第5章 第2节 第3课时 硝酸 酸雨及防治（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2024）

第五章　化工生产中的重要非金属元素 第二节　氮及其化合物 第3课时　硝酸　酸雨及防治 课件使用说明 本课件使用Office2016制作，请使用相应软件打开并使用。 本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑。 本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office2007或WPS 2021年4月份以前的版本，会出现包含公式及数字无法编辑的情况，请您升级软件享受更优质体验。 由于WPS软件原因，少量电脑可能存在理科公式无动画的问题，请您安装Office 2016或以上版本即可解决该问题。 课前教材预案 课堂深度拓展 [学习目标] 1. 能从物质类别、氮元素化合价的角度认识硝酸的性质及含氮物 质间的相互转化。（证据推理与模型认知） 2. 认识常见的大气污染物，了解酸雨的形成、危害及其防治。 （科学态度与社会责任） 返回目录 化学　必修 第二册 　 知识点1　硝酸的性质 1. 硝酸的物理性质 （1）硝酸是① 色、② 挥发、③ ⁠气味 的液体。 （2）挥发出的硝酸在空气中与水蒸气结合形成白雾。 （3）通常市售硝酸中HNO3的质量分数为68％～70％，HNO3质 量分数为95％以上的浓硝酸通常叫做发烟硝酸。 无　 易　 有刺激性　 课前　教材预案 返回目录 化学　必修 第二册 　 2. 硝酸的化学性质 （1）酸性 在水中的电离方程式为④ ⁠。 （2）不稳定性 ①浓硝酸⑤ ⁠会分解，其化学方程式为 ⑥ ⁠。 ②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。 HNO3 H＋＋N 　 见光或者受热　 4HNO3 4NO2↑＋O2↑＋2H2O　 返回目录 化学　必修 第二册 　 （3）强氧化性 ①硝酸具有很强的⑦ ⁠，且硝酸的浓度不同，与金属反 应的产物也不同。 ②硝酸与铜反应实验装置如图所示，填写下表。 氧化性　 返回目录 化学　必修 第二册 　 硝酸浓度 实验现象 实验结论 浓硝酸 反应⑧ ⁠、 铜丝⑨ ⁠， 产生⑩ ⁠色 气体，溶液呈蓝绿 色 铜与浓硝酸反应生成 ⑪ ⁠，化学方程式： ⑫ ⁠ ⁠ ⁠ 剧烈　 变细　 红棕　 NO2　 Cu＋4HNO3（浓） Cu（NO3）2＋2NO2↑＋ 2H2O　 返回目录 化学　必修 第二册 　 硝酸浓度 实验现象 实验结论 稀硝酸 反应⑬ ⁠、 铜丝⑭ ⁠， 产生⑮ ⁠气 体，溶液呈蓝色 铜与稀硝酸反应生成 ⑯ ⁠，化学方程式： ⑰ ⁠ ⁠ ⁠ 缓慢　 变细　 无色　 NO　 3Cu＋8HNO3（稀） 3Cu（NO3）2＋2NO↑＋ 4H2O　 返回目录 化学　必修 第二册 　 知识点2　工业制备硝酸 工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如图 所示： 写出上述转化中每一步的化学方程式，并分析含氮物质发生的是 氧化反应还是还原反应。 返回目录 化学　必修 第二册 　 ①⑱ ，N2发生⑲ ⁠反应； ②⑳ ，NH3发生㉑ ⁠ ⁠反应； ③㉒ ，NO发生㉓ ⁠反应； ④㉔ ，NO2即发生氧化反应又 发生还原反应。 N2＋3H2 2NH3　 还原 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O　 氧 化　 2NO＋O2 2NO　 氧化　 3NO2＋H2O 2HNO3＋NO　 返回目录 化学　必修 第二册 　 知识点3　酸雨及防治 1. 酸雨的概念 正常雨水由于溶解了㉕ ，其pH约为5.6，而酸雨的 pH㉖ 5.6。 二氧化碳　 ＜　 返回目录 化学　必修 第二册 　 2. 酸雨的形成 大气中的㉗ 、㉘ ⁠及它们在大气中发生 反应后的生成物溶于㉙ ⁠会形成酸雨。 二氧化硫　 氮氧化物　 雨水　 返回目录 化学　必修 第二册 　 3. 酸雨的危害及防治 （1）酸雨的危害 ①直接㉚ ⁠农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊 ㉛ ⁠。 ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的㉜ ⁠ ⁠。 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。 损伤　 酸化　 腐蚀 返回目录 化学　必修 第二册 　 （2）酸雨的防治 ①消除㉝ ⁠，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㉞ ⁠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。 污染源　 酸性物质　 返回目录 化学　必修 第二册 　 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时要注意防护和环境的通 风。 （　√　） （2）稀硝酸可溶解Fe（OH）2生成Fe（NO3）2和水。 （　×　） （3）碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性。 （　×　） √ × × 返回目录 化学　必修 第二册 　 （4）浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性，它们都能使铁、铝钝 化。 （　×　） （5）王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，其氧化性 比浓硝酸强。 （　√　） （6）浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。 （　×　） × √ × 返回目录 化学　必修 第二册 　 （1）稀硝酸可与Fe（OH）2发生氧化还原反应3Fe（OH）2＋ 10HNO3 3Fe（NO3）3＋NO↑＋8H2O。 （2）金属单质与硝酸发生反应时，硝酸既表现出强氧化性又 表现出酸性；非金属单质与硝酸发生反应时，硝酸只表现出 强氧化性。 返回目录 化学　必修 第二册 　 （3）硝酸浓度越大，氧化性越强。常温下，稀硝酸能与铁、铝 发生反应，但浓硝酸使铁、铝钝化，加热时，铁、铝会与浓硝酸 发生反应。 （4）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。 （5）浓硝酸有强酸性和漂白性，加入石蕊试液，先变红，后 褪色；稀硝酸有强酸性，无漂白性，加入石蕊试液，只变 红，不褪色。 返回目录 化学　必修 第二册 　 探究点1　硝酸的性质 1. 如何除去浓硝酸中的“黄色”？ 答案　在浓硝酸中通入足量的氧气，发生反应4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3，使NO2转化为硝酸，即可除去浓硝酸中的“黄色”。 课堂　深度拓展 返回目录 化学　必修 第二册 　 2. 过量的铜与一定浓度的稀硝酸充分反应，若向反应后的溶液中 滴加稀硫酸，过量的铜能否继续溶解？ 答案　能继续溶解，向反应后的溶液中滴加稀硫酸，酸性条件 下，N 可以与铜继续反应，其反应的离子方程式为3Cu＋8H＋ ＋2N 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 返回目录 化学　必修 第二册 　 3. 向浓硝酸中加入少量炭粉，无明显现象，缓慢加热，发现炭粉 逐渐溶解，产生红棕色气体，试写出该反应的化学方程式，该反 应中，硝酸体现了哪些性质？ 答案　化学方程式为C＋4HNO3（浓） CO2↑＋4NO2＋ 2H2O，硝酸体现了强氧化性。 返回目录 化学　必修 第二册 　 硝酸的氧化性 （1）硝酸的氧化性很强，除Pt、Au以外的大多数金属都能被硝 酸氧化，但不生成H2。 （2）浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。一般情况下，浓硝酸的还 原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。 （3）在与铜的反应中，硝酸既表现出强氧化性又表现出酸性。 硝酸与非金属反应时只表现出氧化性，反应规律：非金属单质＋ 浓硝酸 最高价氧化物或高价含氧酸＋NO2↑＋H2O。 返回目录 化学　必修 第二册 　 （4）硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或 离子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、S 等均能被硝 酸氧化。 （5）N 在酸性条件下表现出强氧化性，但在碱性、中性条件 下，N 无氧化性。 返回目录 化学　必修 第二册 　 【例题1】下列反应既体现硝酸的酸性，又体现硝酸的氧化性的 是（　　） A. CuO＋2HNO3Cu（NO3）2＋H2O B. FeO＋4HNO3Fe（NO3）3＋2H2O＋NO2↑ C. C＋4HNO3CO2↑＋2H2O＋4NO2↑ D. NH3＋HNO3NH4NO3 答案　B　 返回目录 化学　必修 第二册 　 解析　A项，硝酸中氮元素的化合价没有变化，只生成硝酸盐， 则只体现硝酸的酸性，错误；B项，生成硝酸铁，体现硝酸的酸 性，且硝酸中部分氮元素的化合价由＋5降低为＋4，体现硝酸的 氧化性，正确；C项，硝酸与碳反应，硝酸中氮元素的化合价全 部降低，只体现硝酸的氧化性，而不能体现酸性，错误；D项， 反应中没有元素化合价发生变化，只生成硝酸盐，则只体现硝酸 的酸性，错误。 返回目录 化学　必修 第二册 　 【变式1】如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L－ 1的浓硝酸并加热，待反应结束后，下列微粒在体系中一．定．存在 的是（　　） ①N 　②F 　③Fe3＋　④NO2　⑤NO A. ① B. ①⑤ C. ②④⑤ D. ①②③⑤ 答案　A　 返回目录 化学　必修 第二册 　 解析　①无论铁粉是否过量，铁与浓硝酸加热反应均生成硝酸 盐，则体系中一定大量存在N ，①正确；②若硝酸过量，铁 与浓硝酸加热反应生成硝酸铁，体系中存在Fe3＋，若铁粉过量， 铁与浓硝酸加热反应生成硝酸亚铁，体系中不存在Fe3＋，则体系 中可能存在Fe2＋，②错误；③若硝酸过量，铁与浓硝酸加热反应 生成硝酸铁，体系中存在Fe3＋，若铁粉过量，铁与浓硝酸加热反 应生成硝酸亚铁，体系中不存在Fe3＋，则体系中可能存在Fe3＋， ③错误；④铁与浓硝酸开始加热反应只生成二氧化氮，则体系中 一定大量存在二氧化氮，④正确； 返回目录 化学　必修 第二册 　 ⑤铁与浓硝酸加热反应只生成二氧化氮，随反应的进行，硝酸浓 度会变低，铁与稀硝酸反应生成一氧化氮，则体系中可能存在一 氧化氮，⑤错误；故选A项。 返回目录 化学　必修 第二册 　 “三酸（浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸）变稀”问题辨析 （1）浓盐酸与足量的二氧化锰反应时，浓盐酸浓度逐渐变小， 变为稀盐酸时不再与二氧化锰反应。 （2）浓硫酸与足量的铜反应时，浓硫酸浓度逐渐变小，变为稀 硫酸时不再与铜反应。 （3）浓硝酸与足量的铜反应时，浓硝酸浓度逐渐变小，变为稀 硝酸时，会继续反应，但还原产物发生改变，生成NO。 返回目录 化学　必修 第二册 　 探究点2　酸雨及防治 4. 我国城市环境中常见的大气污染物主要有哪些？ 答案　SO2、NO2、CO、烟尘等。 返回目录 化学　必修 第二册 　 5. 燃煤中加入适量石灰石或生石灰起到“固硫”的作用，可以有 效减少酸雨，你知道原理是什么吗？ 答案　燃煤中加入适量石灰石或生石灰发生反应：CaCO3 CaO＋CO2↑，CaO＋SO2 CaSO3，2CaSO3＋O2 2CaSO4，能减少SO2的排放，可以有效减少酸雨。 返回目录 化学　必修 第二册 　 1. 硫酸型酸雨的形成过程 图中标号所示的化学方程式： ①2SO2＋O2 2SO3 ②SO2＋H2O H2SO3 ③SO3＋H2O H2SO4 ④2H2SO3＋O2 2H2SO4 返回目录 化学　必修 第二册 　 2. 硝酸型酸雨的形成过程 汽车尾气 NO NO2 HNO3 图中标号所示的化学方程式： ①2NO＋O2 2NO2 ②3NO2＋H2O 2HNO3＋NO 返回目录 化学　必修 第二册 　 3. 酸雨的防治 返回目录 化学　必修 第二册 　 4. 常见的环境问题 环境问题 形成原因 主要危害 温室效应 大气中CO2等含量不断增加 全球变暖，冰川融化 酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化，腐蚀建筑物 光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长 臭氧层空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外 线的伤害加剧 返回目录 化学　必修 第二册 　 环境问题 形成原因 主要危害 赤潮和水华 含氮磷洗衣粉的大量使用或工业废水的任意排放 使藻类过度繁殖，水质恶 化，发生在海水中为赤 潮，淡水中为水华 白色污染 聚乙烯塑料的大量使 用、任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境 返回目录 化学　必修 第二册 　 【例题2】下列有关酸雨及其形成的说法正确的是（　　） A. pH小于7的降雨通常称为酸雨 B. 酸雨的形成和空气中CO2含量增多有直接关系 C. 大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因 D. 植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨的形成 答案　C　 返回目录 化学　必修 第二册 　 解析　酸雨是指pH＜5.6的降雨，A项错误；CO2含量增多，会 导致温室效应，不会导致酸雨的形成，B项错误；含硫化石燃料 燃烧会产生大量SO2，经过一系列变化会形成酸雨，C项正确； 植被破坏、水土流失、生态环境破坏不会导致酸雨的形成，D项 错误。 返回目录 化学　必修 第二册 　 【变式2】某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含有SO2的 烟气，以减少其对环境造成的污染。下列有关说法正确的是 （　　） A. 二氧化硫吸收塔中发生的反应为 SO2＋S ＋H2O 2HS B. 氨气吸收塔中发生的反应为 HS ＋OH－ H2O＋S C. 上述流程利用的是氧化还原反应原理 D. 上述流程中SO2可循环利用 返回目录 化学　必修 第二册 　 解析　二氧化硫用（NH4）2SO3溶液吸收，发生的离子反应为 SO2＋S ＋H2O 2HS ，A项正确；氨气吸收塔中发生 的反应为HS ＋NH3·H2O N ＋S ＋H2O，B项错 误；题述流程中各反应都没有元素化合价的变化，不是氧化还原 反应，C项错误；题述流程吸收SO2，不能循环利用，D项错误。 答案　A　 返回目录 化学　必修 第二册 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 $$