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第 2 课 时 硝 酸
专题7 氮与社会可持续发展 第二单元 重要的含氮化工原料
学习目标
核心素养
1.能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
2.认识硝酸在相关反应中体现的性质，了解硝酸的保存方法。
1.能从物质类别、氮元素的价态的角度预测分析硝酸的性质，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
2.了解硝酸对人类发展的贡献。
硝 酸
新课导入
硝 酸
你了解硝酸吗？ 你了解硝酸挥发的蒸气吗？
2017年7月16日凌晨03时36分，阳泉市某化工厂发生硝酸泄漏，有毒害危险，情况万分紧急。消防官兵到达现场，侦查发现硝酸泄漏严重，立即对泄漏罐体进行降温、冷却、稀释，防止硝酸挥发造成蒸气扩散危及人员。
早上7时许，消防队仍留部分作战力量继续对泄露罐体进行降温、冷却、稀释工作，并协助厂区人员做好倒罐处理。
截止下午18时，消防队留守力量仍坚守岗位，确保安全。
知识梳理
一、硝酸的物理性质
通常为无色、易挥发、具有刺激性气味的液体
沸点83℃，密度1.42 g·mL-1
能与水以任意比互溶
物理性质
市售浓硝酸的质量分数约为69%
温馨提示：硝酸应密封贮存在低温、避光处。
知识拓展
二、硝酸的化学性质
探究讨论
为什么工业浓硝酸略显黄色？为什么浓硝酸泄露会出现黄雾？
硝酸见光或受热易分解
4HNO3=== 4NO2↑+O2↑+2H2O
光或△
★ 这也是硝酸低温、避光保存在棕色试剂瓶中的原因。
知识梳理
二、硝酸的化学性质
硝酸见光或受热时易分解，生成红棕色的二氧化氮气体
4HNO3=== 4NO2↑+O2↑+2H2O
光照
硝酸的贮存
一般将浓硝酸保存在棕色玻璃瓶中，并避光放置于冷暗处
1. 不稳定性
产生的NO2溶于浓硝酸中而使其显黄色
浓度越大越易分解
知识回顾
二、硝酸的化学性质
2. 酸的通性
温故知新：
写出下列反应的离子方程式：
①硝酸和氢氧化钠反应： 。
②硝酸和氧化钠反应： 。
③硝酸和碳酸钙反应： 。
温故知新
H＋＋OH－===H2O
2H＋＋Na2O===2Na＋＋H2O
2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
使酸碱指示剂变色
与碱反应，生成硝酸盐和水
与碱性氧化物，生成盐和水
与部分盐反应
二、硝酸的化学性质
HNO3
+5
与还原性的物质反应：金属单质、非金属单质和还原性化合物
3. 强氧化性
思考交流：(1) 金属与硝酸反应生成氢气吗？
(2) 请预测硝酸可能具有的性质？
研究物质氧化性的基本方法是什么？
提示：金属与硝酸反应生成NOx
强氧化性
探究讨论
二、硝酸的化学性质
视频导学
铜片分别与浓硝酸和稀硝酸反应视频
3. 强氧化性
实验探究
二、硝酸的化学性质
将铜片置于两支具支试管的底部，通过分液漏斗分别加入 2 mL 浓硝酸和稀硝酸。
两支具支试管中观察到的实验现象是否完全相同？反应中浓硝酸、稀硝酸的作用？
铜片表面产生气泡，
铜片溶解，溶液变蓝，
试管上部空间无色变红棕色
既有氧化性，又有酸性
不相同
铜片表面产生气泡，铜片溶解，溶液变蓝，
试管上部空间气体由无色变红棕色，后又变成无色。
实验探究
二、硝酸的化学性质
反应原理分析
Cu+4HNO3(浓) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
红棕色
3Cu+8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
无色
2NO+O2 == 2NO2
3NO2+H2O == 2HNO3 +NO
探究讨论
二、硝酸的化学性质
(2)分析反应中氮元素的价态变化，思考硝酸的浓度对还原产物有何影响？
(1)如何证明集气瓶里的气体是NO
(3)浓HNO3、稀HNO3与Cu反应产物分别为NO2、NO，反应中稀硝酸化合价降低较多，说明稀HNO3氧化性比浓HNO3强，对吗？
向瓶中通入少量O2(或空气)，气体由无色变为红棕色，说明收集的气体是NO。
不对，浓HNO3氧化性比稀HNO3强，与Cu反应时浓HNO3反应更剧烈。
浓硝酸的还原产物是NO2，而稀硝酸的是NO，即浓度越低，还原产物价态越低。
二、硝酸的化学性质
3. 强氧化性
知识梳理
浓硝酸的还原产物为NO2，稀硝酸的还原产物为NO
Cu+4HNO3(浓) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
（1）与金属反应
①与Cu反应
二、硝酸的化学性质
3. 强氧化性
知识梳理
（1）与金属反应
②常温下浓硝酸与浓硫酸相似，能使Fe、Al发生钝化
加热时：
Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
Al + 4HNO3(稀) === Al(NO3)3 + NO↑+ 2H2O
Fe+6HNO3(浓) === Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
Fe+4HNO3 (稀) === Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ①
3Fe+8HNO3 === 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ②
当铁的用量处于中间情况时，可将a×①+b×②叠加，a，b的数值视情况而定
知识拓展
二、硝酸的化学性质
化学史话
王 水
劳厄和弗兰克，曾获得1914年和1925年的物理学奖，德国纳粹
政府要没收他们的诺贝尔奖牌，他们辗转来到丹麦，请求同行玻尔
(1922年物理学奖得主)帮忙保存。1940年，纳粹德国占领丹麦，受人
之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西（1943年化学奖得主）帮他想了个好主意：将奖牌放入“王水” 中，纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上，来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后，溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩，按当年的模子重新铸造，于1949年完璧归赵。
能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3的混合物。
二、硝酸的化学性质
思考探究
①已知反应规律
非金属单质＋浓硝酸→最高价氧化物(或其含氧酸)＋NO2↑＋H2O
写出木炭在加热的条件下与浓硝酸的反应。
C＋4HNO3(浓) === CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
△
②酸性条件下Fe2＋、、Na＋能大量共存吗？
不能共存，在酸性条件下将Fe2＋氧化为Fe3＋。
硝酸还可以氧化具有还原性的其他粒子：HI、HBr、SO2、FeO、Br－、I－、S2－等
思考探究
二、硝酸的化学性质
3. 强氧化性
知识梳理
（2）与非金属反应
C＋4HNO3(浓) === CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
△
（3）与还原性物质反应
常见还原性的离子：HI、HBr、SO2、FeO、Br－、I－、S2－
“浓”“加热”——注意条件
学以致用
课堂训练
二、硝酸的化学性质
1. 1.92 g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成的气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下的气体672 mL，将盛有该气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入氧气的体积是(　　)
D
A． 168 mL B． 224 mL
C． 504 mL D． 336 mL
学以致用
课堂训练
二、硝酸的化学性质
2. 向50 mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示，且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是( 　　)
D
A． 开始时产生的气体为H2
B． A~B段发生的反应为置换反应
C． 所用混合溶液中c（HNO3）= 0.5 mol L﹣1
D． 参加反应铁粉的总质量m2 = 5.6 g
二、硝酸的化学性质
学科提炼
(3)利用离子方程式计算
3Cu＋8H＋＋2===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
如硝酸、硫酸的混合液与铜反应：当铜足量时，生成的硝酸盐中的与硫酸电离的H＋仍能继续反应，离子方程式为：
硝酸与金属反应时，反应前硝酸中的一部分仍以的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的硝酸中N的物质的量相等。
氮原子得到的电子总数=金属原子失去的电子总数
(1)电子守恒法
(2)原子守恒法
硝酸与金属反应的计算
三、硝酸的用途
知识梳理
一种重要的化工原料，可用于制造氮肥、炸药、燃料、塑料、硝酸盐等，实验室里的化学试剂。
课堂总结
课堂小结
无色、易挥发，
具有刺激性气味的液体
能与水以任意比互溶
物理性质
硝酸
用途
不稳定性：光照或加热易分解
酸的通性
强氧化性：通常浓硝酸与还原性物质反应产生NO2，
而稀硝酸与还原性物质反应会产生NO。
化学性质
本节内容结束
硝 酸

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