1、第二节 氮及其化合物学习目标1、掌握硝酸的物理性质和化学性质;2、了解人类活动对氮循环的影响,知道造成酸雨、光化学烟雾和富营养化等化学环境的原因;3、了解如何减少氮氧化合物的排放,树立环境保护的意识。第3课时 硝酸 酸雨及其防治一、硝酸的物理性质1 1、纯硝酸是无色、刺激性气味的液体,、纯硝酸是无色、刺激性气味的液体,密度比密度比水大水大。2 2、与水以、与水以任意比任意比互溶互溶3 3、低沸点(、低沸点(8383)、)、易挥发易挥发4 4、9595以上的硝酸叫以上的硝酸叫“发烟硝酸发烟硝酸”,常用质量常用质量分数为分数为6969的浓硝酸。的浓硝酸。二、化学性质(1) 具有酸的通性具有酸的通性
2、 使紫色的石蕊试液变使紫色的石蕊试液变红红 与某些金属氧化物起反应与某些金属氧化物起反应2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O 与某些盐起反应与某些盐起反应 2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2+ H2O 与碱起反应与碱起反应 HNO3+NaOH=NaNO3+H2OHNOHNO3 3=H=H+ + + NO + NO3 3- -(2)硝酸的不稳定性 4 HNO3 = 2H2O+4NO2 +O2 受热或见光受热或见光思考思考:1、如何保存硝酸?哪些物质需要保存在棕色试剂瓶中?、如何保存硝酸?哪些物质需要保存在棕色试剂瓶中? 2、浓硝酸为什么常呈黄色?如何消除?、浓硝酸为什么
3、常呈黄色?如何消除?3、工业盐酸为什么呈黄色?、工业盐酸为什么呈黄色?硝酸分解放出的二氧化氮溶于硝酸,而使硝酸呈黄硝酸分解放出的二氧化氮溶于硝酸,而使硝酸呈黄色。通入足量的氧气。色。通入足量的氧气。棕色细口试剂瓶棕色细口试剂瓶见光易分解的药品:如氯水、硝酸、硝酸银等。见光易分解的药品:如氯水、硝酸、硝酸银等。观察观察: :反应的激烈程度反应的激烈程度 气体产物的颜色气体产物的颜色 溶液的颜色溶液的颜色 固体的变化固体的变化实验:金属铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应实验:金属铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应(3)硝酸的强氧化性)硝酸的强氧化性CuCu与浓与浓HNOHNO3 3CuCu与稀与稀HNOHNO3
4、3 反应物反应物反应反应剧烈剧烈反应反应缓慢缓慢由无色变由无色变蓝色蓝色由无色变由无色变蓝色蓝色红棕色红棕色气体气体无色无色气体,遇到空气气体,遇到空气变红棕色变红棕色逐渐溶解逐渐溶解固体变化固体变化气体气体溶液变化溶液变化反应程度反应程度现象现象 硝酸与铜的反应Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O2e-6e-硝酸在反应中都硝酸在反应中都表现了哪些性质?表现了哪些性质?氧化性氧化性和酸性和酸性金属与硝酸反应时(一般情况):金属与硝酸反应时(一般情况):稀硝酸被还原为稀硝酸被还原为NONO、浓硝酸被还原为、
5、浓硝酸被还原为NONO2 2,金属被氧,金属被氧化成化成最高价最高价的金属阳离子。的金属阳离子。硝酸与大部分的金属能反应(除硝酸与大部分的金属能反应(除Au 、Pt 、Ti)3Cu + 8H+ + 2NO3 - = 3Cu2+ + 2NO + 4H2OCu + 4H+ + 2NO3- = Cu2 + + 2NO2 + 2H2O【思考思考】铜粉放入稀硫酸中无现象,当加入一种铜粉放入稀硫酸中无现象,当加入一种盐后,铜粉溶解,此盐是什么盐?反应的离子方盐后,铜粉溶解,此盐是什么盐?反应的离子方程式为?程式为?硝酸盐。硝酸盐。铜相当于与稀硝酸反应铜相当于与稀硝酸反应离子方程式:离子方程式:实验室制备实
6、验室制备NO2、NOFe+Fe+浓浓HNOHNO3 3反应反应Fe+Fe+稀稀HNOHNO3 3反应反应实验实验2 22 2、铁跟、铁跟稀硝酸稀硝酸反应反应放出放出无色无色气体,溶液变气体,溶液变棕棕黄色黄色实验现象实验现象1 1、铁跟、铁跟浓硝酸浓硝酸无变化无变化(钝化)(钝化)【思考思考】在浓硝酸中钝化的金属有哪些?钝化在浓硝酸中钝化的金属有哪些?钝化是物理变化还是化学变化?钝化表现了浓硝酸是物理变化还是化学变化?钝化表现了浓硝酸的什么性质?的什么性质?思考:思考:1 1、为什么有的同学会观察到红棕色气体?、为什么有的同学会观察到红棕色气体?2 2、还有的同学发现当铁粉过量时溶液会成浅绿色
7、?、还有的同学发现当铁粉过量时溶液会成浅绿色?Fe+4HNOFe+4HNO3 3( (稀稀)=Fe(NO)=Fe(NO3 3) )3 3+NO +2H+NO +2H2 2O O2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 2Fe+2Fe(NOFe+2Fe(NO3 3) )3 3=3Fe(NO=3Fe(NO3 3) )2 2写出写出Fe与稀硝酸反应的方程式与稀硝酸反应的方程式(1 1)硝酸与金属反应一般)硝酸与金属反应一般不能不能产生氢气。产生氢气。稀硝酸的还原产物一般为稀硝酸的还原产物一般为NONO浓硝酸的还原产物一般为浓硝酸的还原产物一般为NONO2 2铁与稀铁与稀HNOHNO3 3反应时,
8、反应时,HNOHNO3 3过量,产物为过量,产物为FeFe(NONO3 3) )3 3,FeFe过量,产物为过量,产物为FeFe(NONO3 3) )2 2在金属与硝酸反应的方程式中,硝酸表现在金属与硝酸反应的方程式中,硝酸表现酸性和氧化性酸性和氧化性(2 2)硝酸能氧化除)硝酸能氧化除AuAu、PtPt、Ti Ti 以外的所有金属。但在以外的所有金属。但在常温下常温下,浓浓硝酸硝酸可使可使AlAl、FeFe钝化,因此可用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。发生钝化,因此可用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。发生钝化时硝酸表现出钝化时硝酸表现出强氧化性。强氧化性。(3 3)做硝酸与金属反应实验时要注意用)做硝酸
9、与金属反应实验时要注意用NaOHNaOH溶液溶液吸收尾气,防止吸收尾气,防止有毒气体污染空气。有毒气体污染空气。总结:总结:(4)硝酸与许多的非金属能反应)硝酸与许多的非金属能反应C+4HNO3(浓浓)= CO2 + 4NO2 +2H2O浓浓HNO3的作用:强氧化性的作用:强氧化性与非金属反应与非金属反应非金属的产物是高价氧化非金属的产物是高价氧化物物( (或酸)或酸)硝酸的产物一般是硝酸的产物一般是NO24e-三、人类活动对氮循环的影响1 1、光化学烟雾:氮的氧化物、碳氢化合物、光化学烟雾:氮的氧化物、碳氢化合物2 2、酸雨:酸雨:氮的氧化物、二氧化硫氮的氧化物、二氧化硫3 3、水体富营养化
10、:水体中过量的氮水体富营养化:水体中过量的氮NONO2伦敦光化学烟雾伦敦光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾广州广州光化学烟雾光化学烟雾酸雨的危害酸雨的危害水体富营养化水体富营养化含氮、磷化合物的排放含氮、磷化合物的排放悲哀的海豚悲哀的海豚被污染的河流被污染的河流赤潮赤潮不稳定性不稳定性酸性酸性 H H+ +氧化性氧化性 H HNO3 硝酸的化硝酸的化学性质学性质硝酸的物理性质硝酸的物理性质:低沸点,易挥发低沸点,易挥发1.1.硝酸能跟硝酸能跟除除PtPt、AuAu外外金属反应金属被氧化成金属反应金属被氧化成高价硝酸盐高价硝酸盐2.2.浓硝酸浓硝酸-NO-NO2 2 ,稀硝酸稀硝酸NONO3.3.氧化性氧化性: :浓硝酸浓硝酸 稀硝酸稀硝酸4.4.常温下常温下浓硝酸使浓硝酸使 FeFe、AlAl钝化钝化