5.2.3 硝酸 酸雨及防治-2024-2025学年高一化学教学优选课件（人教版2019必修第二册）

第一章 化学反应的热效应 第五章 化工生产中的主要非金属元素 第二节 氮及其化合物 本节重点 硝酸的强氧化性 酸雨及其防治 第3课时 硝酸 酸雨及防治 中医书籍《本草纲目拾遗》记载： （强水）：西洋人所造，性最猛烈，能蚀五金。王怡堂先生云∶其水至强，五金八石皆能穿漏，惟玻璃可盛。 此水性猛烈，不可服食。西人凡画洋画，必须镂板于铜上者，先以笔画铜，或山水人物，以此水渍其间一昼夜，其渍处铜自烂，胜于雕刻。 强水是什么？ 2 铂金饰品以其所代表着“永恒”的含义，受到大多数人的喜爱。但铂金真的是永恒的吗？ 不是，王水能很轻易的将铂金溶解，而王水的主要成分之一是硝酸 3 硝酸的个人阐述 大家好！我的名字叫硝酸，内心纯净透明，热衷于穿棕色的衣服，爱好广泛，喜欢游泳，向往自由，有机会就在空气中溜达，有一些人不喜欢我，因为我会散发出刺激性的味道。但是，一个名叫“工业”的人相当喜欢我。告诉大家一个秘密，我有双重人格，主人格（+5价的氮元素）很强势，次人格（+1价的氢元素）比较温婉，和金属交往，主人格强势牵手，但并不是所有的金属都能牵手成功，有的牵手成功一瞬间就遭到了反对，我也是很无奈呀！如果你深入的了解我，一定会喜欢我！现在，开启我们愉快的相处之旅吧...... 主题1:硝酸的性质与用途 硝酸的物理性质 颜色 气味 溶解性 挥发性 无色液体 有刺激性气味 与水以任意比互溶,质量分数为95%以上的硝酸叫发烟硝酸 易挥发（沸点是83℃） 瓶口有白雾 【思考】浓硝酸久置后呈黄色，为什么？ 主题1:硝酸的性质与用途 硝酸的化学性质 1.不稳定性 4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O 或光照 ∆ 【思考】 硝酸该如何保存？ 一般将浓硝酸保存在棕色细口瓶中，并放置于阴凉处 浓硝酸不稳定见光或受热会分解生成NO2，NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。 向浓硝酸中通入氧气，发生反应4NO2+O2+2H2O==4HNO3，消除黄色。 主题1:硝酸的性质与用途 2.酸性 硝酸是一元强酸 HNO3 H++NO3- 与指示剂显色 与金属反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与弱酸盐反应 硝酸 稀硝酸使蓝色石蕊溶液变为红色， 浓硝酸使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 NaOH+HNO3=NaNO3+H2O Na2O+2HNO3=2NaNO3+H2O CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O 回顾浓硫酸，硝酸能与与活泼金属反应生成氢气吗？ 【思考】 不生成H2 主题1:硝酸的性质与用途 硝酸的化学性质 探究稀硝酸和浓硝酸氧化性强弱（与Cu反应） 现象： 【实验5-8】 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 主题1:硝酸的性质与用途 硝酸的化学性质 2.强氧化性 Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑ Cu+4H++2NO3- = Cu2++2H2O+2NO2↑ 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑ 3Cu+8H++2NO3- = 3Cu2++4H2O+2NO↑ ①与金属反应 酸性 强氧化性 浓稀硝酸都有氧化性：浓硝酸＞稀硝酸 浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO 除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属 主题1:硝酸的性质与用途 硝酸的化学性质 1、足量的Cu中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应? 一开始是铜与浓硝酸反应: Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 随着反应进行, 硝酸由浓变稀,则发生: 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 2、反应停止后,如果在溶液中再加入足量硫酸会出现什么情况? 溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜,当然此时NO3-/H+的溶度较稀. 中性和碱性溶液中NO3-无氧化性，当溶液中有大量H+存在时，NO3-就表现出强氧化性。 课堂检测 【思考】金属铁、铝等虽然能与稀硝酸或稀硫酸反应，但在常温下却可以用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸，这是为什么呢？ 课本P15:常温下，铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。当加热时，铁、铝会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。 当加热时，铁、铝会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。 主题1:硝酸的性质与用途 2.强氧化性 试着写出少量/过量Fe粉分别于稀硝酸反应的方程式。 Fe + 4HNO3(稀) == Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O （ Fe少量） 3Fe+ 8HNO3(稀) == 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O （ Fe过量） 【思考】 为什么铁少量生成三价铁，铁过量生成二价铁？ 课堂检测 2.强氧化性 ② 与某些非金属反应 C+4HNO3（浓） 2H2O+4NO2↑+CO2↑ ∆ S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O △ ③与还原性化合物反应 “NO3-+H+”的组合具有强氧化性。 与I-、Br-、Fe2+、S2-、SO32-等均会发生氧化还原反应。 主题1:硝酸的性质与用途 VHNO3:VHCl = 1:3 组成的混合物 记忆方法 ：王水：“三言（盐）一笑（硝）” 又称王酸、硝基盐酸，是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体，是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)按体积比为3:1组成的混合物。它是少数几种能够溶解金、铂等不活泼金属的液体之一，它名字正是由于它的腐蚀性之强而来。 资料卡片——王水 疑惑：“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？ 主题1:硝酸的性质与用途 硝酸的制备 工业制法 硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示： N2+3H2 2NH3 高温高压 催化剂 4NH3 + 5O2 催化剂 4NO + 6H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 主题1:硝酸的性质与用途 硝酸的用途 炸药、燃料、医药、硝化纤维，化肥等 主题1:硝酸的性质与用途 课堂检测 1.正误判断 (1)硝酸具有很强的氧化性，硝酸的浓度不同，与金属反应的产物也不同( ) (2)浓HNO3使紫色石蕊溶液先变红后褪色( ) (3)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水( ) (4)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性( ) (5)过量的铜和一定量浓硝酸反应，生成的气体只有二氧化氮( ) (6)常温下，将铝片放入浓硝酸，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应( ) √ √ × × × × 课堂检测 2.某学习小组为研究铜与浓、稀硝酸反应的差异，设计了如图所示的实验装置。 下列说法不正确的是(　　) A．反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气 B．A中的离子方程式为：Cu＋2NO3－＋4H＋= Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O C．当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol D．C装置中装入一定量的水进行尾气处理 D 煤、石油和某些金属矿物中含有硫，在燃烧或冶炼时往往会生成二氧化硫。 在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物。 煤燃烧 这些气体对空气和我们的生活环境能造成什么影响呢？ 酸雨的概念和成因 酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。 成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。 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 S SO2 SO3 H2SO4 硝酸型酸雨：汽车尾气以及硝酸工业废气等 NO HNO3 N2 NO2 主题2:酸雨及其防治 酸雨的危害 使湖泊中鱼虾死亡 破坏露天文物古迹 破坏土壤成分使农作物减产甚至死亡 腐蚀建筑物和工业设备 损坏植物叶面导致森林死亡 饮用酸化的地下水危害人类 主题2:酸雨及其防治 酸雨的危害 (1)对人体的直接危害首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水肿等疾病而使人致死。 (2)引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长。 (3)破坏土壤、植被、森林。 (4)腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。 (5)渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。 主题2:酸雨及其防治 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。 主题2:酸雨及其防治 酸雨的防治 【拓展】SO2、氮氧化物的吸收或转化 碱液吸收 ① SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O ② NO+NO2+2NaOH=2NaNO3+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 氨水吸收 2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3 还原转化 8NH3+6NO2 7N2+12H2O 一定条件 4NH3+6NO 5N2+6H2O 一定条件 还原转化 2SO2+O2 2SO3 一定条件 ∆ SO3+H2O = H2SO4 主题2:酸雨及其防治 课堂检测 正误判断 (1)酸雨是指pH小于7的降雨( ) (2)化石燃料燃烧产生大量CO2，是形成酸雨的主要原因( ) (3)氮氧化物、硫的氧化物都可以形成酸雨( ) (4)防治酸雨的根本途径是减少人为SO2、NOx的排放( ) × × √ √ 课堂检测 1.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是 选项 氧化物 环境问题 主要来源 A CO2 破坏臭氧层 化石燃料的燃烧 B SO2 温室效应 工厂废气的排放 C NO2 光化学烟雾 汽车尾气的排放 D CO 酸雨 汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧 C 课堂检测 2.酸雨是对pH小于5.6的降水的统称。下列说法错误的是 A.空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨 B.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因 C.汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有能形成酸雨的氮氧化物 D.为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，可对燃料进行脱硫处理 B 课堂小结 硝酸 分子结构 化学性质 不稳定性 强氧化性 物理性质 常温与铜反应 常温与铁、铝钝化 加热与铁、铝反应 加热与碳、硫反应 常温与还原性物质反应 酸雨及防治 硝酸 和 酸雨 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 28 Thank you for watching Lavf58.30.100 中性和碱性溶液中NOeq \o\al(－,3)无氧化性，当溶液中有大量H＋存在时，NOeq \o\al(－,3)就表现出强氧化性，如有H＋、NOeq \o\al(－,3)存在的溶液中就不能存在I－、Br－、Fe2＋、S2－、SOeq \o\al(2－,3)等还原性离子。 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$