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(共24张PPT)
第二节　氮及其化合物
第4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
学习目标
1. 能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性；
2. 结合实验探究，认识硝酸在相关反应中体现的
不稳定性和强氧化性，知道硝酸是重要的化工原料；
3.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。
1、N位于第VA族，HNO3中的N为+5价，推测硝酸有什么性质？
2、金属与硝酸反应的产物有什么规律？
二战时期 玻尔巧藏金奖章
浓硝酸和浓盐酸的混合物叫做王水，
能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
资料卡片 —— 王水
P15
VHNO3:VHCl = 1:3 组成的混合物
记忆方法 ：“三言（盐）一笑（硝）”
一、硝酸的物理性质
颜色 气味 挥发性 状态 沸点 密度
无色
有刺激性气味
易挥发
液体
83℃
1.5027 g/cm3
① 硝酸能与水任意比互溶
② 常用浓硝酸质量分数为69％
③ 质量分数为95%以上的硝酸为“发烟硝酸”
开瓶瓶口有白雾
发烟硝酸（w >95%）
浓硝酸久置后呈黄色，
为什么？
二、硝酸的化学性质
4HNO3 ======= 4NO2↑+ O2 ↑+ 2H2O
光照/加热
硝酸保存：棕色的试剂瓶，放置于阴凉处
浓硝酸易分解生成NO2溶于硝酸，使溶液变黄。
不稳定性
——受热或见光易分解
酸的通性
HNO3 = H+ + NO3-
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
能不能生成H2
如 NaOH
H+ + OH- = H2O
如 CuO
2H+ + CuO = Cu2+ + H2O
如 Na2CO3
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑
？
使紫色石蕊变红
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。
【实验5-8】 铜与硝酸的反应
硝酸浓度 浓硝酸 稀硝酸
实验现象 反应 、铜丝 ，产生 色气体，溶液呈 色 反应 、铜丝 ，产生
色气体，溶液呈 色
浓硝酸的还原产物为 NO2，稀硝酸的还原产物为 NO 。
实验探究
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。
【实验5-8】 铜与硝酸的反应
硝酸浓度 浓硝酸 稀硝酸
实验现象 反应 、铜丝 ，产生 色气体，溶液呈绿色 反应 、铜丝 ，产生
色气体，溶液呈蓝色
剧烈
变细
红棕
浓硝酸的还原产物为 NO2，稀硝酸的还原产物为 NO 。
变细
无
缓慢
①与金属反应
稀或浓硝酸与活泼金属反应均不生成H2
Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
（除Au和Pt外）
3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
体现酸性和氧化性
体现酸性和氧化性
与金属反应的产物不同：浓HNO3→NO2，稀HNO3→NO
强氧化性
NaOH溶液的作用？
吸收氮的氧化物，防止污染空气。
2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O
NO2 + NO + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
请同学们写出这两个
反应的离子方程式。
2. 铜投入到稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，
铜会不会溶解？为什么？
【思考与讨论】
能溶解。由方程式：3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
可知，只要溶液中同时有存在H＋和NO3-，铜就会继续反应而溶解。
1. 若铜与硝酸反应后，硝酸不足而铜剩余。向反应体系中加入稀硫酸， 铜能否继续溶解？
会溶解。原因同上。
② 浓硝酸钝化反应
常温下，铝、铁遇浓硝酸钝化。
钝化是化学反应
上节课，常温下，铝、铁遇浓硫酸钝化。
Fe+6HNO3(浓) = Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
若铁粉过量，产物有什么不同？？？
加热时可以反应：
所以，常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化。
用铁罐车/铝罐车运输浓硫酸/浓硝酸。
③与非金属反应
④硝酸还能氧化Fe2+、 Br-、 I- 、S2-、 SO2等具有还原性的化合物。
氧化性：浓HNO3 > 稀HNO3
4HNO3(浓) + C === 4NO2↑+ CO2↑+ 2H2O
△
3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
写出Fe2+ 与硝酸反应的离子方程式：
特 别 提 醒
硝酸中表现氧化性的是+5价的氮，而不是H+。（浓硫酸、硝酸是氧化性酸）
硝酸无论浓稀，都具有强氧化性。浓度越大，氧化性越强。
一般情况金属与硝酸反应，浓硝酸被还原成NO2，稀硝酸被还原成NO。
三、工业制硝酸
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。
N2→NH3: ________________________。
NH3→NO: _______________________。
NO→NO2: _______________________。
NO2→HNO3: _______________________。
2NO+O2 = 2NO2
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
4NH3+5O2 == 4NO+6H2O
催化剂
氮气发生还原反应
此反应为氨的催化氧化反应。
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
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
1、下列关于硝酸的叙述，正确的是（ ）
A．稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能
B．浓硝酸 和稀硝酸都是强氧化剂
C．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸
D．稀硝酸与Cu反应生成NO，浓硝酸与Cu反应只生成NO2
B
2、在pH=1的溶液中，能大量共存的离子组是（ ）
A. NH4+、I- 、NO3-、Br-
B. S2-、Na+ 、SO32 - 、NO3-
C. Cu2+、NO3-、Na+ 、Cl-
D. Fe2+ 、K+ 、NO3- 、SO42–
C
3、下列各反应表现了HNO3的什么性质
④Na2CO3+2HNO3 =
2NaNO3+CO2↑+H2O　　　　　　
①NaNO3(s)+H2SO4(浓)===
微热
NaHSO4+HNO3↑
②3Cu+8HNO3(稀) ==
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O　　　　　　　　　　　
③C+4HNO3(浓)==
△
4NO2↑+CO2↑+2H2O　　　　　　　　
2H2O+4NO2↑+O2↑
⑤4HNO3==
△
挥发性
强氧化性、酸性
强氧化性　
强酸性　
不稳定性
4、在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是（　　）
① FeCl3　 ② Fe2O3　 ③ Cu(NO3) 2　 ④ KNO3
A．只有①或②
B．只有②或④
C．只有①或②或③
D．①②③④中任意一种
D
5、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.（已知玻璃不与硝酸反应）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，说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
主要是大气中SO2、NOx 溶于雨水形成的。
硫酸型：
硝酸型：
四、酸雨
成 因
酸雨：主要指 pH < 5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。
类 型
汽车尾气以及硝酸工业废气等
煤、石油等化石燃料的燃烧和
某些含硫的金属矿物的冶炼
危 害
酸雨：主要指 pH < 5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。
饮用酸化的地下水危害人类
腐蚀建筑物和工业设备
破坏土壤成分使农作物减产甚至死亡
损坏植物叶面导致森林死亡
破坏露天文物古迹
使湖泊中鱼虾死亡
防 治
(1)对含有硫的煤、石油和金属矿物进行脱硫处理；
(2)加强工厂废气的回收处理；
(3)种植能够吸收SO2的有关树木等；
(4)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放；
(5)调整能源结构，积极开发新能源；
课堂小结

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