5.2氮及其化合物第三课时（28张）-2025-2026学年人教版化学必修第二册

(共28张PPT)
人教版·高中化学·必修·第二册
5.2 氮及其化合物
（第三课时）
1.根据 “氨溶于水的喷泉实验装置”，下列叙述不正确的是（ ）
A．该实验说明氨气极易溶于水
B．烧瓶充满氯气，交投滴管和烧瓶中充满浓碱也可能形成喷泉
C．红色喷泉说明氨水有碱性
D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
解析：喷泉反应的原理是可以快速溶解或者反应形成压强差，所以换成其他液体也可以。
D
预习检测
2、工业上拟用铜和硝酸来制备Cu(NO3)2· 3H2O，下面有三位同学提出了不同的生产方案：
甲方案：Cu+浓HNO3→ 蒸发结晶
乙方案： Cu+稀HNO3→ 蒸发结晶
丙方案：Cu CuO 蒸发结晶
你认为______方案最好，理由
空气加热
HNO3
丙
若生产等量Cu(NO3)2 ,
丙消耗HNO3少且无污染
3、取三张蓝色石蕊试纸，放在表面皿上，然后按顺序分别滴加69%的HNO3，98.3%的H2SO4和新制的氯水，三张试纸最后呈现的颜色是（ ）
A、白、红、白 B、红、黑、红
C、红、红、红 D、白、黑、白
D
4. 下述实验中均有红棕色气体产生，分析所得结论错误的是 (　　)
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
D
（一）硝酸的物理性质
纯硝酸是无色、有刺激性气味、易挥发，
与水以任意比混溶的液体，比水重，沸点低。
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）硝酸的特性
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
Δ或光照
保存：硝酸盛放于棕色瓶中，置于冷暗处
2、强氧化性
与金属反应
③溶液变绿
②有红棕色的气体产生
①铜片溶解,常温下反应剧烈
③溶液变蓝
②有无色的气体
(试管口红棕色)
①铜片溶解
铜片与浓硝酸
铜片与稀硝酸
Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 +2NO2 ↑+ 2H2O
3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 +2NO ↑+ 4H2O
讨论1：硝酸的作用
--- 氧化剂、酸性作用
（改写成离子方程式）
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；
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？
还原产物：浓硝酸→NO2 稀硝酸→NO
总 结：
1、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 。
2、有些金属如，Fe、Al与冷、浓硝酸发生钝化现象。故浓硝酸可用Fe、Al罐盛装。
3、王水---浓硝酸、浓盐酸体积比1 ：3配成的混合液，可氧化金、铂
讨论：试写出铁与稀硝酸反应的化学方程式
Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O
（1）铁粉少量
3Fe + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
（2）铁粉过量
C+4HNO3（浓）= 2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
S+6HNO3(浓) = H2SO4+6NO2↑+2H2O
△
与非金属反应
将一块红热的木炭投入浓硝酸中
现象：剧烈反应，产生红棕色气体
反应方程式：
总结
【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。
【思考与交流】
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
想一想：尾气包括哪些气体？怎样处理？写出有关反应的化学方程式。
NO2 + NO+ 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
尾气中包含NO2和NO气体，所以需要用氢氧化钠溶液来吸收尾气
NaNO3 + H2SO4(浓) === NaHSO4 + HNO3↑
△
思考1：温度如何控制？
温度不能太高，否则硝酸会分解。故生成物是NaHSO4 。
思考2：能否采用制氯化氢的装置制硝酸？
如图，不能，因硝酸蒸汽腐蚀橡胶塞和胶管。
高沸点酸
制
低沸点酸
（3）HNO3实验室制法
HCl制取装置
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。
酸雨：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
化石燃料燃烧
金属矿物冶炼
机动车尾气
硝酸厂尾气
(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
【研究与实践】
测定雨水的pH
【研究目的】
酸雨对环境危害巨大，人们已经采取多种措施来防治酸雨。通过以下活动了解测定雨水pH的方法，认识酸雨的危害，激发保护环境的紧迫感。
【研究任务】
(1) 收集资料
以“酸雨”为关键词进行搜索，了解酸雨的形成原因、基本类型、相关危害及预防和治理措施。图5-17用pH计测量水样的酸度
(2) 测定雨水的pH根据收集的资料，确定测定雨水pH的过程和方法并进行实践，对结果进行分析和讨论。可参考如下过程：
【结果与讨论】
（1）通过测定数据判断降雨是否为酸雨。若是酸雨，分析形成原因，并提出减轻酸雨危害的建议。
（2)本次实践活动及结果对你有什么启发？撰写研究报告，并与同学讨论。
①下雨时用容器直接收集一些雨水作为样品，静置，以蒸馏水或自来水作为参照，观察并比较它们的外观；
②用pH试纸（或pH计）测量雨水和蒸馏水的酸度并记录；
③有条件的话，可连续取样并测定一段时间（如一周）内本地雨水、地表水或自来水的pH，将得到的数据列表或作图，确定你所在地区本时间段内雨水等的平均酸度。
1.下列关于N2的叙述错误的是（ ）
A.N2既可作氧化剂又可作还原剂
B.在雷雨天，空气中的N2和O2可反映生成NO
C.氮的固定是将N2转化成含氮的化合物
D.1molN2可与3molH2完全反应生成2molNH3
解析：N2和H2生成氨气的反应时可逆反应，不能完全转化
D
练习与应用
2.在NO2与水的反应中（ ）
A.氮元素的化合价不发生变化
B.NO2只是氧化剂
C.NO2只是还原剂
D.NO2既是氧化剂，有事还原剂
解析：3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应中NO2的化合价由+4价变为+5和+2价既是氧化剂又是还原剂。
D
3.只用一种试剂可将NH4Cl、（NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区别开来的是（　　）
A. NaOH溶液 B. AgNO3溶液
C. BaCl2溶液 D. Ba（OH）2溶液
D
A．氯化铵、硫酸铵均与NaOH反应生成氨气，氯化钠、硫酸钠均与NaOH不反应，不能鉴别；
B．均与硝酸银反应生成白色沉淀，不能鉴别；
C．硫酸铵、硫酸钠均与氯化钡反应生成白色沉淀，氯化铵、氯化钠均与氯化钡不反应，不能鉴别；
D．氯化铵、硫酸铵、氯化钠、硫酸钠四种溶液分别与Ba（OH）2溶液反应的现象为：刺激性气体、白色沉淀和刺激性气体、无现象、白色沉淀，现象不同，可鉴别；
4.工业上用废铜屑作原料制备硝酸铜，下列四种方法中，适宜采用的是哪一种，请从节约原料和污染保护的角度说明原因。
A．Cu + HNO3(浓) → Cu(NO3)2
B．Cu +HNO3(稀) → Cu(NO3)2
C．Cu → CuO → Cu(NO3)2
D．Cu → CuSO4 → Cu(NO3)2
空气
△
HNO3
浓H2SO4
△
Ba(NO3)2
练习与应用
解析：根据反应的方程式可知，选项ABD中都能产生大气污染物NO2、NO、SO2，C中没有污染物产生，且原料利用率高，所以正确的答案选C
5.利用图5-14进行铜与硝酸反应的实验
（1）硝酸一般成放在棕色试剂瓶中，请用化学方程式说明其原因______。
（2）使用稀硝酸进行实验：反应开始后，铜丝逐渐变细，有气泡产生，溶液变蓝。
①铜与稀硝酸反应的离子方程式为__________________。
②实验中观察到试管中的气体略有红棕色，其原因是________（用化学方程式表示）
答案：（1）4HNO3 == 4NO2 ↑ +O2 ↑ +2H2O
或光照
（2）①3Cu+8H++2NO3-= 3Cu2++ 2NO↑+4H2O
②2NO + O2 = 2NO2
（3）使用浓硝酸进行实验：反应剧烈进行，铜丝逐渐变细，溶液标
绿，试管上方出现红棕色气体。
①铜与浓硝酸反应的化学方程式为_____________________.
②某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是NO2在溶液中达到饱和，NO2的
饱和溶液呈黄色，硝酸铜溶液呈蓝色，两者混合后呈绿色。他取少量该
绿色溶液，向其中加入适量水后溶液为蓝色，可能原因是
______________________（用化学方程式表示）。
（3）①Cu+4HNO3(浓) ＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②3NO2+H2O=2HNO3+NO
6.汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物，已成为城市空气的主
要污染源。汽油和柴油中基本不喊氮元素，那么汽车尾气中的
NO是如何产生的？请褪色可能的原因，并写出有关反应的化学
方程式。
解答：N2+O2→ 2NO；
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