高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物说课ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物说课ppt课件，共52页。PPT课件主要包含了第二节氮及其化合物，新课情景呈现，课前素能奠基，溶液变蓝，大量气泡，红棕色，NO2，硝酸盐，SO2，课堂素能探究等内容，欢迎下载使用。

第3课时　硝酸　酸雨及防治
常温下，浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部的金属不再与酸反应，所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。为什么常温下浓硫酸或浓硝酸使铝、铁钝化，让我们走进教材，学习硝酸和酸雨及防治。
一、硝酸的性质1．物理性质
2．化学性质(1)酸性在水中的电离方程式为_____________________。(2)不稳定性浓硝酸见光或受热会发生分解，化学方程式为__________________ _____________________________。
4NO2↑＋O2↑＋2H2O　
(3)强氧化性①实验探究
写出下列有关反应的化学方程式：a．与金属反应稀硝酸与铜反应：________________________________________________。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　
浓硝酸与铜反应：_______________________________________________。b．与非金属反应浓硝酸与红热的碳(被氧化为CO2)的反应为__________________ ________________________。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　
CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　
3．硝酸的用途与工业制法(1)用途
(2)工业制法①工业流程
②写出有关化学方程式N2→NH3：____________________。NH3→NO：___________________________。NO→NO2：________________________。NO2→HNO3：_______________________________。
2NO＋O2===2NO2　
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　
2．酸雨(1)概念：pH<______的降水。正常雨水由于溶解了CO2，其pH约为5.6。(2)成因：主要是大气中的_____与_____溶于水形成的。(3)危害①直接损伤农作物、破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
1．久置的硝酸呈黄色的原因是(　　)A．硝酸露置在空气中被氧气氧化了B．硝酸露置在空气中被氮气还原了C．硝酸见光或受热分解产生的NO2再溶于硝酸中D．硝酸是强氧化性酸解析：硝酸不稳定，见光或受热分解产生的NO2再溶于硝酸中呈现黄色，故选C。
2．建材厂家常常在铝质材料的表面镀铜，提高材料的美观程度。某兴趣小组为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是(　　)A．稀硝酸　　　　　B．浓硝酸C．稀硫酸D．浓盐酸解析：稀硝酸与Al、Cu均反应，A项错；铜与浓硝酸反应，铝在浓硝酸中钝化，则可除去Cu，B项正确；Cu与稀硫酸不反应，不能除去Cu，C项错误；Cu与浓盐酸不反应，不能除去Cu，D项错误。
3．中办、国办在第二轮中央生态环保督察启动之际印发了《中央生态环境保护督察工作规定》。可见国家对环境保护的重视程度。下列环境问题与产生的主要原因不相符的是(　　)①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的A．只有①②B．只有②③C．全部D．只有②
解析：①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的；②“酸雨”主要是由空气中SO2和氮的氧化物的浓度增大引起的；③“温室效应”主要由空气中CO2浓度增大引起的；④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高引起的；所以只有②不相符，故D项正确。
1．少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋2价还是＋3价？过量的Fe与稀硝酸反应呢？提示：硝酸的氧化性较强，可将Fe氧化为Fe3＋，故少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋3价；由于Fe可与Fe3＋生成Fe2＋，故过量的Fe与稀硝酸反应得到＋2价铁。
2．铜投入稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？
1．规律硝酸无论浓稀均具有强氧化性，主要是由于硝酸中的＋5价的氮元素具有很强的得电子能力。其主要表现为能将大多数金属(除Au、Pt之外)溶解、能与很多非金属反应以及与某些还原性化合物发生反应。2．浓硝酸(1)金属单质：浓硝酸与金属反应生成的气体主要是NO2。①与不活泼金属单质2HNO3(浓)＋Ag===AgNO3＋NO2↑＋H2O4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O②铁和铝常温下遇浓硝酸钝化，钝化是化学变化。
3．稀硝酸常温下稀硝酸与绝大多数金属单质反应生成的气体主要是NO，不产生氢气。(1)稀硝酸与铜反应8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(2)稀硝酸与铁反应①反应过程：先发生：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，后发生：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集反应产生的气体，下列叙述正确的是(　　)A．硝酸浓度越大，硝酸被还原之后的生成物的价态越低，对应的硝酸的氧化性越弱B．硝酸浓度不同，生成Cu(NO3)2的物质的量不同C．硝酸浓度越大，产生的气体越少D．两者用排水法收集到的气体体积相等
解析：硝酸的浓度越大氧化性越强，故A错误；等量的Cu与不同浓度的足量硝酸反应，生成Cu(NO3)2的物质的量相同，故B错误；等量的Cu与浓硝酸反应生成的气体多，故C错误；因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，最终收集的气体均为NO，由电子守恒可知，收集的NO的体积相等，故D正确。
1．在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有适量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯，请回答下列问题：
(1)实验过程中，观察到的主要现象是：①__________________________________________；②________________________________；③____________________________________________；④__________________________________。(2)该反应中硝酸表现______________性质。(3)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是____________________________________________。
铜片表面产生气泡，铜片慢慢溶解，最后消失　
小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色　
大烧杯中有红棕色气体生成，后来慢慢变成无色　
大烧杯内液面上升，水槽中液面下降　
反应体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境　
(4)若要验证最终得到的气体生成物，最简便的操作及现象是____________________________________________________________________________________。解析：(1)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和红棕色的二氧化氮气体，溶液颜色变为蓝色，二氧化氮气体可与水反应生成无色的一氧化氮和硝酸。(2)反应后生成硝酸铜和二氧化氮，硝酸分别表现酸性和氧化性。(3)因Cu与浓硝酸反应生成的NO2和间接得到的NO，都是污染性气体，必须有尾气吸收装置，对比传统实验，该装置最突出的优点是反应体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境。(4)一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，颜色变为红棕色，可轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证明最终气体生成物为NO气体。
轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证
明最终气体生成物为NO　
1．铜与足量稀硝酸反应时，表现酸性的HNO3与作氧化剂的HNO3物质的量之比是多少？提示：Cu与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。当有8 ml HNO3参加反应时，有2 ml HNO3表现氧化性，6 ml HNO3表现酸性，故表现酸性的HNO3与作氧化剂的HNO3物质的量之比为3∶1。
硝酸与金属反应的有关计算
2．m g Cu与一定量的某浓度的硝酸充分反应，生成V L NO、NO2混合气体(标准状况下)，则参加反应的HNO3的物质的量是多少？
在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则(1)混合气体中NO的体积为_____mL；(2)参加反应的硝酸的物质的量是_______ml；(3)反应中起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量之比是______。
解析：(1)混合气体的总物质的量为1.12 L÷22.4 L·ml－1＝0.05 ml，1.92 g铜粉的物质的量为0.03 ml。设NO的物质的量为n1 ml，则NO2的物质的量为(0.05－n1)ml，根据得失电子守恒得3n1＋(0.05－n1)×1＝0.03×2，解得n1＝0.005，V(NO)＝0.005 ml×22.4 L·ml－1＝0.112 L＝112 mL。(2)由氮原子守恒知参加反应的硝酸的物质的量n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NOx)＝2n(Cu)＋n(NOx)＝0.03 ml×2＋0.05 ml＝0.11 ml。(3)起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量之比＝2n[Cu(NO3)2]∶n(NOx)＝(0.03×2)ml∶0.05 ml＝6∶5。
2．1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1 ml·L－1和0.4 ml·L－1。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为(　　)A．2.4 gB．3.2 gC．6.4 gD．9.6 g
1．已知Fe3＋溶液为棕黄色，Fe2＋溶液为浅绿色，向Fe(NO3)2溶液中逐滴加入少量的稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是(　　)A．颜色变浅　　　　B．变为红色C．没有改变D．变为棕黄色
2．公元八世纪，阿拉伯炼金术士贾比尔·本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸，这是人类关于硝酸最早的记录。下列关于硝酸的叙述正确的是(　　)A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物B．硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C．浓硝酸见光或受热易分解，必须保存在棕色瓶中D．硝酸与铜的反应只表现出氧化性
3．如图所示甲是某学生验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是另外两位同学对甲装置改进后的装置：
(1)甲、乙、丙三个装置中都发生的反应的化学方程式：_______ ________________________________________。(2)和甲装置相比，乙装置的优点是：①__________________________；②___________________________。(3)为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭止水夹___，再打开止水夹______，才能使NO2气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管，应该_____________________________________________。
4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　
可以控制反应的发生与停止　
吸收NO2气体，防止污染环境　
先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管②