5.2.5硝酸、酸雨及防治 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节 氮及其化合物 第5课时 硝酸 酸雨及防治 第五章 化工生产中的重要非金属元素 1 新课导入 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。 学习目标 1.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.了解酸雨的概念，形成的主要原因，及对生态环境的影响。 重点难点 硝酸的不稳定性和强氧化性，酸雨的概念。 1、硝酸的物理性质？浓硝酸常时间放置后会变为黄色，浓硝酸呈黄色的原因是什么， 2、在实验室中怎样除去浓硝酸的黄色？应如何保存？ 3、硝酸有哪些化学性质，写出浓硝酸、稀硝酸与铜反应的化学方程式和离子方程式。 4、工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，写出每一步反应的化学方程式。 5、什么是酸雨，形成酸雨的主要污染物是什么？ 思：（阅读课本15-16页，回答下列问题） 状态： 气味： 无色 刺激性气味，易挥发 颜色： 液态 （8mol/L以上） 与水任意比互溶 常用的浓硝酸质量分数为68% 一、硝酸的物理性质 溶解性： 98%以上的硝酸为发烟硝酸 1、不稳定性，见光或受热易分解 4HNO3 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O 光照或加热 【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 【思考】 硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？ 浓硝酸不稳定,见光易分解生成NO2，分解产生的NO2溶解在浓硝酸中,会使溶液呈现黄色 二、硝酸的化学性质 2、酸性：HNO3 = H+ + NO3ˉ 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 稀硝酸使紫色石蕊溶液变为红色， 浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色。 不生成H2 如NaOH H+ + OH- = H2O 如CuO 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O 如Na2CO3 2H+ + CO32- = H2O + CO2↑ 吸收NO2，防止污染空气 控制反应的发生和停止 【实验5-8】硝酸与铜反应 浓硝酸：反应剧烈，铜丝变细，有红棕色气体生成， 溶液由无色变为绿色 稀硝酸：反应较慢，铜丝变细，有气泡产生，接近管口处观察到浅红棕色， 溶液由无色变为蓝色 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 3Cu+8H++2NO3ˉ ===3Cu２++2NO↑+4H2O Cu+4H++2NO3ˉ===Cu２++2NO２↑+2H2O ① 3Cu＋8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ② Cu＋4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 ＋2NO2↑＋2H2O 思考： （1）以上反应中，HNO3表现了什么性质？ 氧化剂与还原剂的物质的量之比分别是多少？ （2）HNO3的还原产物有什么特点？ （3）结合实验现象，想一想浓稀HNO3哪个氧化性更强？ 氧化性、酸性 浓硝酸的还原产物为 NO2，稀硝酸的还原产物为 NO 。 氧化性：浓HNO3 > 稀HNO3 3、强氧化性 （1）与金属反应： HNO3几乎与所有金属（除Au、Pt外）发生氧化还原反应 反应通式： 金属 + HNO3(浓) → 硝酸盐 + NO2↑ + H2O 金属 + HNO3(稀) → 硝酸盐 + NO↑ + H2O 结论： 硝酸具有强的氧化性。硝酸浓度越大，氧化性越强。 （2）常温下，浓硝酸能使较活泼金属 ( Fe、Al ) 钝化。 冷的浓硝酸或浓硫酸使金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内层金属被进一步腐蚀。 加热下，浓硝酸与较活泼金属 ( Fe、Al ) 直接反应 Fe + 6HNO3(浓) Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O Al + 6HNO3(浓) Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O 注：浓：NO2、稀：NO，一般稀：N2O、极稀：NH4NO3 （3）与非金属反应 加热下，浓硝酸与非金属 ( C、S ) 反应。 C + 4HNO3(浓) CO2 + 4NO2↑ + 2H2O 常温下，稀硝酸与Fe (注意用量): S + 6HNO3(浓) H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O 非金属单质＋浓硝酸 → 该非金属元素最高价氧化物或高价含氧酸＋NO2↑＋H2O。 ∆ （4）与某些还原性物质反应如： H2S、I-、SO2、SO32-、Fe2+等 能使不溶于硝酸的金属如铂、金等溶解。 浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合得到的混合物。 王 水 【资料卡片】教材P15 帮 你 记 忆 (3:1) 三、硝酸的工业制法 写出上述转化的化学方程式，并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应： 炸药、燃料、医药、 硝化纤维，化肥等 四、硝酸的用途 二、酸雨及防治 酸雨被称为“空中死神”，你知道什么是酸雨吗？酸雨的危害有哪些？ 空中的SO2主要有哪些来源？ 3.形成酸雨的主要污染物是什么？酸雨是如何形成的？ 1.什么是酸雨，呈酸性的雨水就是酸雨吗？ 由于溶解了二氧化碳，正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH小于5.6 【交流讨论】 2.举例说出酸雨的危害 水质酸化、土壤酸化、腐蚀建筑、设备、破坏植被等 主要污染物为二氧化硫、氮氧化物。 形成途径一： SO2+H2O H2SO3 2H2SO3 +O2 2H2SO4 途径二： 2SO2+O2 2 SO3 SO3+H2O H2SO4 4.（1）若想测量雨水是否为酸雨，请设计实验并写出操作的方法。 取一片pH试纸放置在玻璃片上，用一支干燥的玻璃棒蘸取少许待测雨水点在试纸中央，片刻后与标准比色卡对比，读出pH （2）收集到的酸雨样品，放置时间稍长，酸性反而越强，原因是什么？ 酸雨中的H2SO3为中强酸，易被O2氧化为酸性强的H2SO4 1．酸雨 (1)二氧化硫和氮氧化物的来源 新知探究(三) 酸雨及防治 SO2 ___、_____和某些__________的燃烧和冶炼 NOx 机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的N2与O2反应生成NOx 煤 石油 金属矿物 2）酸雨的形成 ____、__________以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。正常雨水由于溶解了CO2，其pH约为5.6，而酸雨的pH<5.6。 a．硫酸型酸雨的形成过程如图： SO2 氮氧化物 ①__________________。 ②___________________________。 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2．酸雨的危害与防治 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、运输工具及电缆的腐蚀 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，减少二氧化硫和氮氧化物的排放； ③加强工厂废气的回收处理； ④改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放 Lavf58.30.100 铁过量：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 铁少量：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O b．硝酸型酸雨的形成过程如图： 汽车尾气→NONO2HNO3 写出图中标号所对应的化学方程式： $$