高中化学人教版 (2019)必修 第二册氮及其化合物授课ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册氮及其化合物授课ppt课件，共59页。PPT课件主要包含了学业基础，核心素养，学考评价，刺激性，挥发性，不产生，NO2，SO2，汽车尾气，答案B等内容，欢迎下载使用。
核心微网络新课程标准1.了解硝酸的性质、认识硝酸在工业和农业生产中的重要应用；2.认识硫、氮的化合物对生态环境的影响。了解酸雨及防治。素养新要求1.能从氮元素化合价角度认识硝酸的强氧化性；2.通过硝酸与铜反应的实验探究、实验现象并分析、解释产生的原因；3.认识环保的重要性，具有可持续发展意识。
一、硝酸1.物理性质纯硝酸为　色、有　　　气味的液体，沸点　　，　　挥发，在空气中呈“白雾”状，质量分数95%以上的浓硝酸称为“　　硝酸”。2.化学性质（1）强酸性硝酸是具有　　　的一元强酸，在水中的电离方程式为　　　　　，具有酸的通性，但硝酸与金属反应一般　　　　H2。（2）不稳定性①化学方程式：　　　　　　　　　　　。②实验室中浓硝酸显黄色是浓硝酸分解生成的　　又溶于硝酸所致。一般将其保存在　　试剂瓶中，并放置在　　处。
（3）强氧化性——【实验5－8】
硝酸浓度不同，与金属反应的产物也不同：①浓硝酸与Cu反应的化学方程式为：______________________________________________； ②稀硝酸与Cu反应的化学方程式为：______________________________________________；常温下，浓硝酸使　　　　钝化。除金、铂外几乎能氧化所有的金属。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
3.硝酸的工业制法写出每一步反应的化学方程式，并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。①________________________________________________②________________________________________________③________________________________________________④________________________________________________
2NO＋O2===2NO2，氧化反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化反应和还原反应
4.应用硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料和硝酸盐等，在实验室里是一种重要的化学试剂。 
【学而思】1.探索硝酸的氧化性（1）写出下列硝酸与金属反应的离子方程式。①铜和浓硝酸反应：_______________________________________。②铜和稀硝酸反应：______________________________________。③少量铁与稀硝酸反应：__________________________________。④过量铁与稀硝酸反应：__________________________________。
（2）浓硝酸可以氧化非金属单质，如加热条件下可将C氧化为CO2，同时生成红棕色气体，写出该反应的化学方程式。体现浓硝酸的什么性质？ 
2.质疑：浓硝酸、稀硝酸与Cu的反应产物分别为NO2、NO，反应中，稀硝酸中氮元素的化合价降低较多，说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强，对吗？     3.思考：稀硝酸可以将铁氧化成亚铁离子吗？为什么足量的铁粉与稀硝酸反应生成Fe（NO3）2呢？ 
提示：不对，浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强，与Cu反应时浓硝酸反应更剧烈。
状元随笔　1.硝酸的“五性”（1）挥发性；（2）刺激性；（3）腐蚀性；（4）不稳定性；（5）强氧化性。2.金属单质与硝酸发生反应时，硝酸既表现出强氧化性又表现出酸性；非金属单质与硝酸发生反应时，硝酸只表现出强氧化性。
二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1.酸雨
SO2＋H2O⇌H2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2.SO2和NO2的主要来源、危害和防治
【学而思】1.思考：汽车燃油中不含氮元素，汽车尾气中的氮氧化物从何而来？     2.质疑：燃煤脱硫技术中，向燃煤中加入生石灰，若改为加入石灰石是否可行？
提示：空气中的氮气和氧气在发动机高温条件下化合生成NO，进而被氧气氧化生成NO2。
提示：可行，高温条件下CaCO3分解生成CaO，可吸收SO2。
[即学即练]　1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。（1）过量的铜与浓硝酸反应有NO生成。（　　）（2）浓、稀硫酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。（　　）（3）稀硝酸与锌反应可放出氢气。（　　）（4）常温下铁与浓硝酸反应，产生大量红棕色气体。（　　）（5）在常温下，浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al发生“钝化”，说明常温下浓H2SO4和浓HNO3与Fe和Al都不反应。（　　）（6）酸雨主要是由NO、NO2污染物造成的。（　　）
2.[2022·西安高一检测]我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指（　　）A．氨水 B．硝酸C．醋 D．卤水
解析：根据所给四种物质的氧化性的强弱可判断，硝酸具有强氧化性，可溶解大部分金属，“强水”为硝酸。
3.将浓硝酸滴在石蕊试纸上，产生的现象是（　　）A．变红色 B．先变红，后变黑C．变蓝色 D．先变红，后褪色
4.关于硝酸的说法中正确的是（　　）A．Cu可以溶解在稀硝酸中并生成H2B．浓硝酸不能与非金属单质反应C．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮元素得电子D．常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体
5.某实验过程如图所示：则③试管中的现象是（　　）A．无明显现象，因稀硫酸不与铜反应B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色
6.大气污染是环境污染的一个重要方面，常见的大气污染可分为一次污染和二次污染，二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化，或与其他物质发生反应，生成新的污染物。有下列物质：①SO2，②NO，③NO2，④CO2，其中不易导致二次污染的是（　　）A．①②③④ B．①③C．②④ D．④
目标1 硝酸的强氧化性例1. 下列关于硝酸的说法中正确的是（　　）A．稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能B．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸D．稀硝酸与Cu反应生成NO，而浓硝酸与Cu反应生成NO2，稀硝酸得电子更多，故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸
解析：A项，常温下，铁遇浓硝酸“钝化”；加热条件下，浓硝酸也能与Fe发生反应；B项，浓、稀硝酸均具有强氧化性；C项，硝酸属于强酸，与浓度大小无关；D项，硝酸的氧化性强弱与其浓度大小有关，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，这与HNO3和Cu反应中HNO3得电子数目多少无关。
状元随笔　比较浓硝酸、稀硝酸氧化性的强弱，不是看它们的还原产物中氮元素的价态，而是看与同种还原剂反应时的剧烈程度（或反应的难易程度），如铜与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈，则氧化性：浓硝酸>稀硝酸。
[提升1]　下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（　　）
解析：稀硝酸与铁粉反应，铁首先被氧化成Fe3＋，过量铁粉将Fe3＋还原，最终得到Fe2＋，滴入KSCN溶液不显红色，A错误；常温下，Fe、Al在浓HNO3或浓H2SO4中发生钝化，生成致密的氧化膜阻止了反应进行，B正确；Al箔能与稀HNO3反应放出气体，C错误；浓硝酸具有氧化性，能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，D错误。
状元随笔　“钝化”的理解（1）在常温下，铁、铝被浓硝酸或浓硫酸氧化，在表面上生成了致密的氧化膜，阻止了化学反应的进行，这种现象叫做“钝化”。（2）“钝化”既是化学反应的结果，也是化学反应的终止。
关键能力硝酸的强氧化性HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。（1）硝酸与金属的反应①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属，如3Ag＋4HNO3（稀）===3AgNO3＋NO↑＋2H2O②活泼金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同。③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化（加热时反应）。
(0.05a－0.3) ml
[提升2]　38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 mL（标准状况），反应消耗的HNO3的物质的量可能是（　　）A．1.0×10－3 ml B．1.6×10－3 mlC．2.2×10－3 ml D．2.4×10－3 ml
状元随笔　足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生变化。例如Cu与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时HNO3的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，HNO3的还原产物为NO，最终得到NO2和NO的混合气体。
关键能力硝酸与金属反应的计算规律
状元随笔　当只有一种金属与硝酸反应时，起酸性作用的HNO3的物质的量是金属离子的物质的量和金属离子所带电荷数的乘积，也等于反应中转移电子的物质的量，可表示为n（HNO3）酸性＝x·n（Mx＋）＝n（转移电子）。
目标3 常见大气污染的类型 例3. 研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是（　　）A．雾和霾的分散剂相同B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
解析：A对，雾和霾都属于胶体，其分散剂均为空气。B对，由图可知，HNO3、H2SO4与NH3反应分别生成NH4NO3、(NH4)2SO4，分散到空气中，形成雾霾。C错，由图可知，NH3参与化学反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂。D对，过度施用氮肥，会使空气中NH3含量增大，并参与形成铵盐，从而形成雾霾。
状元随笔　含氮物质的三个重要转化关系（1）NH3→HNO3根据氮元素质量守恒，得：NH3～HNO3（2）NO→HNO3根据NO零排放原则，得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3（3）NO2→HNO3根据NO2零排放原则，得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
[提升3]　下图所示是酸雨的形成示意图。根据图示回答下列问题。（1）下列气体容易形成酸雨的是　　　　。A．CO2 B．SO2C．N2 D．NO2
（2）现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：分析数据，回答下列问题：①雨水样品的pH变化的原因是　　　　　　　　　　　　　　（用化学方程式表示）。②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变　　　　，原因是　　　　　　　　　　　　 　（用化学方程式表示）。（3）下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是　　　　（填字母）。①少用煤作燃料　②把工厂烟囱造高　③燃料脱硫　④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤
Cl2＋2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl
　解析：(1)SO2、NO2易形成酸雨。(2)①酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致：SO2＋H2O⇌H2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4。②雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)。因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。(3)减少酸雨的产生需减少SO2的排放，将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化)，燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源(如氢能、核能等)，都是有效措施。因此①③⑤正确。
状元随笔　SO2和NOx污染的防治方法——SO2和NOx的吸收（1）NaOH溶液吸收SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O（2）氨气吸收2NH3＋H2O＋SO2===（NH4）2SO3
关键能力常见的环境大气类型
状元随笔　NO在臭氧空洞形成过程中的作用：NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：NO＋O3―→NO2＋O2NO2＋O―→NO＋O2总反应方程式为O3＋O===2O2，从整个反应来看NO作催化剂。
1.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是（　　）A．推广使用燃煤脱硫技术，防止SO2污染B．实施绿化工程，防治可吸入颗粒物污染C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D．加大石油、煤的开采速度，增加化石燃料的供应量
解析：石油、煤等化石燃料燃烧时会产生SO2等大气污染物，不符合“蓝天工程”的要求。
2.下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是（　　）A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
4.下列因果关系不正确的是（　　）
解析：A项，温室效应是CO2的大量排放导致的，植树造林可降低空气中CO2的浓度，缓解温室效应；B项，SO2和NO2等酸性气体的大量排放，会导致酸雨；C项，汽车尾气中含氮氧化合物、碳氢化合物，可引起光化学烟雾；D项，氮、磷等营养元素可使水体富营养化，引起赤潮。
5.[2022·深圳高一检测]硝酸是一种常见化学品。某同学在实验室中进行硝酸性质探究时，下列说法和表示方法不正确的是（　　）
6.铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO、N2O4、NO2的混合气体，这些气体与5.6 L O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，则消耗铜的质量为（　　）A．16 g B．32 gC．64 g D．无法计算
7.氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。（1）用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O　①，2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O　②，在反应①中，氧化剂是　　　　，还原剂是　　　　。在反应②中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。（2）汽车尾气中含有CO和NO，消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成对大气无污染的气体，该反应的化学方程式为_________________________________________。
解析：(1)在反应①中NO2中的氮元素化合价降低作氧化剂，NO中的氮元素化合价升高作还原剂；在反应②中氧化剂和还原剂都是NO2，它们的物质的量之比为1∶1。(2)根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳。
练后感悟 酸雨及其防治1.正常雨水pH≈5.6，酸雨pH＜5.6。2.酸雨可分为H2SO4型和HNO3型。H2SO4型酸雨是空气中的含硫氧化物经过一系列化学反应生成H2SO4所致，HNO3型酸雨是空气中的氮氧化物经过一系列化学反应生成HNO3所致。3.空气中含硫氧化物的主要来源是煤、石油燃烧时排放的气体，某些金属矿物冶炼时排放的气体等。4.空气中氮氧化物的主要来源是汽车尾气、工业生产HNO3排放的气体等。5.解决酸雨问题的根本措施是将可能排放的含硫氧化物、氮氧化物进行回收利用或无害化处理。