第五章化工生产中重要非金属元素第二节氮及其化合物课时3硝酸酸雨的防治
素养目标宏观辨识与微观探析:通过硝酸与不活泼金属、非金属反应,认识硝酸的强氧化性。证据推理与模型认知:能依据实验目的,设计并优化实验方案,对硝酸相关性质进行探讨,了解硝酸的主要性质——不稳定性和强氧化性,建立对氧化性酸的模型认知。科学探究与创新意识:树立绿色化学理念,在解决酸雨的问题中,体会化学学科的社会价值,增强学生环保意识,培养社会责任感。
壹贰2.硝酸的相关计算1.硝酸的制法和性质知识导航叁3.酸雨及防治
课堂导入(强水):西洋人所造,性最猛烈,能蚀五金。王怡堂先生云∶其水至强,五金八石皆能穿漏,惟玻璃可盛。此水性猛烈,不可服食。西人凡画洋画,必须镂板于铜上者,先以笔画铜,或山水人物,以此水渍其间一昼夜,其渍处铜自烂,胜于雕刻。中医书籍《本草纲目拾遗》记载:强水是什么?4
课堂导入王水王水又称“王酸”,是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体,是由浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)按体积比为3:1组成的混合物。王水中含有硝酸、氯气和氯化亚硝酰等强氧化剂,同时还含有高浓度的氯离子。正因为如此,王水的氧化能力比硝酸强,不溶于硝酸的黄金,却可以溶解在王水中。5
课堂导入二战时期玻尔巧藏金奖章6
7知识点1:硝酸的制法和性质1.硝酸的工业制法现代工业上一般都采用氨催化氧化法制硝酸。2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO4NH3+5O24NO+6H2O1molNH3原料,求最多可生产硝酸的物质的量。NH3~NO~NO2~2/3HNO31mol循环操作
8知识点1:硝酸的制法和性质1.硝酸的工业制法生产流程
9知识点1:硝酸的制法和性质你知道吗?工业生产的浓硝酸为什么可以用铝槽车、铁槽车装运,一旦出现事故有极大的危害!从事故现场视频,你认为硝酸具有哪些性质呢?
10知识点1:硝酸的制法和性质2.硝酸的物理性质纯硝酸是无色、易挥发(沸点是83℃)、有刺激性气味的液体,硝酸可以与水以任意比互溶,质量分数为95%以上的硝酸叫发烟硝酸。【注意】硝酸具有强腐蚀性和挥发性,使用时须注意防护和通风。浓硝酸久置后呈黄色,为什么?
11知识点1:硝酸的制法和性质硝酸泄漏一段时间后的现象红棕色气体是何物质?请写方程式3.硝酸的化学性质HNO3→NO2↑+5+4具有氧化性
12知识点1:硝酸的制法和性质3.硝酸的化学性质(1)不稳定性①浓硝酸见光或受热时发生反应②浓硝酸见光或受热会分解生成NO2,NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。③一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并避光放置于阴凉处如何去除浓硝酸的黄色?向浓硝酸中通入氧气(或空气)4NO2+O2+2H2O===4HNO3
13知识点1:硝酸的制法和性质消防队员用水枪控制烟雾,用大量水和碱液对现场进行稀释。利用酸的通性请你思考!硝酸泄漏如何处理?
稀硝酸使石蕊溶液由紫色变为红色,浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性)14知识点1:硝酸的制法和性质(2)酸的通性?3.硝酸的化学性质硝酸是一元强酸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↑+H2O①与指示剂反应:?
15知识点1:硝酸的制法和性质3.硝酸的化学性质N2NO2NH3Cu(NO3)2物质类别氢化物单质氧化物酸盐-30+2+5+4化合价+1+3NOHNO3碱NH4NO3强氧化性
16知识点1:硝酸的制法和性质如图5-14所示,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(69%)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】
17知识点1:硝酸的制法和性质3.硝酸的化学性质(3)强氧化性①铜与硝酸的反应实验现象实验结论Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应剧烈,铜片逐渐溶解,溶液变绿,生成红棕色气体反应较慢,铜片上有气泡产生,溶液逐渐变为蓝色,接近管口处观察到浅红棕色浓HNO3+Cu稀HNO3+Cu铜与浓硝酸反应生成NO2铜与浓硝酸反应生成NO硝酸具有强氧化性,浓度不同,与金属反应的产物也不同。
18知识点1:硝酸的制法和性质观点1:浓硝酸中铜离子浓度更大饱和硝酸铜溶液观点2:溶液中溶解有NO2向硝酸铜溶液中通入NO2气体NO2在溶液中达到饱和,NO2饱和溶液呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝