资源简介

1.结合真实情境并通过实验探究，了解硝酸的主要性质，认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。
2.结合真实情境，认识硫、氮的化合物对生态环境的影响，了解酸雨及防治。
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，请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。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混合得到的混合物。
王水
3体积浓盐酸与1体积浓硝酸的混合物叫做王 水，它的氧化能力更强，可以把不溶于硝酸的金（Au ）和 铂（Pt ）溶解。
帮你记忆
V（浓HCl ） : V（浓HNO3 ） = 3 : 1
一、硝酸的性质
1.物理性质
{21E4AEA4-8DFA-4A89-87EB-49C32662AFE0}颜色
挥发性
气味
状态
溶解性
密度
无色
刺激性气味
比水大
与水任意比例互溶
液体
易挥发
熔点：-42℃
沸点：83℃
密度：1.50g/cm3
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”
用硝酸钠固体和浓硫酸可以制取HNO3吗？
2NaNO3+H2SO4(浓) 2HNO3↑+Na2SO4
高沸制低沸
2.化学性质
①浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中，这是为什么？

②久置的浓硝酸为什么呈黄色？
③从化合价升降的角度预测另一种产物是什么？
浓硝酸受热或见光易分解
4HNO3 4NO2↑＋O2↑＋2H2O
受热或光照
通常保存在玻璃塞的棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
向浓硝酸中通入O2 ,可以消除其黄色。
预测依据
酸的通性
从物质类别和氮元素的化合价两个角度，预测硝酸的化学性质。
强氧化性
HNO3 = H++NO3-
稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性
由于HNO3中的N +5价，处在最高价
氧化性强弱：浓HNO3>稀HNO3
（1）酸性
硝酸是一元强酸，电离方程式：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
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)。
生成H2？
如NaOH
H+ + OH- = H2O
如CuO
2H+ + CuO = Cu2+ + H2O
如Na2CO3
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑
铜与浓硝酸反应现象：
铜与稀硝酸反应现象：
反应剧烈，铜丝逐渐溶解，产生红棕色气体，溶液变为绿色
Cu ＋4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑+2 H2O
反应较慢，铜丝逐渐溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝色
3Cu ＋8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 +2NO↑+4 H2O
思考：这两个反应中体现了硝酸的 性（酸性、氧化性、还原性）
酸性、氧化
（2）强氧化性——与金属反应
【思考】足量的Cu中加入少量的浓硝酸 , 可能会发生什么反应?
(3) 反应停止后，如果在溶液中再加入足量盐酸，会出现什么情况?
(1) 一开始是铜与浓硝酸反应:
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2) 随着反应进行，硝酸由浓变稀，则发生：
溶液中存在NO3-，它遇到H+后，会继续氧化铜。
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
硝酸的强氧化性的实质是NO3-在酸性（H+）条件下体现出来的
铁、铝与浓硝酸、浓硫酸在常温下会发生钝化现象。
常温下，为什么铁和浓硝酸不继续反应？
试着写出少量/过量Fe粉分别于稀硝酸反应的方程式。
Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O
3Fe + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
铁粉少量:
铁粉过量：
加热时：
Fe+6HNO3(浓) === Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
△
小结:
1. 硝酸浓度越大，反应温度越高，氧化性越强，其还原产物价态越高，一般情况为 HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。
2. 硝酸中+5价N的氧化性远大于H+，所以硝酸与金属反应不生成H2
3. 金属与浓硝酸反应，先放出NO2，后随硝酸浓度变小，放出NO；Zn等活泼金属与稀硝酸反应时可能有NO、N2O、N2、NH4NO3等多种还原产物。
（2）强氧化性——与非金属反应
S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O
△
C+4HNO3（浓） 2H2O+4NO2↑+CO2↑
?
硝酸还能与许多还原性化合物反应:
还原剂：SO2、SO32-、I-、Fe2+等。
如：3Fe2＋＋4H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
生成最高价含氧酸
硝酸的用途：炸药、燃料、医药、硝化纤维，化肥等
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。
二、人类活动对氮循环和环境的影响
1．氮氧化物与碳氢化合物发生反应产生光化学烟雾。
2．氮氧化物还是雾霾的主要成分之一。
3．工业废水和农业废水排放造成水体富营养化。
4．氮氧化物与水反应生成硝酸和亚硝酸，形成酸雨
NOX、灰尘、H2SO4、有机碳氢化合物
氮氧化物引起的环境问题
二、人类活动对氮循环和环境的影响
酸雨：pH＜5.6 的雨水
雨水一般呈弱酸性， pH≈5.6
CO2+H2O H2CO3
排放的酸性气体未经处理而排放到空气中，可能导致降雨的酸性增强
(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。
酸雨的危害
防治：①调整能源结构，发展清洁能源；
②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2的排放；
③加强工业废气的回收处理；
④改进汽车尾气的处理技术，提高汽车尾气排放标准。
环境污染
形成原因
主要危害
温室效应
大气中CO2含量不断增加
全球变暖，冰川融化
酸雨
SO2和氮氧化物的排放
土壤酸化，腐蚀建筑物
光化学烟雾
氮氧化物和碳氢化合物的排放
危害人体健康和植物生长
臭氧空洞
氮氧化物和氟氯代烃的排放
地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华
含磷洗衣粉的大量使用及废水的任意排放
使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华
白色污染
聚乙烯塑料的大量使用、任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境
常见的环境污染
1．关于硝酸的说法中正确的是（ ）
A．硝酸电离出的H+，能被Zn还原成H2
B．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体
C．王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为3∶1的混合物，能溶解金和铂
D．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂
D
2．已知：2Fe+3Br2=2FeBr3，2Fe3++2I-=2Fe2++I2，
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，现将Fe(NO3)2溶液分别滴入到以下溶液中：
①H2SO4；②HNO3；③溴水；④碘水。其中能使Fe2+转变成Fe3+的是（ ）
A．只有②③
B．①②③
C．②③④
D．全部
B
3. 将1.92 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是(　　)
A．0.12 mol B．0.11 mol C．0.09 mol D．0.08 mol
原子守恒法:n(总HNO3)＝n(体现氧化性)＋n(体现酸性)
Cu ~ Cu(NO3)2 ~2HNO3
0.03mol 0.03mol 0.06mol
NO NO2 ~ HNO3
n(总HNO3)＝0.03×2+0.05=0.11
0.05mol 0.05mol
B

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