内容正文:
第五章 化学生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第三课时 硝酸 酸雨及防治
【学习目标】1.通过实验探究、讨论交流,了解硝酸的主要性质—酸性、不稳定性和强氧化性,并能从氧化还原反应角度分析反应原理,认识硝酸浓度不同其氧化性强弱不同、还原产物不同,知道硝酸是重要的化工原料。
2.通过阅读思考、查阅资料,从含氮物质的性质及转化的视角,了解酸雨的概念,知道酸雨形成的主要原因是二氧化氮和二氧化硫进入大气,酸雨会严重危害环境及防治方法,增强环境保护意识,培养社会责任感。
【学习重点】硝酸的不稳定性和强氧化性
【学习难点】硝酸的强氧化性原理及应用
【课前预习】
旧知回顾:1.氮元素有多种价态,每种价态可对应一种混合物,请完成下表内容。
氮的价态
-3
0
+1
+2
+3
+4
+5
物质举例
性质特征
2. 硝酸(HNO3)是一种常见的一元强酸,具有酸的通性,请举例说明。
新知预习:1.如何证明硝酸具有强氧化性,请举例说明。
2.硝酸与金属反应的特点和规律是什么?
【课中探究】
情景导入:2023年2月14日,美国亚利桑那州图森市高速公路一卡车侧翻,引发危险物质硝酸泄漏,产生大量红棕色烟雾,现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理,以防止其扩散造成更大危害。
(见PPT视频)
一、硝酸
活动一、硝酸的性质
任务一、观察浓、稀HNO3样品,阅读教材P15页内容,思考总结硝酸具有哪些物理性质?
【注意】
任务二、讨论交流:阅读教材P15页内容,结合所学知识,思考硝酸具有哪些化学性质?
【注意】
【对应练习】1.下列关于硝酸的说法不正确的是( )
A.浓硝酸是一种易挥发的液体混合物
B.浓硝酸在空气中敞口放置,因吸收水蒸气而浓度减小
C.浓硝酸不稳定,易分解生成二氧化氮、氧气和水
D.常温下,浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中
2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是( )
A.能使紫色石蕊溶液变为红色
B.与铜反应放出一氧化氮气体,生成硝酸铜
C.与碳酸钠反应放出二氧化碳气体,生成硝酸钠
D.与单质硫混合共热时生成硫酸和二氧化氮
活动二、探究硝酸的强氧化性
任务一、实验探究:根据教材P15页【实验-5-8】(或实验视频),观察浓HNO3、稀HNO3和Cu的反应的实验现象,并分析其原理,填写表格内容。
实验操作
实验现象
实验原理
实验结论
实验装置
稀HNO3
与Cu
浓HNO3
与Cu
【注意】
任务二、问题探究:(1)浓硝酸的氧化性很强,为什么运输浓硝酸时还是用铁罐车和铝槽车运输?
(2)结合P教材102页“资料卡片”,回答“王水”的组成及性质,归纳总结硝酸与金属反应的特点和规律是什么?
(3)少量铁粉或过量铁粉与稀硝酸反应的产物是什么?并写出化学方程式。
【注意】
任务三、阅读教材P16页“思考与讨论”内容,回答硝酸有哪些用途?工业上如何制硝酸?
【对应训练】1.硝酸与铜反应实验装置如图所示,下列有关叙述不正确的是( )
A.浓硝酸呈黄色是因溶有其分解产生的NO2
B.用稀硝酸实验时试管上方气体略有红棕色
C.用浓硝酸实验时溶液呈绿色是因溶有NO
D.反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强
2.工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如图所示:
下列说法错误的是( )
A.过程①属于氮的固定
B.氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成NO2
C.过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.常温下可用铁质容器储存浓硝酸
二、酸雨及防治
活动一、酸雨的形成
任务一、讨论交流:结合所学知识,思考氮和硫的氧化物的主要来源是什么?
任务二、观察教材P16页图5-51,思考酸雨的定义、形成原因及类型分别是什么?
【对应练习】1.下列关于氮及其化合物的说法错误的是
A. N2化学性质稳定,是因为分子内氮氮三键很强
B. NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C. 可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏
D. HNO3具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属
2.酸雨被称为“天堂的眼泪”,会造成水土酸性化、建筑物加速腐蚀等危害。下列说法正确的是( )
A.酸雨不会对动植物产生任何影响
B.使用新型能源不会对酸雨的防治产生效果
C.酸雨指的是pH小于7的雨水
D.NO2和SO2的过度排放是形成酸雨的主要原因
活动二、酸雨的危害及防治
任务一、阅读教材P16页有关内容,回答酸雨有哪些危害?
任务二、讨论交流:结合教材P17页“研究与实践”栏目,回答如何测定雨水的pH及防治酸雨?
(1)雨水的pH测定: