硝酸+高一下学期化学人教版（2019）必修第二册+

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情

景

引

入运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，现场可闻到刺鼻的气味，同时大量红棕色烟雾。消防人员运来纯碱进行处理，以便防止其扩散并污染黄河。刚泄漏时泄漏一段时间

运输浓硝酸的铝槽车泄露情

景

引

入思考1：硝酸呈现出哪些物理性质？思考2：为什么可以用纯碱处理泄漏出来的硝酸？思考3：为什么现场有大量红棕色的烟雾？思考4：金属可以与酸反应，为什么可以用铝槽车运输浓硝酸？

运输浓硝酸的铝槽车泄露挥发出来的HNO3遇到空气中的水分子结合成的小液滴，形成白雾。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”颜色挥发性气味状态溶解性密度无色有刺激性气味比水大与水任意比例互溶液体易挥发一、硝酸1.物理性质【思考】硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？瓶口有白雾？沸点是83℃ρ=1.5027g/mL4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O或光照∆【思考】硝酸该如何保存？贮存:一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处一、硝酸(1)不稳定性2.化学性质如何去除硝酸的黄色？通入足量氧气4NO2+O2+2H2O=4HNO3（细口瓶，玻璃塞）久置浓硝酸显黄色？因硝酸分解产生NO2溶于硝酸的缘故从物质分类和化合价的角度预测硝酸的性质物质分类化合价氢化物

单质

氧化物

酸

碱

盐

+5+4+3+20-3NH3NH4+N2N2O3N2O4/NO2N2O5NOHNO3HNO2NH3∙H2ONO-3NO-2HNO3==

H++NO3-

若把硝酸滴加到石蕊溶液中，溶液先变红后褪色，出现该现象的原因是什么？氧化性(2)酸性硝酸是一元强酸HNO3=

H++NO3-

稀硝酸使紫色石蕊溶液变红,浓硝酸使紫色石蕊溶液变红(酸性)后褪色(强氧化性)②与碱反应:Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O③与碱性氧化物反应:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O④与弱酸盐反应:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O♥①与指示剂反应:♥⑤与金属单质反应:不生成氢气【实验5-8】

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。浓硝酸稀硝酸实验现象实验结论反应剧烈，铜丝变细，产生大量红棕色气体，溶液逐渐变绿反应缓慢，铜丝变细，开始产生少量无色气体，反应逐渐加快，气体在试管口变为红棕色，溶液逐渐变蓝铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成NO铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO2(3)HNO3的强氧化性①与Cu反应一、硝酸(3)HNO3的强氧化性浓硝酸的还原产物为NO2，稀硝酸的还原产物为NO硝酸的浓度不同，与金属反应的产物也不同。①与Cu反应3Cu+8HNO3(稀)

===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)

===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O思考：浓硝酸、稀硝酸与Cu反应产物分别为NO2、NO，反应中稀硝酸化合价降低较多，说明稀硝酸氧化性比浓硝酸强，对吗？硝酸浓度越大，氧化性越强。氧化性：浓HNO3>稀HNO3【思考与讨论】

1、足量的Cu中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应?开始时铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O随着反应进行,硝酸由浓变稀,则发生:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O2、反应停止后,如果在溶液中再加入足量硫酸会出现什么情况?溶液中存在NO3-，它遇到H+后，会继续氧化铜，当然此时NO3-/H+的溶度较稀，反应生成NO。3.试着写出少量/过量Fe粉分别于稀硝酸反应的方程式。3Fe+8HNO3(稀)==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O（Fe过量）【思考】为什么铁少量生成三价铁，铁过量生成二价铁？Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

（

Fe少量）

大多数金属能与硝酸反应，但在常温下，铁和铝会被冷的浓硝酸、浓硫酸钝化，生成一层致密的氧化膜，阻止了酸与内层金属的反应，故可以用铁（铝）槽车运输浓硝酸、浓硫酸。②常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化加热时反应：Al+6HNO3(浓)===Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O△Fe+6HNO3(浓)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O△应用：铁（铝）槽车运输浓硝酸、浓硫酸。A.与金属反应（Au、Pt

不反应）（3）强氧化性Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化①与Cu反应加热时反应：Al+6HNO3(浓)===Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O△Fe+6HNO3(浓)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O△小结金属+浓/稀硝酸→最高价态的硝酸盐+NO2↑/NO↑+H2O氧化性：浓HNO3>稀HNO3浓度越大，氧化性越强。应用：铁（铝）槽车运输浓硝酸、浓硫酸。Eg.高考不掌握的例子——更多不同浓度Zn+4HNO3(浓)=Zn(NO3)2+______+2H2O3Zn+8HNO3(稀)=3Zn(NO3)2+______+4H2O4Zn+10HNO3(更稀)=4Zn(NO3)2+______+5H2O4Zn+10HNO3(极稀)=4Zn(NO3)2+_________+3H2O2NO2↑2NO↑N2O↑NH4NO3硝酸浓度越低，还原产物价态越低。（3）强氧化性C+4HNO3（浓）=CO2↑+4NO2↑+2H2OS+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O△非金属单质+浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸+NO2↑+H2OB.与非金属单质反应——

N+5价（3）强氧化性C.与还原性物质反应

Fe2＋HNO3（SO2）SO32－HNO3Br-HNO3I-HNO3不与Cl-反应HNO3

S2-Fe3＋SO42－SBr2I2——

N+5价王水

浓HCl和浓HNO3

(体积比3:1)混合，能使一些不溶于硝酸的金属如Au、Pt等溶解。玻尔

玻尔，丹麦物理学家，曾获得诺贝尔奖。二战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示重返祖国的决心，他将诺贝尔金质奖章溶解在王水里，装于玻璃瓶中，然后将它放在柜面上。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在敌人的眼皮底下。战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目，因为它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷智慧。延伸阅读（不要求）：浓HNO3

体现氧化性；Cl–

提供配体；形成PtCl62–、AuCl4–等离子。玻尔巧藏诺贝尔金奖章硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等3.硝酸的用途氮肥硝化纤维塑料炸药染料农药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：N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3(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。思考与讨论4.硝酸的制备教材16页“思考与讨论”写出有关化学方程式:N2→NH3:________________________________。NH3→NO:_______________________________。NO→NO2:_______________________________。NO2→HNO3:_____________________________。4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NON2+3H2

2NH3高温高压催化剂硝酸的工业制备教材16页“思考与讨论”实验室制备硝酸不挥发性酸制备挥发性酸硝酸钠（NaNO3）液-液加热型NaNO3+H2SO4

==NaHSO4+HNO3△【思考】该反应能否证明硫酸的酸性比硝酸的酸性强？或者硫的非金属性比氮的非金属强？与铜反应与Zn等活泼金属常温时，与Fe、Al反应【加热不钝化】与铂/金

反应与碳反应条件还原产物稀硫酸等非氧化性酸不反应置换出H2/不反应浓硫酸加热SO2SO2钝化

/加热反应稀硝酸/NONONO/不反应浓硝酸/NO2NO2钝化

/加热反应硫酸、硝酸的氧化性规律氧化性酸与金属活动性处于H之前的金属反应，置换出H2

KCaNaMgAlZnFeZnPb

H

CuHgAgPtAu

加热

下能与多数金属和非金属单质反应，放出SO2能与多数金属单质反应，一般放出NO能与多数金属单质和非金属单质反应，一般放出NO2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。这些气体对空气和我们的生活环境能造成什么影响呢？酸雨：pH＜5.6的雨水雨水一般呈弱酸性，pH≈5.6CO2+H2OH2CO3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二、酸雨及其防治指pH小于5.6

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。1.酸雨主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。2.成因硫酸型酸雨：3.类型硝酸型酸雨：二、酸雨及其防治【正常雨水约5.6，因溶CO2】硫酸型酸雨：SO3＋H2O===H2SO42H2SO3＋O2===2H2SO4硝酸型酸雨：2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应原理：2SO2＋O2===2SO3粉尘反应原理：SO2＋H2O===

H2SO34.危害：①加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀

②直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化

③导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源5.防治(1)调整能源结构，积极开发新能源(2)对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理，如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等(3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等(4)加强工厂废气的回收处理(5)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放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NOx的排放土壤酸化，腐蚀建筑物光化学烟雾NOx和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长臭氧空洞NOx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学习评价1.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是()A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性D学习评价2.用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜:①铜跟浓硝酸反应,②铜跟稀硝酸反应,③铜跟