【公開課】硝酸與酸雨的防治+課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第2節(jié)氮及其化合物第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素課堂引入運(yùn)輸硝酸的鋁槽車發(fā)生泄露事故，現(xiàn)場聞到刺鼻的氣味，同時(shí)產(chǎn)生大量紅棕色煙霧。消防員緊急調(diào)來大量沙子，在酸液流經(jīng)之處壘起堤壩，并迅速運(yùn)來熟石灰進(jìn)行處理。剛泄漏時(shí)泄漏一段時(shí)間問：硝酸呈現(xiàn)出哪些物理性質(zhì)？1.物理性質(zhì)四、硝酸揮發(fā)出來的HNO3分子遇到空氣中的水分子結(jié)合成的小液滴，實(shí)際是霧。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%的硝酸為濃硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%以上的硝酸為“發(fā)煙硝酸”顏色揮發(fā)性氣味狀態(tài)溶解性密度無色刺激性氣味比水大與水任意比例互溶液體易揮發(fā)思考：3.金屬可以與酸反應(yīng)，為什么可以用鋁槽車運(yùn)輸濃硝酸？1.硝酸是無色液體，但久置的濃硝酸為什么會(huì)顯黃色？2.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？剛倒出來久置后2.化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性：四、硝酸4HNO3===2H2O＋4NO2↑＋O2↑光照或△一般將濃硝酸保存在棕色細(xì)口瓶中，并放置于陰涼處久置硝酸由于NO2溶解而使其變黃色問：該如何保存硝酸？2.化學(xué)性質(zhì)(2)酸的通性：HNO3=

H++NO3-硝酸酸堿指示劑遇石蕊變紅，遇酚酞不變色與堿反應(yīng)H++OH-=H2O與堿性氧化物反應(yīng)2H++Na2O=2Na++H2O與某些鹽反應(yīng)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O2.化學(xué)性質(zhì)(3)強(qiáng)氧化性：①稀硝酸和濃硝酸都有強(qiáng)氧化性②濃度越大氧化性越強(qiáng)：濃HNO3>稀HNO3③濃度不同，與金屬反應(yīng)的產(chǎn)物也不同由于HNO3中的N+5價(jià)，處在最高價(jià)，故硝酸具有較強(qiáng)的得電子能力注意實(shí)驗(yàn)5-8實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)5-82.化學(xué)性質(zhì)(3)強(qiáng)氧化性：①與金屬單質(zhì)Cu＋4HNO3(濃)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

問1：一定量的金屬銅放入濃硝酸后，銅有剩余，推測產(chǎn)生的氣體成分有哪些?再向其中加入稀硫酸，銅還會(huì)繼續(xù)溶解嗎?中性和堿性溶液中NO3-無氧化性，當(dāng)溶液中有大量H+存在時(shí)，NO3-就表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性a.與Cu思考：鐵在常溫下可以和稀硝酸反應(yīng)，預(yù)測鐵與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物，試寫出化學(xué)方程式。Fe過量時(shí)：Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2Fe少量時(shí)：Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O總反應(yīng)：3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O提示：硝酸與變價(jià)金屬(如Fe)反應(yīng)，根據(jù)金屬量的多少分別得到高價(jià)、低價(jià)或兩種價(jià)態(tài)共存的混合物。(3)強(qiáng)氧化性：①與金屬單質(zhì)常溫下，鐵、鋁的表面被濃HNO3

氧化，生成一層致密的氧化物薄膜，阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。故常溫下可以用鐵或鋁制容器來盛裝濃HNO3b.

鈍化當(dāng)加熱時(shí)，鐵、鋁會(huì)與濃HNO3或濃H2SO4發(fā)生反應(yīng)。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(3)強(qiáng)氧化性：②與非金屬單質(zhì)C+4HNO3(濃)===2H2O+4NO2↑+CO2↑△S+6HNO3(濃)===

H2SO4+6NO2↑+2H2O△③與還原性化合物

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+問：I-、Br-、Fe2+、S2-、SO32-可以和H+、NO3-共存嗎？3.應(yīng)用硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、炸藥、硝化纖維塑料、醫(yī)藥、染料等4.工業(yè)制硝酸①②③④N2H2O2O2H2ONH3NO2HNO3NO1.試寫出以下每一步轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式。2.分析上述每一步反應(yīng)中氮元素化合價(jià)的變化，指出氮元素發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)。工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過一系列反應(yīng)得到硝酸：4.工業(yè)制硝酸寫出有關(guān)化學(xué)方程式:N2→NH3:_______________________________。NH3→NO:______________________________。NO→NO2:______________________________。NO2→HNO3:____________________________。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)4NH3+5O2

=4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O

=2HNO3+NO

N2+3H2

2NH3高溫高壓催化劑課堂引入(3)類型：五、酸雨及防治1.酸雨的概念和成因(1)酸雨：主要指pH小于5.6

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。(2)成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。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NOHNO3N2NO22.酸雨的危害五、酸雨及防治對人體的直接危害：酸雨的刺激性，與其形成的硫酸霧和硫酸鹽霧，能浸入人的肺部，引起肺水腫等疾病而使人致死；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。3.酸雨的防治五、酸雨及防治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)，提高尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，新能源車的使用。4.常見環(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)境課堂拓展二氧化硫和氮氧化物的消除方法SO2的消除方法①鈣基固硫法：將生石灰和含硫的煤混合燃燒，S轉(zhuǎn)化為CaSO4。反應(yīng)原理：CaO+SO2=CaSO3、2CaSO3+O2=2CaSO4(生產(chǎn)石膏)總反應(yīng)：2CaO+2SO2+O2=2CaSO4②氨水脫硫法：將SO2通過氨水并被氧化生成氮肥(NH4)2SO4。反應(yīng)原理：2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O、2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4③堿液吸收法：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。NOx的消除①堿液吸收法：2NO2

+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

NO2

+NO+2NaOH=2NaNO2+H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。②催化轉(zhuǎn)化法：NOx和NH3或CO在高溫和催化劑的條件下反應(yīng)生成N2。課堂練習(xí)【例1】某學(xué)習(xí)小組為研究銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的差異，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

下列說法不正確的是(

)A．反應(yīng)開始前通入過量的CO2氣體，目的是排除裝置內(nèi)的空氣B．A中的離子方程式為：Cu＋2NO3－＋4H＋=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2OC．當(dāng)B中0.03