硝酸和酸雨的防治課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版3

第五章

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素

第二節(jié)

氮及其化合物

課時(shí)3硝酸和酸雨的防治

貳叁知識(shí)導(dǎo)航本節(jié)重難點(diǎn)硝酸的性質(zhì)和用途壹酸雨的危害和防治貳課堂引入

濃硝酸和濃鹽酸的混合物（體積比為1:3）叫做王水，王水的氧化能力比硝酸強(qiáng)，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。不法分子清洗黃金VHNO3:VHCl=1:3組成的混合物記憶方法：“三言（鹽）一笑（硝）”探究課堂硝酸的物理性質(zhì)顏色氣味揮發(fā)性狀態(tài)沸點(diǎn)密度無(wú)色有刺激性氣味易揮發(fā)液體83℃1.5027g/cm3①硝酸能與水任意比互溶②常用濃硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69％。③質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%以上的硝酸為“發(fā)煙硝酸”探究課堂剛倒出來(lái)久置后硝酸是無(wú)色液體，但久置的濃硝酸為什么會(huì)顯黃色？運(yùn)輸硝酸的鋁槽車發(fā)生泄露事故，為什么造成大量紅棕色煙霧？探究課堂4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O或光照?保存在棕色細(xì)口瓶中，并放置于陰涼處。1、不穩(wěn)定性（久制硝酸由于NO2溶解而使其變黃色。）該如何保存硝酸？如何除去濃硝酸中的“黃色”？往濃硝酸中通入足量的氧氣，發(fā)生反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，使NO2轉(zhuǎn)化為硝酸，即可除去濃硝酸中的“黃色”。濃度越大,越易分解【注意】硝酸具有腐蝕性和揮發(fā)性，使用時(shí)須注意防護(hù)和通風(fēng)。吸入硝酸酸霧會(huì)腐蝕呼吸道，嚴(yán)重會(huì)引起急性中毒！探究課堂2、酸的通性硝酸是一元強(qiáng)酸HNO3H++NO3-

①與指示劑反應(yīng):稀硝酸使石蕊溶液由紫色變?yōu)榧t色,②與

堿

反

應(yīng):Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O③與堿性氧化物反應(yīng):CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O④與弱酸鹽反應(yīng):CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅(酸性)后褪色(強(qiáng)氧化性)回顧濃硫酸性質(zhì)，硝酸能與與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣嗎？【思考】探究課堂從

物質(zhì)分類

和

化合價(jià)

的角度預(yù)測(cè)硝酸的性質(zhì)【活動(dòng)一】氫化物

單質(zhì)

氧化物

酸

堿

鹽

物質(zhì)分類化合價(jià)+5+4+3+20-3NH3NH4+N2N2O3N2O4N2O5NONO2HNO3HNO2NH3?H2ONO-3NO-2+5+5+4+2①②【思考】

回顧濃硫酸的性質(zhì)，硝酸能與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣嗎？硝酸的化學(xué)性質(zhì)探究課堂【實(shí)驗(yàn)5-8】

如圖5-14所示，在橡膠塞側(cè)面挖一個(gè)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。向上拉銅絲，終止反應(yīng)。3強(qiáng)氧化性課本15頁(yè)①金屬反應(yīng)探究濃硝酸和稀硝酸的氧化性

實(shí)驗(yàn)探究探究課堂銅與濃硝酸反應(yīng)銅與稀硝酸反應(yīng)現(xiàn)象常溫下反應(yīng)劇烈，銅片溶解；有紅棕色的氣體產(chǎn)生；溶液變綠。反應(yīng)緩慢，銅片溶解；有無(wú)色的氣體產(chǎn)生，氣體接觸空氣時(shí)立即變成紅棕色；溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。結(jié)論總結(jié)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OCu與HNO3

反應(yīng)，濃度不同，產(chǎn)物不同。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3、強(qiáng)氧化性【學(xué)科跨越】NO2溶解在溶液中呈黃色，硝酸銅溶液呈藍(lán)色，根據(jù)光學(xué)原理，藍(lán)色和黃色的混合色為綠色。探究課堂①與金屬反應(yīng)稀或濃硝酸與活潑金屬反應(yīng)均不生成H2Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O（除Au和Pt外）3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O體現(xiàn)酸性和氧化性與金屬反應(yīng)的產(chǎn)物不同：當(dāng)溶液中有大量H+存在,濃HNO3→NO2，稀HNO3→NO強(qiáng)氧化性

NaOH溶液的作用？吸收氮的氧化物，防止污染空氣。2NO2+2NaOH

=

NaNO2+

NaNO3+

H2ONO2+NO

+2NaOH

=2NaNO2+

H2O請(qǐng)同學(xué)們寫出這兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式。吸收NO2，防止污染空氣控制反應(yīng)的發(fā)生和停止探究課堂濃硝酸中的＋5價(jià)氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。濃硝酸和稀硝酸都具有很強(qiáng)的氧化性，且濃度越大氧化性越強(qiáng)，還原劑一般被其氧化為最高價(jià)態(tài)。且濃度越大氧化性越強(qiáng)：濃HNO3>稀HNO3硝酸的還原產(chǎn)物濃稀極稀NO2NONH4+了解即可探究課堂

試著寫出少量/過(guò)量Fe粉分別于稀硝酸反應(yīng)的方程式。

Fe少量Fe過(guò)量Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe+4H++NO3-

==Fe3++NO↑+2H2O3Fe+8HNO3(稀)==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O3Fe+8H++2NO3-

==Fe2++2NO↑+4H2O【硝酸與金屬反應(yīng)規(guī)律】硝酸能與大部分金屬反應(yīng)（除了鉑、金）【思考與討論】

試著寫出少量/過(guò)量Fe粉分別于濃硝酸反應(yīng)的方程式。課后練習(xí)題探究課堂C+4HNO3（濃）=2H2O+4NO2↑+CO2↑△S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O△硝酸具有強(qiáng)氧化性，試寫出濃硝酸與C、S的反應(yīng)②與非金屬反應(yīng)C+2H2SO4(濃）=CO2↑+2SO2↑+2H2O類比規(guī)律：硝酸跟非金屬反應(yīng)，生成NO2、

H2O和高價(jià)氧化物或相應(yīng)的含氧酸探究課堂（1）與金屬反應(yīng)：

HNO3幾乎與所有金屬（除Au、Pt外）發(fā)生氧化還原反應(yīng)反應(yīng)通式：金屬+HNO3(濃)→硝酸鹽+NO2↑+H2O金屬+HNO3(稀)→硝酸鹽+NO↑+H2O歸納總結(jié)——硝酸與金屬反應(yīng)規(guī)律①除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎氧化所有的金屬。④王水（濃HNO3和濃HCl按體積比1:3配制）具有更強(qiáng)的氧化性，能溶解Au、Pt。②常溫下，F(xiàn)e、Al等金屬在濃HNO3中發(fā)生“鈍化”。探究課堂3、硝酸的化學(xué)性質(zhì)I-、Br-、Fe2+、S2-、SO32-可以和H+、NO3-共存嗎？

②與還原性化合物的反應(yīng)

如與含S2-

、SO32-

、I-

、Fe2+等的化合物反應(yīng)。S2-

、SO32-

、Fe2+

、I﹣等離子在酸性條件下不能與NO3-大量共存！3Fe2++4H+

+NO3-

=3Fe3++NO↑+2H2OS2-→S、SO32-→SO42-、I-→I2

、Fe2+→Fe3+強(qiáng)氧化性習(xí)題【例1】下列關(guān)于硝酸的敘述，正確的是（

）A．稀硝酸能與Fe發(fā)生反應(yīng)，濃硝酸不能B．濃硝酸和稀硝酸都是強(qiáng)氧化劑C．稀硝酸是弱酸，濃硝酸是強(qiáng)酸D．稀硝酸與Cu反應(yīng)，生成NO，而濃硝酸與Cu反應(yīng)只生成NO2B習(xí)題2.在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質(zhì)，銅粉溶解的是（）

①FeCl3

②Fe2O3

③Cu(NO3)2

④KNO3A．只有①或②

B．只有②或④C．只有①或②或③

D．①②③④中任意一種拓展延伸活潑金屬可以與酸反應(yīng)，為什么工業(yè)上可以用鋁槽車運(yùn)輸濃硝酸？硝酸泄漏【思考】【鈍化現(xiàn)象】

常溫,鐵、鋁等遇濃硫酸、濃硝酸時(shí)，金屬表面生成一薄層致密的氧化物薄膜，阻止內(nèi)部的金屬進(jìn)一步與酸發(fā)生反應(yīng)【注意】加熱時(shí)會(huì)反應(yīng)探究課堂濃硫酸與硝酸的比較濃硫酸HNO3穩(wěn)定性酸的通性與Cu反應(yīng)鈍化現(xiàn)象與C反應(yīng)吸水性、脫水性使Fe、Al鈍化濃硝酸

使Fe、Al鈍化有吸水性、脫水性無(wú)Cu+2H2SO4（濃）=CuSO4+SO2↑+2H2O△2H2SO4(濃)+C=2SO2↑+CO2↑+2H2O△穩(wěn)定不穩(wěn)定是是Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O4HNO3(濃)+C=4NO2↑+CO2↑+2H2O探究課堂【思考與討論】硝酸的工業(yè)制備

硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料等。工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)得到硝酸，如下圖所示：N2→NH3:________________________________。NH3→NO:_______________________________。NO→NO2:_______________________________。NO2→HNO3:_____________________________。N2+3H2

2NH3高溫高壓催化劑4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO氮?dú)獍l(fā)生還原反應(yīng)氨氣發(fā)生氧化反應(yīng)NO發(fā)生氧化反應(yīng)NO2既發(fā)生氧化反應(yīng)也發(fā)生還原反應(yīng)探究課堂3、用途制造化肥、炸藥、染料、塑料、硝酸鹽、醫(yī)藥治療心絞痛探究課堂煤、石油和某些金屬礦物中含有硫，在燃燒或冶煉時(shí)往往會(huì)生成二氧化硫。在機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫條件會(huì)使空氣中的氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)，生成氮氧化物。煤燃燒石油燃燒硫礦石汽車尾氣這些氣體對(duì)空氣和我們的生活環(huán)境能造成什么影響呢？探究課堂酸雨的概念和成因酸雨：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：煤、石油等化石燃料的燃燒和某些含硫的金屬礦物的冶煉硝酸型酸雨：汽車尾氣以及硝酸工業(yè)廢氣等成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。NOHNO3N2NO2探究課堂酸雨的危害酸雨有很大的危害，其pH小于5.6，能直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化，還會(huì)加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具和電纜的腐蝕。酸雨腐蝕過(guò)的雕像酸雨腐蝕過(guò)的森林探究課堂常見(jiàn)的環(huán)境污染環(huán)境污染形成原因主要危害溫室效應(yīng)大氣中CO2含量不斷增加全球變暖，冰川融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蝕建筑物光化學(xué)煙霧氮氧化物和碳?xì)浠衔锏呐欧盼：θ梭w健康和植物生長(zhǎng)臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烴的排放地球上的生物受太陽(yáng)紫外線的傷害加劇赤潮和水華含磷洗衣粉的大量使用及廢水的任意排放使藻類過(guò)度繁殖，水質(zhì)惡化，發(fā)生在海水中為赤潮，淡水中為水華白色污染聚乙烯塑料的大量使用、任意丟棄破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境探究課堂5,酸雨的防治①調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源；②研究煤的脫硫技術(shù)，改進(jìn)燃燒技術(shù)，減少SO2的排放；③加強(qiáng)工業(yè)廢氣的回收處理；④改進(jìn)汽車尾氣的處理技術(shù)，提高汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。習(xí)題【例1】