【寒假預(yù)習(xí)專用】2025春高一化學(xué)必修第二冊(cè)人教版上課課件 5.2.3 硝酸和酸雨的防治

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

新人教版

化學(xué)

必修第二冊(cè)貳叁本節(jié)重難點(diǎn)硝酸的性質(zhì)和用途1酸雨的危害和防治2目錄（強(qiáng)水）：西洋人所造，性最猛烈，能蝕五金。王怡堂先生云∶其水至強(qiáng)，五金八石皆能穿漏，惟玻璃可盛。此水性猛烈，不可服食。西人凡畫洋畫，必須鏤板于銅上者，先以筆畫銅，或山水人物，以此水漬其間一晝夜，其漬處銅自爛，勝于雕刻。中醫(yī)書籍《本草綱目拾遺》記載：強(qiáng)水是什么？課堂導(dǎo)入王水

王水又稱“王酸”，是一種腐蝕性非常強(qiáng)、冒黃色霧的液體，是由濃鹽酸(HCl)和濃硝酸(HNO3)按體積比為3:1組成的混合物。

王水中含有硝酸、氯氣和氯化亞硝酰等強(qiáng)氧化劑，同時(shí)還含有高濃度的氯離子。正因?yàn)槿绱?，王水的氧化能力比硝酸?qiáng)，不溶于硝酸的黃金，卻可以溶解在王水中。課堂導(dǎo)入二戰(zhàn)時(shí)期玻爾巧藏金獎(jiǎng)?wù)抡n堂導(dǎo)入硝酸的物理性質(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”探究課堂剛倒出來久置后硝酸是無色液體，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？探究課堂硝酸的化學(xué)性質(zhì)4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O或光照?一般將濃硝酸保存在棕色細(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？探究課堂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”。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)物質(zhì)分類化合價(jià)氫化物

單質(zhì)

氧化物

酸

堿

鹽

+5+4+3+20-3NH3NH4+N2N2O3N2O4N2O5NONO2HNO3HNO2NH3?H2ONO3-NO2-硝酸的化學(xué)性質(zhì)探究課堂硝酸的化學(xué)性質(zhì)2、酸的通性HNO3=

H++NO3-3、強(qiáng)氧化性稀硝酸和濃硝酸都有強(qiáng)氧化性由于HNO3中的N+5價(jià)，處在最高價(jià)，故硝酸具有較強(qiáng)的得電子能力且濃度越大氧化性越強(qiáng)：濃HNO3>稀HNO3探究課堂硝酸的化學(xué)性質(zhì)課本實(shí)驗(yàn)【5-8】

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)。實(shí)驗(yàn)步驟探究課堂硝酸的化學(xué)性質(zhì)課本實(shí)驗(yàn)【5-8】探究課堂硝酸的化學(xué)性質(zhì)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；溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色。結(jié)論離子方程式總結(jié)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8H+

+2NO3-

=3Cu2++2NO↑+4H2OCu+4H+

+2NO3-

=Cu2++2NO2↑+2H2OCu與HNO3

反應(yīng)，濃度不同，產(chǎn)物不同。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O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)。硝酸的還原產(chǎn)物濃稀極稀NO2NONH4+資料卡片探究課堂足量的Cu中加入少量的濃硝酸,可能會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)?(3)反應(yīng)停止后，如果在溶液中再加入足量鹽酸，會(huì)出現(xiàn)什么情況?

(1)一開始是銅與濃硝酸反應(yīng):Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2)隨著反應(yīng)進(jìn)行，硝酸由濃變稀，則發(fā)生：溶液中存在NO3-，它遇到H+后，會(huì)繼續(xù)氧化銅。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O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。探究課堂硝酸的化學(xué)性質(zhì)——鈍化

大多數(shù)金屬能與硝酸反應(yīng)，但在常溫下，鐵和鋁會(huì)被冷的濃硝酸、濃硫酸鈍化，生成一層致密的氧化膜，阻止了酸與內(nèi)層金屬的反應(yīng)，故可以用鐵（鋁）槽車運(yùn)輸濃硝酸、濃硫酸。探究課堂歸納總結(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。③一般來說，金屬與硝酸反應(yīng)濃硝酸→NO2，稀硝酸→NO，都無H2放出。②常溫下，F(xiàn)e、Al等金屬在濃HNO3中發(fā)生“鈍化”。探究課堂硝酸的化學(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+3、強(qiáng)氧化性探究課堂硝酸的化學(xué)性質(zhì)3、強(qiáng)氧化性③

與某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)：C+4HNO3（濃）2H2O+4NO2↑+CO2↑?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探究課堂硝酸的用途炸藥、醫(yī)藥、硝化纖維塑料，化肥等炸藥硝化纖維塑料探究課堂硝酸的工業(yè)制法工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過一系列反應(yīng)得到硝酸：N2H2ONONO2HNO3H2O2O2NH31.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)。探究課堂硝酸的工業(yè)制法寫出有關(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+5O24NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O

=2HNO3+NO

N2+3H2

2NH3高溫高壓催化劑探究課堂【例1】下列對(duì)于硝酸的認(rèn)識(shí)，不正確的是()A.濃硝酸在見光或受熱時(shí)會(huì)發(fā)生分解B.金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣C.可用鐵和鋁制品盛裝冷的濃硝酸D.銅與硝酸的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)D課堂典例【例2】下列各組中的兩物質(zhì)作用時(shí)，反應(yīng)條件或反應(yīng)物用量的改變，對(duì)生成物沒有影響的是(

)A．Na與O2

B．Fe和FeCl3C．NaOH與CO2 D．Cu與HNO3B課堂典例【例3】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0.03mol銅粉被氧化時(shí)，B中產(chǎn)生的NO氣體大于0.02molD．C裝置中裝入一定量的水進(jìn)行尾氣處理D課堂典例煤、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。酸雨腐蝕過的雕像酸雨腐蝕過的森林探究課堂酸雨的防治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)。探究課堂常見的環(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)境探究課堂【拓展】SO2、氮氧化物的吸收或轉(zhuǎn)化堿液吸收①SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O②NO+NO2+2NaOH=2NaNO3+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O氨水吸收2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3還原轉(zhuǎn)化8NH3+6NO27N2+12H2O一定條件4NH3+6NO5N2+6H2O還原轉(zhuǎn)化SO3+H2O=H2SO4一定條件2SO2+O2

2SO3一定條件?探究課堂【例4】酸雨形成的最主要原因是(

)A．森林遭亂砍濫伐，破壞了生態(tài)平衡B．工業(yè)上大量燃燒含硫燃料C．大氣中二氧化碳的含量增多D．汽車排出大量尾氣B課堂典例則下列說法不正確的是()A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C.上述所