5.2.3硝酸和酸雨防治 课件 -2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册
2025-12-15
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普通
摘要:
该高中化学课件聚焦硝酸的物理性质、化学性质(不稳定性、强氧化性等)、工业制法、用途及酸雨的成因与防治,通过硝酸久置变黄现象导入,引导学生探究性质、联系应用,构建“现象-性质-应用-环境影响”的知识支架。
其亮点在于结合实验探究(铜与浓稀硝酸反应)和问题探究(浓硝酸变稀后反应),培养科学探究与实践能力;通过比较硝酸与浓硫酸性质,发展科学思维;关联酸雨防治渗透科学态度与责任。学生能深化物质性质认知,增强环保意识,教师可借结构化体系提升教学效率。
内容正文:
第五章第一节氮及其化合物
第3课时
硝酸和酸雨
适用精简高效
① 常用浓硝酸质量分数为69%
② 质量分数为95%以上的硝酸为“发烟硝酸”
一、硝酸的物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
无色
液体
刺激性
气味
与水可任
意互溶
浓硝酸易挥发
(沸点 83℃)
硝酸是无色液体,
但久置的浓硝酸为什么会显黄色?
二、硝酸的化学性质
1、不稳定性
4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
∆
或光照
(久制硝酸由于NO2溶解而使其变黄色)
硝酸如何保存?
探究:如何去除浓硝酸中黄色?
往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”
保存浓硝酸需要用棕色磨口细口试剂瓶、玻璃塞、放于冷暗处
2、酸的通性
HNO3 = H++NO3-
3、强氧化性 与金属反应
硝酸无论浓稀均有强氧化性且浓度越大氧化性越强:浓HNO3>稀HNO3
铜与浓硝酸反应 铜与稀硝酸反应
现象 常温下反应剧烈,铜片溶解 ;有红棕色的气体产生;
溶液变绿。 反应缓慢,铜片溶解;
有无色的气体产生,气体接触空气时立即变成红棕色;
溶液由无色变为蓝色。
结论
离子
方程式
总结
Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4H+ + 2NO3- =Cu2++2NO2↑+2H2O
3Cu+8H+ + 2NO3- = 3Cu2++2NO↑+4H2O
Cu与HNO3 反应,浓度不同,产物不同,浓度越低,硝酸化合价降低越低
实验探究
足量的Cu中加入少量的浓硝酸 , 可能会发生什么反应?
(3) 反应停止后,如果在溶液中再加入足量盐酸,会出现什么情况?
(1) 开始是铜与浓硝酸反应:
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2) 随着反应进行,硝酸由浓变稀,则发生:
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
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。
溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜
问题探究
用铁(铝)槽车运输浓硝酸、浓硫酸
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
钝化
铁与硝酸
①常温下,浓硝酸能使Fe、Al发生钝化。
②加热会反应
Fe+6HNO3(浓) === Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
③铁在常温下可以和稀硝酸反应,试写出化学方程式。
Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe(过量)+8HNO3(稀) ===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
硝酸与金属反应规律
① 除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎氧化所有的金属
② 常温下,Fe、Al等金属在浓HNO3中发生“钝化”
③ 一般来说,金属与硝酸反应
浓硝酸→NO2,稀硝酸→NO,极稀NH4+都无H2放出
④ 王水(浓HNO3和浓HCl按体积比1:3配制)具有更强的氧化性,能溶解Au、Pt
C+4HNO3(浓) 2H2O+4NO2↑+CO2↑
∆
与非金属反应
S2- 、SO32- 、Fe2+ 、I﹣等离子在酸性条件下不能与NO3-大量共存
S2- 、SO32- 、Fe2+ 、I﹣等离子在酸性条件下不能与NO3-大量共存!
浓硫酸 HNO3
稳定性
酸的通性
与Cu反应
钝化现象
与C
反应
吸水性
脱水性
稳定
不稳定
是
是
Cu+2H2SO4 (浓)= CuSO4+SO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
使Fe、 Al 钝化
浓硝酸 使Fe、 Al 钝化
2H2SO4(浓)+C = 2SO2↑+CO2↑+2H2O
△
4HNO3(浓)+C=4NO2↑+CO2↑+2H2O
有吸水性、脱水性
无
浓硫酸与硝酸比较
N2+3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
①
②
③
④
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
加热
催化剂
3NO2+H2O 2HNO3+NO
三、硝酸的工业制法
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:
2NO+O2=2NO2
氮肥
硝化纤维塑料
染 料
硝酸甘油用于治疗冠心病
化工原料,用于制炸药、染料、医药、硝化纤维,化肥等。
四、硝酸的用途
酸雨:pH小于5.6酸性降水(正常雨水由于溶解了CO2,pH约为5.6)
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
类型:二氧化硫引起硫酸性酸雨和氮氧化物引起硝酸性酸雨
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。
五、酸雨
酸雨的防治
环境污染 形成原因 主要危害
温室效应 大气中CO2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
赤潮和水华 含磷洗衣粉的大量使用及废水的任意排放 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
常见环境污染
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
课堂小结
Lavf58.20.100
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