5.2硝酸与酸雨防治 课件 -2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节 氮及其化合物 第4课时 硝酸　 【核心素养】 1.科学探究与创新意识:能设计验证硝酸强氧化性的实验,并进行实验。 2.证据推理与模型认知:能基于硝酸中氮的化合价的证据推理出硝酸具有强氧化性,进一步强化根据价态律分析物质氧化还原性的认知模型。 3.科学态度与社会责任:知道酸雨会严重危害环境,增强环保意识,培养社会责任感。 【教学重难点】 教学重点:硝酸的化学性质、酸雨及防治 教学难点:硝酸的强氧化性 2023年2月14日，美国亚利桑那州图森市高速公路一卡车侧翻，引发危险物质硝酸泄漏，产生大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以防止其扩散造成更大危害。 新课导入3min 自主学习（8min) 合作学习（10min) 1、（自主，事实）硝酸的物理性质及储存方式。 2、（自主，事实）长期存放硝酸的试剂瓶会由无色变为黄色，原因是什么？那浓硝酸该如何储存？ 3、（合作，概念）实验5-8分别对应的反应现象有哪些（三个现象），烧杯中的NaOH的作用是什么？ 4、（合作，概念）Cu与浓硝酸和稀硝酸反应的离子方程式，硝酸在这其中表现的是不是都是氧化性？ 5、（合作，概念）浓硫酸在加热情况下可以与碳发生反应，那浓硝酸是不是也可以呢？ 6、（自主，事实）酸雨的形成与那些气体有关？酸雨的PH的范围？ 7、（自主，事实）酸雨的危害有哪些？我们该如何防治？ 补充：硝酸是否会与金属反应生成氢气？能被硝酸氧化的离子有哪些？ PART 01 硝酸 学生展示与教师点拨20min 5 01 硝酸 思考：硝酸泄漏会造成哪些严重的后果？消防员在处理泄漏的硝酸时主要的操作是什么？为什么要这样做？ 6 01 硝酸 一、硝酸的物理性质 纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体，沸点低（83℃），易挥发，密度大于水，与水任意比互溶，在空气中遇水蒸气呈“白雾”状，质量分数为98%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。 7 01 硝酸 一、硝酸的物理性质 8 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 1.酸的通性 硝酸为强酸，具有酸的通性。 特殊：①硝酸与金属反应不生成氢气 ②浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红后褪色 9 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 2.不稳定性 硝酸不稳定，见光或受热易发生分解： 4HNO3 ═════ 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O 光照或加热 ①久置的浓硝酸会变黄，是因为分解的NO2溶解在硝酸中。 ②实验室里的浓硝酸要用棕色试剂瓶避光保存在阴凉处。 10 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 3.强氧化性 硝酸中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。浓硝酸和稀硝酸都具有很强的氧化性，且浓度越大氧化性越强。 硝酸的强氧化性使其能和绝大多数的金属单质发生反应(Pt、Au除外)。 11 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 3.强氧化性 12 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 3.强氧化性 铜与浓硝酸、稀硝酸反应对比 试剂 现象 化学方程式 铜与 浓硝酸 铜与 稀硝酸 反应剧烈，铜丝不断溶解，产生红棕色气体，溶液变为绿色 反应较缓慢，铜丝逐渐变细，产生无色气体，遇空气变为红棕色，溶液变为蓝色 Cu+4HNO3══Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 13 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 3.强氧化性 与浓硫酸一样，浓硝酸在常温下也能使铁、铝发生钝化。加热时剧烈反应。 Fe+6HNO3══Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O △ 14 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 3.强氧化性 铁与稀硝酸反应，生成硝酸铁、NO及水。 Fe+4HNO3══Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 思考：若过量的铁与稀硝酸反应，反应情况一样吗？ 15 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 3.强氧化性 过量铁与稀硝酸反应，硝酸先将铁氧化为Fe3+，当硝酸消耗完，过量的铁将Fe3+还原成Fe2+，总反应为： 3Fe+8HNO3══3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O 16 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 3.强氧化性 浓硝酸还能与C、S等非金属单质反应，生成最高价氧化物或最高价含氧酸。 C + 4HNO3 ══ CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O S + 6HNO3 ══ H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O △ △ 17 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 ②硝酸的还原产物有多种可能性，可能是氮的氧化物、氮气、铵根离子。高中阶段，一般认为浓硝酸的还原产物为NO2，稀硝酸的还原产物为NO，若题目有说明，则以说明为准。 有关硝酸强氧化性的注意事项： ①硝酸根离子在酸性环境下即有强氧化性，在溶液中与还原性离子不能大量共存。 18 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 王水，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的液体之一，它名字正是由于它的腐蚀性之强而来。 19 01 硝酸 二、硝酸的化学性质 4.硝酸的工业制备 20 PART 02 酸雨及其防治 21 02 酸雨及其防治 一、酸雨的形成 1.定义 酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。 2.成因 化石燃料燃烧 金属矿物冶炼 SO2 H2SO3 H2SO4 机动车发动机内高温 NOX HNO3 22 02 酸雨及其防治 二、酸雨的危害及防治 1.危害 ①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。 ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 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。 23 02 酸雨及其防治 二、酸雨的危害及防治 1.危害 24 02 酸雨及其防治 二、酸雨的危害及防治 2.防治 ①消除污染源，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。 25 PART 03 硝酸与金属反应的计算 26 03 硝酸与金属反应的计算 一、基本方法——守恒法 1.得失电子守恒 硝酸与金属发生的是氧化还原反应，反应中，金属原子失去的电子总数等于氮原子得到的电子总数。 2.原子守恒(氮原子) 硝酸与金属反应时，既表现氧化性，又表现酸性。参加反应的硝酸，一部分转化成还原产物，一部分仍以NO3-的形式存在于溶液中。溶液中剩余的NO3-与还原产物中N元素的总物质的量等于起始硝酸的物质的量。 27 03 硝酸与金属反应的计算 一、基本方法——守恒法 ：例2、变式训练2 28 03 硝酸与金属反应的计算 二、有关混酸的计算 硝酸与金属反应时，有部分硝酸表现酸性，为节省成本，在工业生产时经常使用硝酸和硫酸的混酸。 例5.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体多少升？ 用离子方程式进行计算 0.672L 29 (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)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水( ) (3)过量的铜和一定量浓硝酸反应，生成的气体只有二氧化氮( ) (4)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( ) × × × √ 1.正误判断 【课堂练习5min】 2.下列有关浓硝酸的说法不正确的是（ ） A.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气 B.常温下浓硝酸能使金属铝钝化 C.浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存 D.浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生 A 3.硝酸与铜反应实验装置如图所示，下列有关叙述不正确的是（ ） A.浓硝酸呈黄色是因溶有其分解产生的NO2 B.用稀硝酸实验时试管上方气体略有红棕色 C.用浓硝酸实验时溶液呈绿色是因溶有NO D.反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强 C PART 03 课堂总结 32 03 课堂总结 这堂课学到了什么？ ①硝酸的性质。 ②酸雨及其防治。 ③硝酸与金属反应的相关计算。 33 PART 06 课后作业 34 06 必做：课本习题＋课时作业选择 选做：13、14、15 35 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$