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人教版高一化学必修一第四章(4-4 氨 硝酸 硫酸 (第4课时 硝酸))


二、浓硫酸的特性: 1、吸水性: 浓硫酸跟水分子强烈结合,生成 一系列稳定的硫酸水合分子:
H2SO4· 2O (n=1、2、4)。 nH

如:H2SO4· 2O 4H
也可表示为SO3 · 2O 5H

演 示 实 验 ——蔗糖中加入浓硫酸

特性2:脱水性 浓硫酸 将H、O按H2O 有机物

组成比脱去 (含C、H、O 等) 脱水 浓硫酸

炭 化

(1)能使纸屑、棉花、锯末、蔗糖等碳水 化合物炭化。

C12H22O11 (蔗糖)
CH3CH2OH

12C + 11H2O

(2)能使一些化合物“失水”变成新物质。
浓H2SO4
170℃

CH2=CH2 + H2O

特性3:强氧化性 (1)与金属反应
化合价升高 失电子 +4 ? +2 Cu + 2H2SO4(浓)= CuSO4+ SO2 +2H2O

0

+6

化合价降低 得电子

还原剂 氧化剂

在该反应中浓硫酸的作用是什么?

浓硫酸与金属反应的规律: 1、不产生 H2 ,浓硫酸被 还原为 SO2 。 2、加热时 —— 与绝大多数金属反应 3、常温下—— Al Fe 发生钝化 表面生成 致密的氧化物薄膜 。 钝化条件:Al、Fe与 冷 的 浓 硫酸接触 加热后:会剧烈反应 ? 2Al + 6H2SO4= Al2(SO4)3+ 3SO2 +2H2O

课堂讨论
(1)解释为什么铜与稀硫酸不反应,而与浓硫 酸共热能反应? (2)为什么金属与浓硫酸反应不能生成氢气? (3)为什么铁片和铝片常温下不溶于浓硫酸, 而加热时能?试解释它们的钝化现象。 (4)有人设计两种用废铜制取五水硫酸铜的方 案: 甲:铜与浓硫酸共热,再溶于水,结晶。 乙:先将铜在空气灼烧生成氧化铜,再与稀 硫酸反应,结晶。 你认为哪种方案好?

(2)与非金属反应
在加热条件下,浓硫酸能将C、S、P 等非金属单质氧化。
4e-

C +2H2SO4(浓 )

CO2 +2H2O +2SO2

S+ 2H2SO4 = 3SO2 +2H2O

2P+ 5H2SO4 = 5SO2 + 2H3PO4 +2H2O

(3)将还原性的化合物氧化
在常温下,浓硫酸能将H2S、HI、HBr 氧化为单质。 -2eH2SO4+H2S=2H2O+SO2 + S
+2e-2e-

H2SO4+2HI=2H2O+SO2 + I2
+2e-2e-

H2SO4+2HBr=2H2O+SO2 +Br2
+2e-

O2 N2 NH3 NO

O2

H2O HNO3

NO2
2NH3

高温、高压 催化剂 催化剂 4NH3+5O2==== 4NO+6H2O △

N2+3H2

2NO + O2 == 2NO2 3NO2 +H2O == 2HNO3 +NO

(一)硝酸的物理性质:
⑴纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性 气味的液体。 ⑵能以任意比溶于水;

⑶密度比水大;
⑷沸点低:83℃; ⑸常用浓硝酸的浓度为69%, 98%的浓硝酸叫作“发烟硝酸”。

常见酸的挥发性
⑴常见的易挥发性酸(或称低沸点

酸)有硝酸、盐酸等;
⑵难挥发性的酸(或称高沸点酸) 有H2SO4、H3PO4等。

(二)硝酸的化学性质 + + NO HNO3 = H 3 1、具有酸的通性 与酸、碱指示剂作用 与金属作用 + H 与金属氧化物作用 与碱作用 与某些盐作用

2、不稳定性 4HNO3===4NO2↑+O2↑+2H2O
硝酸分解产生NO2, NO2溶于硝酸而使硝 酸呈现黄色。
光照或△

思考:实验室该怎样
保存硝酸?

浓硝酸与铜的反应:
现象:1、产生红棕色气体 2、铜在不断的溶解,溶液由无 色变为绿色

固+液→气

浓HNO3

NaOH溶液

(3)硝酸具有强氧化性:
①与金属单质反应 Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu +8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
硝酸是一种强氧化剂,几乎能与所有金属 [除金、铂等少数金属外(溶于王水)]发生 氧化还原反应 但铝、铁等在冷浓硝酸中会发生钝化现象

(3)硝酸具有强氧化性:
②与非金属单质反应
C + 4HNO3(浓)== CO2 ↑+ 4NO2↑ + 2H2O


(3)硝酸具有强氧化性:
①与金属单质反应
②与非金属单质反应 ③硝酸能与H2S 、SO2、 Fe2+、I-等 还原性物质反应

注意!!!
硝酸的强氧化性总是体现在N上,而不 是像其它一些酸体现在H上。即硝酸中 的N由+5价降低,至于降到多少则由硝 酸的浓度和还原剂的量的大小决定。 ?一般情况下,浓硝酸被还原为NO2,稀 硝酸被还原成NO;其它可能产物见教材 ?硝酸越浓,其氧化性越强。硝酸的氧 化性强弱并不是根据硝酸被还原的产物 的化合价的高低来决定的,而是由得电 子难易程度来决定。

注意!!!
?由于硝酸的强氧化性,故还原剂一般 被氧化成最高价态 ?除金、铂外,硝酸几乎能与所有金属 发生反应,但无H2放出

氧化性酸小结:
硝酸(浓或稀)、硫酸(浓)、 次氯酸、王水(硝酸和盐酸)等, 都是具有强氧化性的酸。

易钝化物质小结:
Mg、Al在空气中其表面形成致 密的氧化物薄膜而钝化。 Al、Fe在冷浓硫酸、冷浓硝酸 中其表面形成致密的氧化物薄膜而 钝化。

硝酸的用途: 硝酸是一种重要的化工原料,可 用于制造炸药、燃料、塑料、硝 酸盐等,在实验室里它是一种化 学试剂。

介绍玻尔爱国事迹

?玻尔(1885—1962)

丹麦 物理学家在“量子力学”的建 立中有重大贡献 玻尔巧藏“诺贝尔金质奖章” 的故事

玻尔是丹麦著名的物理学家,曾 获得诺贝尔奖。第二次世界大战 中,玻尔被迫离开将要被德国占 领的祖国。为了表示他一定要返 回祖国的决心,他决定将诺贝尔 金质奖章溶解在一种溶液里,装 于玻璃瓶中,然后将它放在柜面 上。

后来,纳粹分子窜进玻尔的住宅, 那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底 下,他们却一无所知。这是一个 多么聪明的办法啊!战争结束后, 玻尔又从溶液中还原提取出金, 并重新铸成奖章。新铸成的奖章 显得更加灿烂夺目,因为,它凝 聚着玻尔对祖国无限的热爱和无 穷的智慧。

浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸性质对比
酸的 H+ 氧 强氧 热稳定 挥发性 吸 脱 通性 化性 化性 性 水 水 性 性 盐酸



有 有 有

无 稳定 易挥发 无 无 浓有 稳定 难挥发 有 有 有 不稳定 易挥发 无 无

硫酸 有 硝酸 有

硝酸是: 一元酸、 强酸、 氧化性酸、 低沸点酸、 不稳定性酸、 易溶性酸。

思考与交流
1、硫酸、硝酸、盐酸都是酸,它们 在组成上有什么特点? 2、这种特点与酸的通性有什么关系? 用电离方程式表示。 H2SO4 = 2H+ + SO42HNO3 = H+ + NO3HCl = H+ + Cl 3、实验室里用金属和酸反应制取氢气 时,往往用稀硫酸或盐酸,而不用浓 硫酸或浓硝酸,这是为什么?


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