第五章化工生產中的重要非金屬原元素第一節

氮及其化合物

課時3“被溶掉的諾貝爾獎章”

勞厄和弗蘭克，曾獲得1914年和1925年的物理學獎，德國納粹政府要沒收他們的諾貝爾獎牌，他們輾轉來到丹麥，請求丹麥同行、1922年物理學獎得主玻爾幫忙保存。1940年，納粹德國占領丹麥，受人之托的玻爾急得團團轉。同在實驗室工作的一位匈牙利化學家赫維西（1943年化學獎得主）幫他想了個好主意：將獎牌放入“王水”中，純金獎牌便溶解了。玻爾于是將溶液瓶放在實驗室架子上，來搜查的納粹士兵果然沒有發現這一秘密。戰爭結束后，溶液瓶里的黃金被還原后送到斯德哥爾摩，按當年的模子重新鑄造，于1949年完璧歸趙。由濃鹽酸和濃硝酸按體積比3:1組成的混合物。1.知道硝酸的主要性質——不穩定性和強氧化性。2.知道硝酸是重要的化工原料。3.了解酸雨的概念，知道酸雨形成的原因以及造成的危害。知識點一：硝酸1.硝酸的物理性質無色刺激性氣味液體易揮發HNO3質量分數為95%以上的濃硝酸在空氣中揮發出硝酸蒸氣會產生“發煙”現象，通常又叫作發煙硝酸。4HNO3(濃)===4NO2↑+O2↑+2H2O△或光照保存于棕色試劑瓶中2.硝酸的化學性質（1）強氧化性【實驗5-8】在橡膠塞側面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入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，觀察并比較實驗現象。向上拉銅絲，終止反應。視頻稀硝酸濃硝酸實驗現象反應緩慢，有少量氣泡產生，__________，試管口有紅棕色氣體產生反應劇烈，有__________產生，__________，液面上有________氣體產生實驗結論銅與稀硝酸常溫下緩慢反應生成_____氣體銅與濃硝酸常溫下劇烈反應生成_____氣體溶液變藍大量氣泡溶液變藍紅棕色NONO2Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O一般情況下：濃硝酸的還原產物為NO2，稀硝酸的還原產物為NO。硝酸的濃度不同，與金屬反應的產物也不同。①與Cu反應在常溫下，鐵、鋁的表面被濃硝酸或濃硫酸氧化，生成一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了酸與內層金屬的進一步反應。當加熱時，鐵、鋁會與濃硝酸或濃硫酸發生反應。常溫下，工業上運輸和儲存濃硝酸時，跟濃硫酸一樣可以用鐵質或鋁制容器。這是為什么呢？③與非金屬反應硝酸、濃硫酸都是常見的氧化性酸，具有強氧化性。濃硝酸不僅能和金屬反應，在加熱的條件下，還能與碳單質等非金屬單質發生氧化還原反應。試著寫出濃硝酸與C和濃硝酸與S反應的化學方程式。C+4HNO3（濃）===2H2O+4NO2↑+CO2↑△S+6HNO3(濃)===H2SO4+6NO2↑+2H2O△3.硝酸的用途硝酸鹽炸藥染料塑料重要的化工原料【思考與交流】

硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農藥、炸藥、染料等。工業上制硝酸的原理是將氨經過一系列反應得到硝酸，如下圖所示：N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3(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發生的是氧化反應還是還原反應。寫出有關化學方程式:N2→NH3:________________________________。NH3→NO:_______________________________。NO→NO2:_______________________________。NO2→HNO3:_____________________________。2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NON2+3H22NH34NH3+5O24NO+6H2O0-3-3+2+2+4+4+2+5酸單質鹽氧化物+20+4氮元素化合價物質類別-3氫化物+5NO2N2NONH3HNO3NH4ClNaNO3H2Ca(OH)2HClNaOHH2OCuCuO2H2OO2NH3O2概括?整合知識點二：酸雨及其防治1.酸雨的形成酸雨：主要指pH小于5.6

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。SSO2SO3H2SO4硫酸型酸雨：硝酸型酸雨：NO2HNO3成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。SO2O2H2OH2SO4化石燃料的燃燒2SO2+O22SO3催化劑SO2+H2OH2SO3SO3+H2O===H2SO4硫酸型酸雨化石燃料的燃燒植物體的焚燒硝酸型酸雨大氣中的氮氧化物與水反應生成硝酸和亞硝酸硝酸型酸雨2.酸雨的危害對人體健康也有直接影響使湖泊水質變酸，導致水生生物死亡酸雨浸漬土壤，使土壤變得貧瘠造成森林大面積死亡，腐蝕建筑3.酸雨的防治嚴格規定污染物的排放標準，提高人們的環境保護意識酸雨的防治改變能源結構,開發清潔能源控制酸性物質的排放，對含硫燃料預先進行脫硫等脫硫塔1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)常溫下鐵與濃硝酸反應,產生大量紅棕色氣體。(

)(2)用濃硝酸與Cu反應制備NO2。(

)(3)汽車尾氣中的氮氧化物與碳氫化合物是產生光化學煙霧的元兇。(

)(4)氮氧化合物也可以形成酸雨。(

)x√√√練一練2.下列塊狀金屬在常溫時,能全部溶于足量的濃硝酸的是

(

)A.AuB.CuC.AlD.Fe3.下列反應中硝酸只表現強氧化性的是(

)A.灼熱的炭與濃硝酸的反應B.Cu與稀硝酸的反應C.FeO與稀硝酸的反應D.Fe(OH)3與硝酸的反應BA4.化學與環境密切相關,下列有關說法正確的是

()A.酸雨是pH小于7的雨水B.CO2、SO2都會導致酸雨的形成C.CO2屬于大氣污染物D.開發新能源能夠有效控制酸雨