内容正文:
第3课时 硝酸 酸雨及防治
课程标准
核心素养目标
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硝酸的主要性质。
2.认识硝酸在生产中的应用和酸雨对生态环境的影响。
1.科学探究与创新意识:结合化学实验,了解硝酸的主要性质——不稳定性和强氧化性,知道硝酸是重要的化工原料。
2.科学态度与社会责任:了解酸雨的概念,知道酸雨形成的主要原因是二氧化硫和二氧化氮进入大气,知道酸雨会严重危害环境,增强环保意识,培养社会责任感。
[对应学生用书P28]
一、硝酸
1.物理性质
颜色
状态
气味
挥发性
无色
液体
有刺激性气味
易挥发
2.化学性质
(1)不稳定性
浓硝酸见光或者受热会分解产生NO2,化学方程式为4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑。
[微点拨] ①由于浓硝酸见光或受热分解,一般将其保存在带有玻璃塞的棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。②久置的浓硝酸呈黄色,是由于HNO3分解产生的NO2溶解在其中,通入适量空气(或氧气),可使其变成无色。
(2)强氧化性
①与金属的反应(实验5-8)
实验操作
在橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2 mL浓硝酸和稀硝酸,用橡胶塞塞住试管口,使铜丝与硝酸接触,观察并比较实验现象。向上拉铜丝,终止反应
实验现象
浓硝酸与铜反应时,试管内产生大量红棕色气体,溶液逐渐变绿,铜丝逐渐变细;稀硝酸与铜反应时,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
反应原理
稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②与非金属反应
稀硝酸与非金属单质(C、S、P等)在加热条件下反应,非金属单质被氧化,转化为最高价含氧酸(或酸性氧化物)。加热时,C与浓硝酸反应生成CO2、NO2和H2O,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
3.工业上制硝酸的原理
试写出上述四步反应的化学方程式。
①N2+3H22NH3;②4NH3+5O24NO+6H2O;
③2NO+O2===2NO2;④3NO2+H2O===2HNO3+NO。
二、酸雨及防治
1.空气中SO2、NOx的主要来源
2.酸雨
◆名师点拨
硝酸具有酸的通性
(1)硝酸溶液中含有H+,具有酸的化学通性。
(2)浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(H+的作用),后褪色(强氧化性)。
◆名师点拨
硝酸的强氧化性
(1)无论是浓、稀硝酸都具有强氧化性,硝酸的浓度不同,其氧化性不同,与金属反应的产物也不同。
(2)硝酸是氧化性酸,具有很强的氧化性,除Pt、Au外的大多数金属都能被硝酸氧化,但反应中不生成H2。
(3)常温下,铁、铝在浓硝酸(或浓硫酸)中发生钝化,表面生成一层致密的氧化物薄膜。加热时,铁、铝与浓硝酸发生反应。
◆名师点拨
硝酸与金属、非金属的反应
(1)硝酸与金属单质反应,生成硝酸盐、氮氧化物(或铵盐等)和H2O,HNO3表现酸性和强氧化性。
(2)浓硝酸与非金属单质反应,生成最高价含氧酸(或酸性氧化物)、NO2和H2O,HNO3只表现强氧化性。
◆温馨提示
“H++NO”组合与离子共存
(1)“H++NO”组合相当于稀硝酸,具有强氧化性,因与Fe2+、S2-、I-、SO等还原性离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
(2)“OH-+NO”组合不考虑其氧化性,可以与S2-、I-、SO等还原性离子大量共存。
备课札记
◆微辨析(对的画“√”,错的画“×”)
(1)稀硝酸与FeO发生复分解反应,生成Fe(NO3)2和H2O( × )
(2)稀硝酸分别与Fe(OH)2、Fe(OH)3发生反应的类型相同( × )
(3)利用铝制槽罐车运输浓硝酸,是因为常温下铝与浓硝酸不发生反应( × )
(4)氮氧化物和SO2的过度排放是形成酸雨的主要原因( √ )
[对应学生用书P30]
探究一__实验探究硝酸的化学性质
某校研究性小组通过实验探究硝酸的化学性质,将两块铜片分别置于两支具支试管的底部(如图所示),再分别通过分液漏斗滴加2 mL浓硝酸、稀硝酸,观察实验现象。
[问题设计]
(1)分别写出实验1和实验2中反应的化学方程式,并指明硝酸表现的性质。
提示:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;3Cu+8HNO3(稀)===3Cu