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第五章 化工产业中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
学习目标 核心素养
1.掌握硝酸的性质及主要用途。
2.了解酸雨的形成原因与危害。 1.科学探究与创新意识:通过对浓、稀硝酸与铜反应的实验探究,培养学生发现问题、敢于质疑、勇于创新的探究能力。
2.科学态度与社会责任:通过对酸雨知识的学习,培养学生具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
[对应学生用书第23页]
一、硝酸
1.硝酸的物理性质
颜色 状态 气味 溶解性 挥发性
无色 液 体 刺激性 气味 易 溶于水 有 挥发性
液
刺激性
易
有
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
2.硝酸的化学性质
(1)硝酸的不稳定性
浓硝酸 见光 或者 受热 会分解产生二氧化氮。化学方程式为 4HNO34NO2↑+2H2O+O2↑ 。所以HNO3应盛放在 棕色 试剂瓶中;浓硝酸呈黄色是由于 溶有NO2 。
见光
受热
4HNO34NO2↑+2H2O+O2↑
棕色
溶有NO2
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
(2)硝酸的强氧化性
性质 解释或化学方程式
金属 与铁和铝 常温时浓硝酸使铁、铝 钝化
与
铜 浓硝酸 4HNO3(浓)+CuCu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
稀硝酸 8HNO3(稀)+3Cu3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
非金属 与碳反应 4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O
钝化
4HNO3(浓)+CuCu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
8HNO3(稀)+3Cu3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
3.硝酸的用途
硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。
4.硝酸的工业制法
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
① N2+3H22NH3 ,N2发生 还原 反应;
② 4NH3+5O24NO+6H2O ,NH3发生 氧化 反应;
③ 2NO+O22NO2 ,NO发生 氧化 反应;
④ 3NO2+H2O2HNO3+NO ,NO2既发生 氧化 反应,又发生 还原 反应。
N2+3H22NH3
还原
4NH3+5O24NO+6H2O
氧化
2NO+O22NO2
氧化
3NO2+H2O2HNO3+NO
氧化
还原
写出上述转化的化学方程式,并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应:
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
1.久置的硝酸呈黄色的原因是( )
A.硝酸露置在空气中被氧气氧化了
B.硝酸露置在空气中被氮气还原了
C.硝酸见光或受热分解产生的NO2再溶于硝酸中
D.硝酸是强氧化性酸
答案 C
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
二、酸雨及其防治
1.酸雨
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
2.防治措施
(1)调整 能源结构 ,发展 清洁能源 。
(2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少SO2和 氮的氧化物 的排放。
(3)加强工厂废气的回收处理。
(4)改进汽车尾气的处理技术,控制汽车尾气排放标准。
能源结构
清洁能源
氮的氧化物
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
2.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)酸雨是指pH小于7的降雨。
( × )
(2)化石燃料燃烧产生大量CO2,是形成酸雨的主要原因。
( × )
(3)氮氧化物、硫的氧化物都可以形成酸雨。 ( √ )
×
×
√
(4)防治酸雨的根本途径是减少人为SO2、NOx的排放。 ( √ )
√
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
[对应学生用书第24页]
要点 硝酸的氧化性及有关计算
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
1.将铜片置于两支具支试管的底部(如图),通过分液漏斗分别加入2 mL浓、稀硝酸。
(1)两支具支试管中观察到的实验现象是否完全相同?反应中浓硝酸、稀硝酸起什么作用?
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
(2)分析两支具支试管中发生反应的氮元素的价态变化,思考硝酸的浓度对还原产物有何影响?
提示:(1)不相同。加入浓硝酸的具支试管中出现的现象是铜片表面产生气泡,铜片溶解,溶液变蓝,具支试管上部空间无色变红棕色。加入稀硝酸的具支试管出现的现象是铜片表面产生气泡,铜片溶解,溶液变蓝,具支试管上部空间气体由无色变红棕色,后又变成无色。两支具支试管中浓、稀硝酸既表现出氧化性,又表现出酸性。
(2)反应中,浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO,即硝酸的浓度越低,还原产物的价态