) 在中性和碱性溶液中不表现强氧化性,但在酸性溶液中表现强氧化性,与I-、Fe2+、 、S2-、Br-等不能共存。而在中性、碱性条件下能共存。
总结
单质
氧化物
盐
酸
碱
氢化物
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
NH3·H2O
NO3－
NH4+
H2
O2/放电或高温
O2
H2O
碱
酸
H2O
-3
0
+2
+4
+5
物质类别
元素价态
2、氮及其化合物的转化
总结
总结
当堂训练
1、判断正误
(1)硝酸可与Na2SO3反应生成SO2(　　)
(2)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水(　　)
(3)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性(　　)
(4)在常温下Fe和Al在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，说明常温下浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al不反应(　　)
(5)王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，其氧化性比浓硝酸强(　　)
×
×
×
×
√
（12min）
2.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(　　)
　
D

① ② ③
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中木炭与浓硝酸产生了反应
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
练一练
当堂训练
3. 氮及其化合物的转化关系如图所示，
则下列说法不正确的是(　　)
A. 路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B. 路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C. 上述所有标号的反应都是氧化还原反应
D. 氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2
D
练一练
当堂训练
4. 硝酸泄漏让人惶恐，但硝酸是重要的工业试剂，也是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是(　　)
A．HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同
B．将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成
C．常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同
D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体
C
当堂训练
当堂训练
加强班
A
浓硫酸 HNO3
稳定性
酸的通性
与Cu反应
钝化现象
与C反应
吸水性 脱水性
使Fe、 Al 钝化
浓硝酸 使Fe、 Al 钝化
有吸水性、脱水性
无
Cu+2H2SO4 （浓）===CuSO4+SO2↑+2H2O
△
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
4HNO3(浓)+C=4NO2↑+CO2↑+2H2O
2H2SO4(浓)+C==2SO2↑+CO2↑+2H2O
△
浓硫酸与硝酸的比较
稳定
不稳定
有
有
含氮元素
物质间转化图
氮元素
价类二维图
总结
感谢聆听！
CHEMISTRY