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(共22张PPT)
第二节 氮及其化合物
第3课时 硝酸 酸雨及防治
第五章 化工生产中的重要非金属元素
认识硝酸在相关反应中体现的性质，了解硝酸的保存方法。能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
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。培养学生科学态度与社会责任的化学核心素养。
核心素养发展目标
PART
01
PART
02
状态：
气味：
无色
刺激性气味，易挥发
颜色：
液态
溶解性：
与水任意比互溶
常用的浓硝酸质量分数为69%
质量分数98%以上的为发烟硝酸
一、硝酸的物理性质
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】为什么现场有大量红棕色的烟雾？
1、不稳定性，见光或受热易分解
4HNO3 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O
光照或加热
【思考】
硝酸该如何保存？
一般将浓硝酸保存在棕色细口瓶中，并放置于阴凉处
【思考】
硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？
浓硝酸不稳定,见光易分解生成NO2，分解产生的NO2溶解在浓硝酸中,会使溶液呈现黄色
二、硝酸的化学性质
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。
为什么可以用纯碱处理泄漏出来的硝酸？
【思考】
2、酸性：HNO3 = H+ + NO3ˉ
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后褪色。
不生成H2
如NaOH
H+ + OH- = H2O
如CuO
2H+ + CuO = Cu2+ + H2O
如Na2CO3
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑
吸收NO2，防止污染空气
控制反应的发生和停止
【实验5-8】硝酸与铜反应
浓硝酸：反应剧烈，铜丝变细，有红棕色气体生成，
溶液由无色变为绿色
稀硝酸：反应较慢，铜丝变细，有气泡产生，接近管口处观察到浅红棕色，
溶液由无色变为蓝色
3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu+8H++2NO3ˉ ===3Cu２++2NO↑+4H2O
Cu+4H++2NO3ˉ===Cu２++2NO２↑+2H2O
① 3Cu＋8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
② Cu＋4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 ＋2NO2↑＋2H2O
思考：
（1）以上反应中，HNO3表现了什么性质？
氧化剂与还原剂的物质的量之比分别是多少？
（2）HNO3的还原产物有什么特点？
（3）结合实验现象，想一想浓稀HNO3哪个氧化性更强？
氧化性、酸性
浓硝酸的还原产物为 NO2，稀硝酸的还原产物为 NO 。
氧化性：浓HNO3 > 稀HNO3
3、强氧化性
（1）与金属反应：
HNO3几乎与所有金属（除Au、Pt外）发生氧化还原反应
反应通式：
金属 + HNO3(浓) → 硝酸盐 + NO2↑ + H2O
金属 + HNO3(稀) → 硝酸盐 + NO↑ + H2O
结论：
硝酸具有强的氧化性。
硝酸浓度越大，氧化性越强。
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。
问题3：为什么可以用铝槽车运输浓硝酸？
冷的浓硝酸或浓硫酸使金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内层金属被进一步腐蚀。
3、强氧化性
（2）常温下，浓硝酸能使较活泼金属 ( Fe、Al ) 钝化
Al + 4HNO3(稀) Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
Fe + 4HNO3(稀) Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
【思考】
常温下，稀硝酸与Fe、Al反应？
加热下，浓硝酸与较活泼金属 ( Fe、Al ) 直接反应
Al + 6HNO3(浓) Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
Fe + 6HNO3(浓) Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
加热下，浓硝酸与非金属 ( C、S ) 反应
S + 6HNO3(浓) H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O
C + 4HNO3(浓) CO2 + 2NO2↑ + 2H2O
3、 强氧化性
（3）与非金属反应
3、 强氧化性
（4）与某些还原性物质反应
如： H2S、I-、SO2、SO32-、Fe2+等
Fe2+ 与浓HNO3溶液反应
Fe2+ + 2H++ NO3ˉ = Fe3+ + NO2 ↑+ H2O
Fe2+ 与稀HNO3溶液反应
3Fe2+ + 4H++ NO3ˉ = 3Fe3+ + NO ↑+ 2H2O
中性和碱性溶液中NO3ˉ无氧化性，当溶液中有大量H＋存在时，NO3ˉ就表现出强氧化性，如有H＋、NO3ˉ存在的溶液中就不能存在Iˉ、Brˉ、Fe2＋、S2ˉ、SO42ˉ等还原性离子。
（强水）：西洋人所造，性最猛烈，能蚀五金。王怡堂先生云∶其水至强，五金八石皆能穿漏，惟玻璃可盛
此水性猛烈，不可服食。西人凡画洋画，必须镂板于铜上者，先以笔画铜，或山水人物，以此水渍其间一昼夜，其渍处铜自烂，胜于雕刻
中医书籍《本草纲目拾遗》记载：
强水是什么？
能使不溶于硝酸的金属如铂、金等溶解。
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】教材P15
帮
你
记
忆
(3:1)
P16 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。
三、硝酸的工业制法
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
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
三、硝酸的工业制法
炸药、燃料、医药、
硝化纤维，化肥等
四、硝酸的用途
三、不同价态含氮物质的转化
C＋4HNO3(浓) ==== CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
Δ
硝酸
特性 不稳定性：
酸性
强氧化性
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】

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