第5章 第2节 第3课时 硝酸 酸雨及防治 （Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学必修第二册（人教版2019 双选版）

第3课时　硝酸　酸雨及防治 (一)硝酸 物理 性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，具有腐蚀性 [微点拨] 硝酸的强氧化性主要表现为氮元素上，故硝酸溶液与金属反应不能放出H2。 [微提醒] 浓硝酸中因溶有分解生成的NO2而显黄色，可在浓硝酸中通入足量的氧气，发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，使NO2转化为硝酸，即可除去“黄色”。 [微点拨] 银等溶于浓、稀硝酸，但是组成为浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1∶3，俗称王水)，能使一些不溶于硝酸的金、铂等金属溶解。 化学性质 酸性 在水中的电离方程式为HNO3===H＋＋NO 不稳 定性 硝酸受热或见光易分解，化学方程式：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O 保存 一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处 强氧化性 与 金 属 Cu 反 应 装置 现象 稀HNO3 浓HNO3 反应缓慢，有少量气泡产生，溶液变蓝，试管口有红棕色气体产生 反应剧烈，有大量气泡产生，溶液变蓝，液面上有红棕色气体产生 结论 缓慢反应生成NO气体 剧烈反应生成NO2气体 反应 方程式 3Cu＋8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 与铁、铝等金属 的反应 铁、铝能与稀硝酸或稀硫酸反应 常温条件下，铁、铝遇浓硫酸或浓硝酸后表面被氧化生成一层致密的氧化膜，这层膜阻止了酸与内层金属的进一步反应，该过程也可以称为“钝化”。在加热或高温条件下，铁、铝等就直接与浓硫酸或浓硝酸反应 (二)酸雨及其防治 SO2与 NOx的 主要来源 (1)SO2主要来自煤、石油的燃烧和某些含硫金属矿物的冶炼。 (2)NOx主要来自机动车尾气(高温条件下氮气和氧气生成氮氧化物) [微思考] (1)呈酸性的雨水就是酸雨吗？为何大部分的雨水会呈现酸性？ 提示：由于溶解了二氧化碳，正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH小于5.6。 (2)收集到的酸雨样品，放置时间稍长，酸性反而越强，原因是什么？ 提示：酸雨中的H2SO3为中强酸，易被O2氧化为酸性更强的H2SO4。 酸雨 (1)概念：pH<5.6的降雨。 (2)成因：主要是大气中的SO2和NO2溶于水形成的。 (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、运输工具及电缆的腐蚀 酸雨的 防治 工业废气排放到大气中之前，进行适当处理，防止有害物质污染大气 [新知探究(一)] 硝酸的强氧化性 [探究与创新能力] [探究活动] 硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸。 设计下列实验装置，观察浓、稀硝酸与铜反应的现象，结合现象交流讨论相关问题。 实验装置 反应现象 ①铜片逐渐溶解 ②反应较快 ③溶液中有气泡产生 ④反应器中充满红棕色气体 ⑤试管中收集到无色气体 ⑥试管中溶液由无色变为蓝色 ①铜丝逐渐溶解 ②反应较慢 ③有无色气泡产生 ④右端液面下降，左端液面升高 ⑤U形管中溶液由无色变为蓝色 1．观察浓、稀硝酸试剂瓶，为何浓硝酸呈现黄色？ 提示：浓硝酸见光或受热分解产生二氧化氮，浓硝酸中因溶有分解生成的NO2而显黄色。 2．根据实验现象的不同，从反应产物的化合价、剧烈程度等方面比较浓、稀硝酸的性质。 提示：浓、稀硝酸的还原产物不同，分别为NO2和NO；反应剧烈程度不同，浓硝酸反应剧烈；均体现了硝酸的酸性和强氧化性；硝酸浓度越大，氧化性越强；硝酸浓度越大，其还原产物中氮元素的价态越高，硝酸的浓度越小，其还原产物中氮元素的价态越低。 3．铜投入稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？若将锌投入稀硝酸中，会有氢气生成吗？ 提示：铜会溶解。由离子方程式：8H＋＋2NO＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，只要溶液中同时存在H＋和NO，铜就会发生反应而溶解。若将锌投入稀硝酸中，因为硝酸的强氧化性，所以不会有氢气生成，会生成NO等氮的氧化物。 [生成认知] 1．硝酸强氧化性的规律 (1)硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。 (2)浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。 (3)还原剂一般被氧化为最高价态。 2．硝酸强氧化性的表现 (1)硝酸与金属的反应：既体现强氧化性，又体现酸性。 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