高中化學必修2 氮及其化合物課件第3課時

1、第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬第一節(jié) 氮及其化合物（第三課時）新課講解課程學習目標知道酸雨的測定。5 掌握硝酸的物理性質(zhì)。1掌握硝酸的化學性質(zhì)。3認識酸雨的形成以及防治。4認識硝酸的不穩(wěn)定性。2新課講解玻爾巧藏諾貝爾金質(zhì)獎章 玻爾是丹麥的物理學家，曾獲得諾貝爾獎。二戰(zhàn)中，玻爾被迫離開祖國，他決定將諾貝爾金質(zhì)獎章溶解在一種溶液里，裝于玻璃瓶中。后來，納粹分子竄進玻爾的住宅，那瓶溶有獎章的溶液就在眼皮底下，他們卻一無所知。戰(zhàn)爭結束后，玻爾又從溶液中還原提取出金，并重新鑄成獎章。新鑄成的獎章-它凝聚著玻爾對祖國無限的熱愛和無窮的智慧。 導入這種溶液是什么？純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。一

2、、硝酸 能以任意比溶于水；密度比水大，（1.5027g/cm3）；沸點低：83；常用濃硝酸的濃度為69，98的濃硝酸叫作“發(fā)煙硝酸”。（1）硝酸的物理性質(zhì)新課講解（2） 不穩(wěn)定性問題一：久置的濃硝酸為何呈黃色？問題二：如何保存硝酸？盛放在棕色試劑瓶里，并貯放在黑暗且溫度低的地方硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中4HNO3 = 4NO2 +O2 +2H2O或光照新課講解 濃硝酸 久置濃硝酸 硝酸具有強氧化性,對皮膚、衣物等有腐蝕作用，使用時應注意安全。?。?）硝酸具有強的氧化性 幾乎可以使所有金屬（金、鉑 除外）氧化而生成硝酸鹽。當HNO3與金屬反應時，HNO3被還原的程度（即氮元素化合價降低的程度

3、）取決于硝酸的濃度和金屬單質(zhì)還原性的強弱。新課講解（4）【實驗5-8】 如圖5-14所示，在橡膠塞側面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲，向兩支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實驗現(xiàn)象，向上拉銅絲，停止反應。新課講解實驗現(xiàn)象:濃硝酸與銅能劇烈反應，放出紅棕色的氣體，銅不斷溶解，溶液變成綠色（NO2氣體融于水和Cu2+導致溶液為綠色）。反應產(chǎn)物:二氧化氮、硝酸銅和水化學方程式:Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2+2H2OCu與濃硝酸的反應新課講解實驗現(xiàn)象:銅與稀硝酸反應較緩慢，溶液 變成藍色(Cu2+)，生成無色的氣體，遇空

4、氣變?yōu)榧t棕色。反應產(chǎn)物:硝酸銅、一氧化氮、水Cu與稀硝酸的反應化學方程式:3Cu+8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2+ 2NO+4H2O新課講解思考在上述的兩個反應中硝酸都表現(xiàn)出哪些性質(zhì)。上述兩反應中，若有1molCu消耗，則被還原的硝酸的物質(zhì)的量分別是多少？寫出上述兩反應的離子反應方程式氧化性和酸性2mol和2/3molCu+4H+2NO3- Cu2+2NO2+2H2O3Cu+8H+2NO3-= 3Cu2+ 2NO+4H2O新課講解 常溫下，濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化（加熱時也會發(fā)生反應）硝酸與金屬反應不放出氫氣。氧化性：濃硝酸稀硝酸（均比濃硫酸強）一般反應規(guī)律為： 金屬 + HNO3(濃

5、) 硝酸鹽 + NO2 + H2O 金屬 + HNO3(稀) 硝酸鹽 + NO + H2O較活潑的金屬(如Mg、Zn等) + HNO3(極稀) 硝酸鹽 + H2O + N2O(或NH3或銨鹽等)（5）硝酸的化學性質(zhì)新課講解變價金屬與硝酸反應時3Fe(過量)8HNO3(稀)3Fe(NO3)22NO4H2OFe(不足)4HNO3(稀)Fe(NO3)3NO2H2O濃HNO3與濃鹽酸按體積比13配制而成的混合液叫王水。王水溶解金屬的能力更強，能溶解金屬Pt、Au。記憶方法 ：“三言（鹽）一笑（硝）”NO3_的檢驗：晶體或濃溶液與濃硫酸、Cu共熱時，若產(chǎn)生紅棕色氣體則含有NO3_ ；若為稀溶液則先濃縮后

6、再檢驗。玻爾的獎章新課講解（6）與非金屬的反應將一塊紅熱的木炭投入濃硝酸中 反應方程式：C+4HNO3(濃)=CO2+4NO2+2H2O現(xiàn)象：劇烈反應，產(chǎn)生紅棕色氣體 硝酸：是一元酸、強酸、氧化性酸、低沸點酸、不穩(wěn)定 性酸、易溶性酸。新課講解二、思考與討論 硝酸是重要的化工原料，用于制話費、農(nóng)藥、炸藥、燃料等。工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過一系列反應得到硝酸，如下圖所示：（1）寫出每一步反應的化學方程式。（2）請分析上述反應中的物質(zhì)類別和氮元素化合價的變化情況，以 及每一步反應中含氮物質(zhì)發(fā)生的是氧化反應還是還原反應。新課講解新課講解硝酸合成過程裝置圖1.硝酸的工業(yè)制法氨的催化氧化法 （2）氨氧化

7、生成一氧化氮-氧化爐4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O N的化合價由-3變?yōu)?2，發(fā)生氧化反應鉑銠合金800新課講解N2+3H2 2NH3 N的化合價由0變?yōu)?3，發(fā)生還原反應高溫高壓催化劑（1）N2和H2反應生成氨氣 （3） 一氧化氮的氧化和硝酸的生成-吸收塔2NO + O2 = 2NO2（循環(huán)使用）N的化合價由+2變?yōu)?4，發(fā)生氧化反應 新課講解 （4）NO2和水反應生成硝酸3NO2+H2O=2HNO3+NO 氮的化合價由+4變?yōu)?5和+2價，既發(fā)生氧化反應也發(fā)生還原反應。想一想：尾氣包括哪些氣體？怎樣處理？寫出有關反應的化學方程式。NO2 + NO+ 2NaOH = 2NaNO2

8、 + H2O新課講解尾氣中包含NO2和NO氣體，所以需要用氫氧化鈉溶液來吸收尾氣NaNO3 + H2SO4(濃) = NaHSO4 + HNO3 思考1：溫度如何控制？ 溫度不能太高，否則硝酸會分解。故生成物是NaHSO4 。思考2：能否采用制氯化氫的裝置制硝酸？ 如圖，不能，因硝酸蒸汽腐蝕橡膠塞和膠管。高沸點酸制低沸點酸（3）HNO3實驗室制法新課講解HCl制取裝置三、酸雨及防治 煤、石油和金屬礦物以及機動車在使用過程中，會生成SO2和氮氧化物。他們會引起呼吸道疾病，危害人體健康，甚至致人死亡。 SO2以及氮氧化物在大氣中會形成酸雨，正常雨水由于溶解了CO2，pH約為5.6，酸雨的pH小于5

9、.6新課講解 酸雨危害很大，能直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊算話，加速建筑物、橋梁、手工業(yè)設備、運輸工具和電纜的腐蝕。 SO2和NO2都是有用的化工原料，但當他們分散在大氣中時，就形成了難以處理的污染物。因此，工業(yè)廢氣排放到大氣中之前，必須進行適當處理，防治有害物質(zhì)污染大氣，并充分利用原料。新課講解四、閱讀課本的研究與實踐-測定雨水的pH研究目的：酸雨對環(huán)境危害巨大，人們已經(jīng)采取多種措施來防治酸雨。通過以下活動了解測定雨水pH的方法，認識酸雨的危害，激發(fā)保護環(huán)境的緊迫感。研究任務：收集資料并測定雨水的pH.【結果與討論】（1）通過測定數(shù)據(jù)判斷降雨是否為酸雨。若是酸雨，分析形成原因

10、，并提出減輕酸雨危害的建議。（2)本次實踐活動及結果對你有什么啟發(fā)？撰寫研究報告，并與同學討論。新課講解1.下列關于N2的敘述錯誤的是（ ）A.N2既可作氧化劑又可作還原劑B.在雷雨天，空氣中的N2和O2可反映生成NOC.氮的固定是將N2轉化成含氮的化合物D.1molN2可與3molH2完全反應生成2molNH3解析：N2和H2生成氨氣的反應時可逆反應，不能完全轉化D練習與應用2.在NO2與水的反應中（ ）A.氮元素的化合價不發(fā)生變化 B.NO2只是氧化劑C.NO2只是還原劑 D.NO2既是氧化劑，有事還原劑解析：3NO2+H2O=2HNO3+NO，反應中NO2的化合價由+4價變?yōu)?5和+2價

11、既是氧化劑又是還原劑。練習與應用D3.只用一種試劑可將NH4Cl、（NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四種溶液區(qū)別開來的是（） A. NaOH溶液 B. AgNO3溶液 C. BaCl2溶液 D. Ba（OH）2溶液D練習與應用A氯化銨、硫酸銨均與NaOH反應生成氨氣，氯化鈉、硫酸鈉均與NaOH不反應，不能鑒別；B均與硝酸銀反應生成白色沉淀，不能鑒別；C硫酸銨、硫酸鈉均與氯化鋇反應生成白色沉淀，氯化銨、氯化鈉均與氯化鋇不反應，不能鑒別；D氯化銨、硫酸銨、氯化鈉、硫酸鈉四種溶液分別與Ba（OH）2溶液反應的現(xiàn)象為：刺激性氣體、白色沉淀和刺激性氣體、無現(xiàn)象、白色沉淀，現(xiàn)象不同，可鑒別；4.根

12、據(jù)圖5-11“氨溶于水的噴泉實驗裝置”，下列敘述不正確的是（ ） A該實驗說明氨氣極易溶于水 B燒瓶充滿氯氣，交投滴管和燒瓶中充滿濃堿也可能形成噴泉 C紅色噴泉說明氨水有堿性 D燒杯中換成其他液體無法形成噴泉 解析：噴泉反應的原理是可以快速溶解或者反應形成壓強差，所以換成其他液體也可以。D練習與應用5.工業(yè)上用廢銅屑作原料制備硝酸銅，下列四種方法中，適宜采用的是哪一種，請從節(jié)約原料和污染保護的角度說明原因。ACu + HNO3(濃) Cu(NO3)2BCu +HNO3(稀) Cu(NO3)2CCu CuO Cu(NO3)2DCu CuSO4 Cu(NO3)2空氣 HNO3濃H2SO4 Ba(N

13、O3)2練習與應用解析：根據(jù)反應的方程式可知，選項ABD中都能產(chǎn)生大氣污染物NO2、NO、SO2，C中沒有污染物產(chǎn)生，且原料利用率高，所以正確的答案選C6.利用圖5-14進行銅與硝酸反應的實驗（1）硝酸一般成放在棕色試劑瓶中，請用化學方程式說明其原因_。（2）使用稀硝酸進行實驗：反應開始后，銅絲逐漸變細，有氣泡產(chǎn)生，溶液變藍。 銅與稀硝酸反應的離子方程式為_。 實驗中觀察到試管中的氣體略有紅棕色，其原因是_（用化學方程式表示）答案：（1）4HNO3 = 4NO2 +O2 +2H2O或光照（2）3Cu+8H+2NO3-= 3Cu2+ 2NO+4H2O2NO + O2 = 2NO2練習與應用（3）使用濃硝酸進行實驗：反應劇烈進行，銅絲逐漸變細，溶液標綠，試管上方出現(xiàn)紅棕色氣體。銅與濃硝酸反應的化學方程式為_.某同學推測反應后溶液呈綠色的原因是NO2在溶液中達到飽和，NO2的飽和溶液呈黃色，硝酸銅溶液呈藍色，兩者混合后