内容正文:
高效课时(三) 硝酸 酸雨及防治
课程标准
核心素养
1.结合真实情境并通过实验探究,了解硝酸的主要性质,认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。
2.结合真实情境,认识硫、氮的化合物对生态环境的影响,了解酸雨及防治。
3.了解硝酸的工业制法
1.构建物质间转化关系,能从化合价、类别两个角度认识硝酸的性质,培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
2.根据生活和生产中的环境问题,了解酸雨及防治,培养“科学态度与社会责任”的核心素养
高效导学01步 预习新知,落实必备知识
一、硝酸
1.物理性质
颜色
状态
气味
特性
无色
液态
刺激性
易挥发
2.化学性质
(1)不稳定性
①浓硝酸见光或受热易分解,化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
②保存:一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(2)强氧化性
①与金属铜反应
实验
物质
稀硝酸
浓硝酸
实验
装置
实验
现象
试管内开始产生少量无色气体,反应逐渐加快,气体在试管口变为红棕色,溶液逐渐变蓝,铜丝逐渐变细
试管内产生大量红棕色气体,溶液逐渐变蓝,铜丝逐渐变细
化学
方程式
8HNO3(稀)+3Cu===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
4HNO3(浓)+Cu===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②与Fe、Al反应
常温下,浓硝酸可使铁、铝表面形成一层致密的氧化物薄膜,即使Fe、Al钝化,所以可以用铁或铝制容器来盛装浓硝酸。当加热时,Fe、Al会与浓硝酸发生反应。
3.工业制硝酸
将氨经过一系列反应得到硝酸,如图所示。
写出每步反应的化学方程式:
(1)N2+3H22NH3;
(2)4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)2NO+O2===2NO2;
(4)3NO2+H2O===2HNO3+NO。
二、酸雨及防治
1.SO2与NOx的主要来源
(1)SO2主要来自煤、石油的燃烧和含硫金属矿物的冶炼。
(2)NOx主要来自机动车尾气(高温条件下空气中氮气和氧气反应生成氮氧化物)。
2.酸雨
(1)概念:pH<5.6的雨水。
(2)成因:主要是大气中的SO2和NOx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)危害
①直接损伤农作物,破坏森林和草原,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。
(4)防治
工业废气排放到大气中之前,必须进行适当处理,防止有害物质污染大气,并充分利用原料
【基础判一判】
1.只要雨水的pH<7,雨水属于酸雨(×)
2.CO2的大量排放,导致酸雨的形成(×)
3.常温下,浓HNO3和浓H2SO4与Fe、Al不反应(×)
4.浓硝酸与足量Zn反应,生成的气体中可能有NO2、NO、H2等(×)
5.在铜与硝酸的反应中硝酸只表现氧化性(×)
【知识理一理】
高效导学02步 课堂探究,培优关键能力
突破点一 | 硝酸的强氧化性
【要点培优】
1.规律
(1)硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化性越强。
(2)硝酸作氧化剂的反应中,还原剂一般被氧化成最高价态。
2.表现
(1)硝酸与金属的反应
①除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属,如3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O。
②活泼金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同,可能是NO2、N2O、NO、N2、NH等。
③常温下,浓硝酸能使Fe、Al钝化;加热时可以与Fe、Al发生反应。
(2)硝酸与非金属的反应
①反应规律:非金属单质+浓硝酸―→最高价氧化物或其含氧酸+NO2↑+H2O;
②实例:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(3)硝酸与还原性化合物的反应
HI、HBr、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、SO等还原性化合物或离子均能被HNO3氧化。
3.应用——硝酸与金属反应的相关计算
(1)原子守恒法
即:n(HNO3)消耗=x·n[M(NO3)x]+n(NO2)+n(NO)。
(2)电子守恒法
HNO3中氮原子得到的电子的物质的量等于金属失去的电子的物质的量,即金属失电子的物质的量=n(NO2)+3n(NO)。
(3)电荷守恒法
HNO3过量时,反应后溶液中(不考虑OH-)有:c(NO)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)。
(4)离子方程式法
金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属、H+或NO进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。
【知识培优】
1.某同学根据