内容正文:
第3课时 硝酸 酸雨及防治
课程标准
课标解读
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氮及其重要化合物的主要性质。
2.认识氮及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响
1.掌握硝酸的主要性质。
2.了解硝酸的用途。
3.了解工业制硝酸的原理。
4.了解酸雨的形成及危害
[对应学生用书P23]
知识点一
硝酸的性质
1.物理性质
(1)色味态:无色、有刺激性气味的液体。
(2)挥发性:易挥发。
2.化学性质
3.硝酸的用途
(1)化工原料:制化肥、染料、炸药和硝酸盐等。
(2)化学试剂:实验室中常用的酸。
4.工业上制硝酸
(1)流程
(2)反应
①N2+3H22NH3;
②4NH3+5O24NO+6H2O;
③2NO+O2===2NO2;
④3NO2+H2O===2HNO3+NO。
[注意] (1)硝酸有腐蚀性和挥发性,使用时必须注意防护和通风。
(2)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中,放置在阴凉处。
了解钝化的含义
1.如何稀释浓硝酸?
答案:浓硝酸的密度比水的大,则稀释时将浓硝酸沿器壁慢慢倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2.工业硝酸通常显黄色,其原因是什么?要除去该颜色而不影响硝酸的浓度,采用的方法是什么?
答案:由于HNO3分解产生NO2溶解到HNO3里而呈黄色。通入过量O2,不能加水,否则浓HNO3变成稀HNO3。
知识点二
酸雨及防治
1.概念:pH<5.6的降雨。
2.成因:主要是大气中的二氧化硫与氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水形成的。
3.两种类型(硫酸型、硝酸型)
4.危害
(1)直接损伤农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
(2)加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
[注意] 正常的雨水由于溶解了二氧化碳,其pH约为5.6,而酸雨的pH<5.6。
3.通过车用燃油的精炼加工处理,能否减少汽车尾气中的氮氧化物的排放,减少硝酸型酸雨的产生?
答案:不能。汽车尾气中的氮氧化物不是车用燃油燃烧产生的,实际上是空气中的氮气和氧气在汽缸内在电火花条件下反应生成的。
4.某环保监测站监测刚降下的雨水,每隔一定时间测定其pH,发现pH先变小后基本不变,其原因是什么?
答案:酸雨中的亚硫酸逐渐被空气中的氧气氧化成硫酸,酸性逐渐增强,pH逐渐变小;当酸雨中的亚硫酸完全被空气中的氧气氧化成硫酸后,酸性不变,因而pH也不变。
1.硝酸三大化学性质:强酸性、不稳定性和强氧化性。
2.硝酸强氧化性规律
(1)浓度越大,氧化性越强。
(2)浓硝酸的还原产物一般是NO2,稀硝酸的还原产物一般是NO。
3.记住工业上制硝酸的转化关系图
N2NH3NONO2HNO3。
4.牢记3个化学方程式
(1)4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O。
(2)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(3)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
[对应学生用书P24]
探究一 硝酸的强氧化性
►情境探究
15世纪我国明崇祯年间《徐光启手迹》记载了《造强水法》“绿矾(FeSO4·7H2O)五斤,硝五斤,将矾炒去,约折五分之一,将二味同研细,听用。次用铁作锅,……锅下起火,……取起冷定,开坛则药化为水,锅亦坏矣。用水入五金皆成水,惟黄金不化水中,加盐则化。化过它金之水,加盐则复为砂,沉于底,……强水用过无力……”。“硝”即硝酸钾。
[素材解读]
①
炒矾时发生如下反应:FeSO4·7H2OFeSO4·4H2O+3H2O
②
锅下起火时发生如下反应:2FeSO4·4H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+4H2O、SO3+H2O===H2SO4、KNO3+H2SO4===KHSO4+HNO3
③
五金:传统的五金制品指金、银、铜、铁、锡五种金属
④
黄金只能溶于王水
[问题设计]
(1)“用水入五金皆成水”,用化学方程式表示银溶解的过程?
(2)“加盐则化”的原因是什么?
(3)“强水用过无力”的原因是什么?
答案:(1)Ag+2HNO3(浓)===AgNO3+NO2↑+H2O。
(2)加盐(NaCl)后,“强水”中含王水成分,Au可溶于王水。
(3)“强水”用过以后,生成了硝酸盐溶液,其氧化性减弱或消失。
►核心归纳
1.硝酸和酸碱指示剂
(1)紫色石蕊溶液先变红,后褪色。
(2)紫色石蕊溶液只变红,不褪色。
2.硝酸和金属的反应
(1)除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎能氧化所有的金属。
①Ag+2HNO3(浓)===AgNO3+NO2↑+H2O
②3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O
(2)活泼金属与HNO3反应不生成H2,HNO3的浓度不同,还原产物不同。
(3)常温下浓硝酸能使Fe、A