5.2.3氮及其化合物-【导学案】2023-2024学年高一化学下学期精品学案（人教版2019必修第二册）

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。 重点：硝酸的不稳定性和强氧化性 难点：硝酸的强氧化性原理及应用 自主学习 1．硝酸的物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2．硝酸的化学性质 (1)不稳定性：硝酸见光或受热易发生分解，HNO3越浓，越易分解，温度越高分解越快，光照越强分解越快 其化学方程式 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。 (2)酸性：属于强酸，溶于水完全电离： ，具有酸的通性，能与碱、碱性氧化物、某些盐反应 CaCO3与HNO3反应： (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2) 【易错点】①稀硝酸使石蕊试液变红色，浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性) ②硝酸具有酸的一些通性，但硝酸与活泼金属反应时无氢气产生 (3)强氧化性：HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。还原产物一般为：HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3 ①硝酸与金属的反应：硝酸与金属反应时，硝酸既表现氧化性又表现酸性 （2）铜与浓、稀硝酸反应 实验探究：浓HNO3和稀HNO3与铜的反应 实验装置 向两支具支试管中分别加入浓硝酸和稀硝酸 实验现象 浓HNO3：试管内产生大量红棕色气体，溶液逐渐变绿，铜丝逐渐变细 稀HNO3：试管内开始产生少量无色气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为红棕色，溶液逐渐变蓝，铜丝逐渐变细 化学方程式 实验结论 浓HNO3与金属铜反应生成NO2，稀HNO3与金属铜反应生成NO，浓HNO3的氧化性更强 (3)钝化：与Fe、Al反应：常温下，浓硝酸能使Fe、A1发生钝化，这是因为浓硝酸将Fe、A1表面氧化，使Fe、A1的表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了反应的进一步进行。常温下，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸，但要注意密封，以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。当加热时，加热时可以与Fe、Al发生反应 （4）硝酸与非金属的反应：硝酸与非金属反应时，硝酸只表现出氧化性 非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O 3．硝酸的工业制法 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： 1 2 3 ④ 4．用途 硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。 六、酸雨及防治 （一）．酸雨 1.二氧化硫和氮氧化物的来源 SO2：煤、石油和某些金属矿物的燃烧和冶炼； NOx：机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的N2与O2反应生成NOx。 2.酸雨的形成 二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。正常雨水由于溶解了CO2，其pH约为5.6，而酸雨的pH小于5.6。 （1）硫酸型酸雨的形成过程如图： 写出图中标号所对应的化学方程式： 1