内容正文:
第3课时 硝酸 酸雨及防治
[学习目标]
1.能从物质类别、氮元素化合价的角度认识硝酸的性质及含氮物质间的相互转化。(证据推理与模型认知)
2.认识常见的大气污染物,了解酸雨的形成、危害及其防治。(科学态度与社会责任)
(见学生用书P32)
知识点1 硝酸的性质
1.硝酸的物理性质
(1)硝酸是① 无 色、② 易 挥发、③ 有刺激性 气味的液体。
(2)挥发出的硝酸在空气中与水蒸气结合形成白雾。
(3)通常市售硝酸中HNO3的质量分数为68%~70%,HNO3质量分数为95%以上的浓硝酸通常叫做发烟硝酸。
2.硝酸的化学性质
(1)酸性
在水中的电离方程式为④ HNO3H++N 。
(2)不稳定性
①浓硝酸⑤ 见光或者受热 会分解,其化学方程式为⑥ 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 。
②长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中;实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(3)强氧化性
①硝酸具有很强的⑦ 氧化性 ,且硝酸的浓度不同,与金属反应的产物也不同。
②硝酸与铜反应实验装置如图所示,填写下表。
硝酸
浓度
实验现象
实验结论
浓硝酸
反应⑧ 剧烈 、铜丝⑨ 变细 ,产生⑩ 红棕 色气体,溶液呈蓝绿色
铜与浓硝酸反应生成⑪ NO2 ,化学方程式:⑫ Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
稀硝酸
反应⑬ 缓慢 、铜丝⑭ 变细 ,产生⑮ 无色 气体,溶液呈蓝色
铜与稀硝酸反应生成⑯ NO ,化学方程式:⑰ 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
知识点2 工业制备硝酸
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:
写出上述转化中每一步的化学方程式,并分析含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。
①⑱ N2+3H22NH3 ,N2发生⑲ 还原 反应;
②⑳ 4NH3+5O24NO+6H2O ,NH3发生㉑ 氧化 反应;
③㉒ 2NO+O22NO ,NO发生㉓ 氧化 反应;
④㉔ 3NO2+H2O2HNO3+NO ,NO2即发生氧化反应又发生还原反应。
知识点3 酸雨及防治
1.酸雨的概念
正常雨水由于溶解了㉕ 二氧化碳 ,其pH约为5.6,而酸雨的pH㉖ < 5.6。
2.酸雨的形成
大气中的㉗ 二氧化硫 、㉘ 氮氧化物 及它们在大气中发生反应后的生成物溶于㉙ 雨水 会形成酸雨。
3.酸雨的危害及防治
(1)酸雨的危害
①直接㉚ 损伤 农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊㉛ 酸化 。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的㉜ 腐蚀 。
③导致地下水中重金属元素含量增加,污染水源,危害人体健康。
(2)酸雨的防治
①消除㉝ 污染源 ,改变能源结构,开发利用清洁能源,如太阳能、风能、氢能等。
②对㉞ 酸性物质 的排放加以控制,如燃料脱硫处理,废气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。
③健全法律法规,严格规定污染物的排放标准,提高环境保护意识。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时要注意防护和环境的通风。 ( √ )
(2)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水。 ( × )
(3)碳、铜与浓硝酸反应时,浓硝酸只表现强氧化性。 ( × )
(4)浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性,它们都能使铁、铝钝化。 ( × )
(5)王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物,其氧化性比浓硝酸强。 ( √ )
(6)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。 ( × )
(1)稀硝酸可与Fe(OH)2发生氧化还原反应3Fe(OH)2+10HNO3
3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O。
(2)金属单质与硝酸发生反应时,硝酸既表现出强氧化性又表现出酸性;非金属单质与硝酸发生反应时,硝酸只表现出强氧化性。
(3)硝酸浓度越大,氧化性越强。常温下,稀硝酸能与铁、铝发生反应,但浓硝酸使铁、铝钝化,加热时,铁、铝会与浓硝酸发生反应。
(4)浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1∶3)叫做王水,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
(5)浓硝酸有强酸性和漂白性,加入石蕊试液,先变红,后褪色;稀硝酸有强酸性,无漂白性,加入石蕊试液,只变红,不褪色。
(见学生用书P34)
探究点1 硝酸的性质
1.如何除去浓硝酸中的“黄色”?
答案 在浓硝酸中通入足量的氧气,发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,使NO2转化为硝酸,即可除去浓硝酸中的“黄色”。
2.过量的铜与一定浓度的稀硝酸充分反应,若向反应后的溶液中滴加稀硫酸,过量的铜能否继续溶解?
答案 能继续溶解,向反应后的溶液中滴加稀硫酸,酸性条件下,N可以与铜继续反应,其反应的离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+