硝酸酸雨及其防治課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第二節(jié)氮及其化合物第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第4課時(shí)硝酸酸雨及其防治無(wú)色液體很強(qiáng)沸點(diǎn)低，易揮發(fā)跟水任意比互溶，溶解放出大量熱。1、硝酸的物理性質(zhì)A.色態(tài)：B.腐蝕性：C.沸點(diǎn)：D.溶解性：硝酸（HNO3）

95%以上的硝酸稱(chēng)為“發(fā)煙硝酸”發(fā)煙硝酸的“發(fā)煙”原因是揮發(fā)出的硝酸和空氣中的水蒸氣形成硝酸小液滴，所發(fā)出的“煙”實(shí)際上是

。霧①與指示劑反應(yīng):稀硝酸使石蕊試液由紫變紅；濃硝酸使紫色石蕊試液先變紅后褪色；②與堿的反應(yīng)，生成鹽和水；

③與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽和水；

④與鹽的反應(yīng)生成新鹽和新酸

1）酸的通性Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OH++OH-=H2ONa2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O2、硝酸的化學(xué)性質(zhì)

載29噸硝酸的鋁槽車(chē)側(cè)翻發(fā)生泄露事故，造成大量紅棕色煙霧，現(xiàn)場(chǎng)可聞到刺鼻的氣味。消防人員運(yùn)來(lái)純堿進(jìn)行處理，以便防止其擴(kuò)散并污染。思考1：為什么現(xiàn)場(chǎng)有大量紅棕色的煙霧？思考2：從化合價(jià)的角度分析，除了NO2氣體，還會(huì)有什么物質(zhì)產(chǎn)生？

濃硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光或受熱會(huì)分解生成NO2硝酸泄漏4HNO3=====4NO2↑+O2↑+2H2O光照或加熱注：保存方法

2）不穩(wěn)定性保存硝酸要用棕色瓶（防光）、置于陰涼處（防熱），玻璃塞（橡膠塞易被氧化）。【情境·思考】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室取出一瓶濃硝酸，

發(fā)現(xiàn)溶液顯黃色,與教材中關(guān)于硝酸的描述出現(xiàn)偏差。(1)請(qǐng)解釋一下原因?濃硝酸不穩(wěn)定,見(jiàn)光或受熱會(huì)分解生成NO2，NO2溶于濃硝酸使溶液顯黃色。(2)如何去除硝酸的黃色?向濃硝酸中通入氧氣(或空氣)，發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O===4HNO3，消除黃色。小結(jié)：通常見(jiàn)光易分解的物質(zhì)（提示---棕色試劑瓶）有：回憶：高錳酸鉀、硝酸銀、雙氧水、氯水（次氯酸）、硝酸...①常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸鈍化②與金屬反應(yīng)：濃硝酸→NO2，稀硝酸→NO，無(wú)H2放出3）強(qiáng)氧化性HNO3中氫元素為+1價(jià)氮元素為+5價(jià)，而HNO3中的+5價(jià)氮的氧化性強(qiáng)于+1氫，導(dǎo)致與金屬反應(yīng)時(shí)是HNO3中的+5價(jià)氮得電子被還原，不能生成H2。Ⅰ、銅與硝酸反應(yīng)：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑現(xiàn)象：1、濃硝酸與銅：2、稀硝酸與銅：試管內(nèi)產(chǎn)生大量紅棕色氣體，溶液逐漸變綠，銅絲逐漸變細(xì)試管上部出現(xiàn)紅棕色氣體，溶液逐漸變藍(lán)，銅絲逐漸變細(xì)Ⅱ、鐵與硝酸反應(yīng)：硝酸過(guò)量：Fe+4HNO3（?。?Fe(NO3)3+2H2O+NO↑Fe+4H++NO3-=Fe3++2H2O+NO↑硝酸不足：3Fe+8HNO3（稀）=3Fe(NO3)2+4H2O+2NO↑3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++4H2O+2NO↑④與非金屬反應(yīng)：C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H2O⑤與還原性離子反應(yīng)：SO32-→SO42-、Fe2+→Fe3+、I-→I2

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△Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O4HNO3(濃)+C=4NO2↑+CO2↑+2H2O2H2SO4(濃)+C==2SO2↑+CO2↑+2H2O△濃硫酸與硝酸的比較穩(wěn)定不穩(wěn)定是是

勞厄和弗蘭克，曾獲得1914年和1925年的物理學(xué)獎(jiǎng)，德國(guó)納粹政府要沒(méi)收他們的諾貝爾獎(jiǎng)牌，他們輾轉(zhuǎn)來(lái)到丹麥，請(qǐng)求丹麥同行、1922年物理學(xué)獎(jiǎng)得主玻爾幫忙保存。1940年，納粹德國(guó)占領(lǐng)丹麥，受人之托的玻爾急得團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)。同在實(shí)驗(yàn)室工作的一位匈牙利化學(xué)家赫維西（1943年化學(xué)獎(jiǎng)得主）幫他想了個(gè)好主意：將獎(jiǎng)牌放入“王水”中，純金獎(jiǎng)牌便溶解了。玻爾于是將溶液瓶放在實(shí)驗(yàn)室架子上，來(lái)搜查的納粹士兵果然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這一秘密。戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，溶液瓶里的黃金被還原后送到斯德哥爾摩，按當(dāng)年的模子重新鑄造，于1949年完璧歸趙。能使不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。濃硝酸和濃鹽酸按體積比為1∶3混合得到的混合物。王水1.下列反應(yīng)中硝酸既能表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是()A.使石蕊溶液變紅B.與銅反應(yīng)放出NO氣體，生成Cu(NO3)2C.與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體，生成NaNO3D.與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO2B2.下列有關(guān)濃硝酸的說(shuō)法不正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)室常用濃硝酸與金屬鋅反應(yīng)制備氫氣B.常溫下濃硝酸能使金屬鋁鈍化C.濃硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光易分解，需要避光保存D.濃硝酸易揮發(fā)，打開(kāi)瓶塞，瓶口有白霧產(chǎn)生A三階段三反應(yīng)三設(shè)備N(xiāo)O氧化成NO2

熱交換器硝酸的生成吸收塔氨的催化氧化轉(zhuǎn)化器4NH3+5O2

===

4NO+6H2O催化劑△2NO+O2===

2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO3.工業(yè)上制硝酸的原理催化劑NH3空氣空氣NH3熱交換器轉(zhuǎn)化器吸收塔工業(yè)制備硝酸的流程N(yùn)O、O2、N2等NO2、O2、N2等HNO3H2O

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(chē)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。它們會(huì)引起呼吸道疾病，危害人體健康，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使人死亡。二、酸雨及防治(1)對(duì)人體的直接危害首先是它的刺激性，其次是它會(huì)形成硫酸霧和硫酸鹽霧，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水腫等疾病而使人致死。(2)引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動(dòng)物生長(zhǎng)。(3)破壞土壤、植被、森林。(4)腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料等。(5)滲入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中鋁、銅、鋅、鎘等對(duì)人體有害金屬元素的含量會(huì)偏高。酸雨的危害2飲用酸化的地下水危害人類(lèi)腐蝕建筑物和工業(yè)設(shè)備破壞土壤成分使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡損壞植物葉面導(dǎo)致森林死亡破壞露天文物古跡使湖泊中魚(yú)蝦死亡

酸雨的危害：(1)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極開(kāi)發(fā)新能源(2)對(duì)煤（其中含硫?yàn)?.3%-5%)進(jìn)行處理，如選洗加工、綜合開(kāi)發(fā)、在煤中加入適量的生石灰、對(duì)排放的煙進(jìn)行處理等(3)種植能夠吸收SO2的有關(guān)樹(shù)木(如臭椿、垂柳、柳杉）等(4)加強(qiáng)工廠廢氣的回收處理(5)改進(jìn)汽車(chē)尾氣的處理技術(shù)，控制尾氣排放酸雨的防治3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。酸雨的形成1Ⅰ.硫酸型酸雨的形成過(guò)程：①SO2→SO3：____________________。②SO2→H2SO3：__________________。③SO3→H2SO4：_____________________。④H2SO3→H2SO4：______________________。SO3＋H2O===H2SO42H2SO3＋O2===2H2SO4Ⅱ.硝酸型酸雨形成過(guò)程：①NO→NO2：____________________。②NO2→HNO3：____________________________。2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NOSO2＋H2O?H2SO32SO2＋O2?2SO3△催化劑SSO2SO3H2SO4NO2HNO3硝化炸藥軍事上用得比較多的是2,4,6-三硝基甲苯(TNT)。它是由甲苯與濃硝酸和濃硫酸反應(yīng)制得的，是一種黃色片狀物，具有爆炸威力大、藥性穩(wěn)定、吸濕性小等優(yōu)點(diǎn)，常用做炮彈、手榴彈、地雷和魚(yú)雷等的炸藥，也可用于采礦等爆破作業(yè)?！究茖W(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任】硝酸甘油用于治療冠心病制化肥、農(nóng)藥、染料等【科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任】“三酸兩堿”是重要的化工原料，是指:硝酸、硫酸、鹽酸、

燒堿、純堿

“三酸兩堿”是衡量一個(gè)國(guó)家化工發(fā)展水平的標(biāo)志【科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任】①原子守恒法②電子得失守恒法③電荷守恒法④利用離子方程式計(jì)算法4.硝酸與金屬計(jì)算:1、原子守恒法Cu+4HNO3(濃)

=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OHNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用以NO3-的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3物質(zhì)的量。n(反應(yīng)的硝酸)=n(被還原的硝酸)+n(未被還原的硝酸)=n(氮的氧化物)+2n(Cu2+)例.25.6mgCu跟含有1.4×10-3mol的硝酸恰好完全反應(yīng),反應(yīng)完畢后收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為()

A．7.84mLB．13.44mLC．15.68mLD．17.92mLB2、電子得失守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。例.某二價(jià)金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)，金屬與硝酸所消耗的物質(zhì)的量之比為2:5，則HNO3的還原產(chǎn)物是（）A.NH4NO3B.N2OC.NOD.NO2ABHNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中（不考慮OH-）則有：c(NO3-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)。3、電荷守恒法例.3.2g銅與過(guò)量硝酸反應(yīng)，硝酸被還原為NO2和NO。反應(yīng)后溶液中含H+amol,則此時(shí)溶液中含NO3-的物質(zhì)的量為_(kāi)_________mol。(a+0.1)4、利用離子方程式計(jì)算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NO3-

在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類(lèi)題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算，先作過(guò)量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO3-進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒。例.1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物質(zhì)的量濃度分別為0.1mol/L和0.4mol/L。若向該混合液中加入足量的銅粉，則最多能溶解銅粉的質(zhì)量為()

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