5.2.3 硝酸、酸雨危害及防治 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

硝酸、酸雨危害及防治 授课人：李旭苗 时间：2024年3月6日 新人教版·必修二·第五章 第二节·氮及其化合物·第三课时 高中化学 1 学习目标 《本草纲目拾遗》记载：（强水）西洋人所造，性最猛，能蚀五金。王怡堂先生云：其水至强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。 HNO3=H++NO3- (强酸) 课堂导入 猜猜这是啥？ 硝酸的物理性质 纯硝酸是无色、易挥发（沸点是83℃）、有刺激性气味的液体， 硝酸可以与水以任意比互溶，质量分数为95%以上的硝酸叫发烟硝酸。 浓硝酸久置后呈黄色，为什么？ 瓶口有白雾 4 1、硝酸的不稳定性 不稳定性（自身氧化还原反应） 4HNO3(浓) ==== 4NO2↑+O2↑+2H2O △ 或光照 保存在棕色细瓶中，并避光放置于阴凉处 纯硝酸 久置硝酸 如何保存浓硝酸？ 溶于水呈黄色 【活动一】 从物质分类和化合价的角度预测硝酸的性质 物质分类 化合价 氢化物 单质 氧化物 酸 碱 盐 +5 +4 +3 +2 0 -3 NH3 NH4+ N2 N2O5 NO NO2 HNO3 NH3∙H2O NO-3 硝酸的化学性质 2、硝酸的酸性 HNO3 = H+ + NO3- ①与指示剂反应: 稀硝酸使石蕊溶液由紫色变为红色,浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性) ②与碱反应: Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O ③与碱性氧化物反应: CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O ④与弱酸盐反应: CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O 变光亮 回顾浓硫酸，硝酸能与与活泼金属反应生成氢气吗？ 【思考】 硝酸是一元强酸 3、硝酸的强氧化性 硝酸泄漏 金属可以与酸反应，为什么能用铝槽车运输浓硝酸？ 常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化反应（类似浓硫酸） 【实验5-8】 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2mL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。 ②与氢后金属反应 ①与氢前金属反应 8 实验探究 【实验5-8】 探究稀硝酸和浓硝酸氧化性强弱 【思考】 为什么溶液逐渐变为绿色？ NO2在溶液中达到饱和，NO2饱和溶液呈黄色，硝酸铜溶液呈蓝色，混合成绿色 3、硝酸的强氧化性 浓硝酸：反应剧烈，有红棕色气体生成 稀硝酸：反应较慢，有气泡产生，接近管口处观察到浅红棕色 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O ②与氢后金属Cu反应 HNO3与氢后金属反应：氧化性、酸性 【注意】 硝酸显什么性？氧化剂与还原剂之比？类比写出Ag与HNO3反应方程式。 （实验室制备NO2、NO ) 教材P18 第6题 3、硝酸的强氧化性 1. 足量的铜与一定量的浓硝酸反应，得到气体的成分是什么？ 提示：NO、NO2的混合气体。铜与浓HNO3反应生成NO2气体，随着反应的进行，硝酸浓度变稀，铜与稀硝酸反应生成NO气体 Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 2. 浓硝酸、稀硝酸与Cu反应产物分别为NO2、NO，反应中稀硝酸化合价降低较多，说明稀硝酸氧化性比浓硝酸强，对吗？ 提示：不对。浓硝酸氧化性比稀硝酸强，体现在浓HNO3反应更剧烈。 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 思考与讨论 练习册P28 3. 若铜与硝酸反应后，硝酸不足而铜剩余，向反应体系中加入稀硫酸，铜是否继续溶解？若溶解，发生什么反应？ 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 4. 写出少量/过量Fe粉分别与稀硝酸反应的离子方程式。 Fe + 4H+ + NO3- == Fe3+ + NO↑ + 2H2O （ Fe少量） 3Fe + 8H+ + 2NO3- == Fe2+ + 2NO↑ + 4H2O （ Fe过量） 思考与讨论 原因？ 练习册P28 Fe常温下会被浓硝酸钝化，是否一定不与浓硝酸反应？ C+4HNO3（浓）= 2H2O+4NO2↑+CO2↑ △ S+6HNO3(浓) = H2SO4+6NO2↑+2H2O △ 硝酸具有强氧化性，试写出浓硝酸与C、S的反应 HNO3与非金属单质反应：氧化性 ③与某些非金属反应 3、硝酸的强氧化性 2. 在pH=1 溶液中，能大量共存的离子组是（ ） A. NH4+、I- 、NO3-、Br- B. S2-、Na+ 、SO32 - 、NO3- C. Cu2+、NO3-、Na+ 、Cl- D. Fe2+ 、K+ 、NO3- 、SO42– 在酸性溶液中(H+)，NO3-具有强氧化性，与S2-、SO32- 、I- 、Fe2+、Br- 等不能共存。 C 1. 下列关于硝酸的叙述，正确的是（ ） A．稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能 B．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂 C．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸 D．稀硝酸与Cu反应，生成NO，而浓硝酸与Cu反应只生成NO2 B 练习册P28 认识王水 资料卡片 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。 资料卡片——王水 VHNO3:VHCl = 1:3 组成的混合物 记忆方法 ：王水：“三言（盐）一笑（硝）” “偷金”—— 去黑心首饰店清洗一些黄金首饰后，首饰质量变轻，这是怎么回事呢？ 硝酸强氧化性 1. 在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是（　　） ① FeCl3　 ② Fe2O3　 ③ Cu(NO3) 2　 ④ KNO3 A．只有①或② B．只有②或④ C．只有①或②或③ D．①②③④中任意一种 D 2. 下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是 (　　) A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体 B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 D 热交换器 氧化炉 硝酸的工业制法 硝酸的工业制法 有关化学方程式: N2→NH3: ________________________。 NH3→NO: __________________________。 NO→NO2: _________________________。 NO2→HNO3: _______________________。 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO N2+3H2 2NH3 高温高压 催化剂 教材P16 为了吸收更充分，往往同时通入O2 尾气处理方法？ 酸雨的形成 酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。 S SO2 SO3 H2SO4 硫酸型酸雨：煤、石油等化石燃料的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼 硝酸型酸雨：汽车尾气以及硝酸工业废气等 NO2 HNO3 成因：主要是大气中的SO2与NO、NO2溶于水形成的。 酸雨的危害 酸雨有很大的危害，能直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 酸雨的防治 ①调整能源结构，发展清洁能源； ②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2的排放； ③加强工业废气的回收处理； ④改进汽车尾气的处理技术，提高汽车尾气排放标准。 尾气处理 2xCO+2NOx === 2xCO2↑+N2↑ 催化剂 对环境影响 NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应: NO+O3→NO2+O ① NO2+O→NO+O2 ② 总反应方程式为2O3====3O2,从整个反应来看NO、NO2的作用有何不同? 破环臭氧层 NO是催化剂：前反应，后生成 NO2是中间产物：前生成，后反应 练习册P32 小结 THANKS 授课人：李旭苗 时间：2024年3月2日 高中化学 25 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 提示：会溶解。发生的反应为3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。  $$