5.2.3 硝酸 酸雨及其防治-【核心素养新教学】2025-2026学年高一化学同步优质教学课件（人教版必修第二册）

该高中化学课件聚焦硝酸的性质及酸雨防治，通过“化学与生活”中酸雨现象提问导入，以氮的价类二维图衔接前后知识，借助实验观察、资料卡片等学习支架，系统呈现硝酸物理性质、化学性质及酸雨成因危害。 其亮点在于通过Cu与浓稀硝酸反应实验培养科学探究与实践能力，结合工业制硝酸和酸雨防治强化科学态度与责任，价类二维图和随堂练习助力化学观念构建。学生能提升分析解决问题能力，教师可高效落实核心素养教学。

高中化学人教版（2019）必修第二册 第3课时 第二节 氮及其化合物  第五章 化工生产中的重要非金属元素 硝酸 酸雨及其防治 化学与生活 弗里茨·哈伯 第一个从空气中制造出氨的科学家，加速了世界农业的发展，因此获得1918年诺贝尔化学奖。 “在现代工业蓬勃发展的同时，我们的环境也面临着很多问题。在一些工业城市，天空中常常弥漫着一种刺鼻的气味，而且还经常下一些酸性很强的雨，对建筑物和环境造成了很大的破坏。你们知道这种酸性雨是怎么形成的吗？ CONTENTS 目录 学习目标 重点： 1. 硝酸的性质。 2. 酸雨的形成与危害。 3. 硝酸相关化学反应的化学方程式书写 难点：1. 硝酸的强氧化性 2. 酸雨形成的复杂化学过程 3. 硝酸与金属反应的实验现象分析和相关计算 氮的价类二维图 +4 +2 0 氧化物 酸 盐 碱 +5 物质类别 化合价 -3 单质 氢化物 N2 NO NO2 NH3 NH3·H2O NH4Cl HNO3 硝酸 硝酸 · 物理性质 新倒出的硝酸 观察药品，结合资料1，归纳硝酸的物理性质 历史上曾用智利硝石（NaNO3）与H2SO4（浓）反应 制备HNO3（沸点：83℃） 资料卡片1 硝酸 · 物理性质 硝酸的物理性质 颜色 状态 沸点 气味 硝酸挥发 硝酸的保存： 用棕色瓶装、在避光阴凉处保存、 用玻璃塞（不用橡胶塞） 无色 液态 沸点低、易挥发 刺激性气味 质量分数为69%的硝酸为浓硝酸 质量分数为95%以上的硝酸为“发烟硝酸” 挥发出来的HNO3分子遇到空气中的水分子结合成的小液滴，实际是雾 [新闻] 载29吨浓硝酸的铝槽车侧翻发生泄露事故，造成大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以便防止其扩散并污染。 [思考] 根据元素种类分析，红棕色烟雾是什么？ 硝酸分解生成的 NO2 [思考] 根据化合价变化分析，硝酸分解还有什么产物生成？ N 元素化合价降低，O 元素化合价升高，还有 O2 生成 硝酸 · 化学性质 在受热或光照条件下，硝酸分解生成 NO2 和 O2 保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处 浓硝酸和发烟硝酸通常溶解有分解生成的 NO2 而呈黄色 [思考] 硝酸应如何保存？ [思考] 为什么浓硝酸（尤其是发烟硝酸）通常呈黄色？如何去除黄色？ 通入适量 O2 可去除黄色 化学性质1 HNO3不稳定、易分解 实验室保存的硝酸 （避光、阴凉处存放） 细口瓶中 久置的硝酸 硝酸 · 化学性质 硝酸 · 化学性质 预测硝酸的化学性质 酸 +5 N 类 价 指示剂变色 与金属单质反应 与碱反应 氧化性 HNO3 化学性质 与某些盐反应 与碱性氧化物反应 N 变价 稀硝酸使石蕊变红 浓硝酸使石蕊先变红后褪色 不会生成 H2 实验一 Cu与硝酸反应 硝酸 · 化学性质 3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Cu+4HNO3（浓） Cu(NO3)2 + 2NO 2 + 2H2O 稀硝酸 浓硝酸 ①、硝酸与铜的反应中，硝酸表现出哪些性质？ ②、每1mol稀HNO3反应时得到3mol e-；浓HNO3得到1mol e-， 可以说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸吗？ 思考 现象 浓硝酸：剧烈反应，生成红棕色气体、溶液变为绿色 稀硝酸：生成无色气体、接触空气后呈浅红棕色，溶液变为蓝色 硝酸 · 化学性质 [思考] 硝酸和 Fe、Al 的反应规律是怎么样的？ ① 常温下，稀硝酸与 Fe、Al 反应生成对应的硝酸盐和NO 浓硝酸与 Fe、Al 反应发生钝化 ② 加热时，浓硝酸与 Fe、Al 反应生成对应的硝酸盐和NO2 [思考] 向浓硝酸中加入过量的铜粉，反应怎么进行？ ① 开始时，浓硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO2 ② 随着反应的进行，硝酸浓度降低变为稀硝酸，反应生成硝酸铜和NO 化学性质2 HNO3强氧化性 硝酸 · 化学性质 [思考] 向浓硝酸中加入金属银，会发生什么反应？ Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O 3Ag+4HNO3(稀) =3AgNO3+NO↑+2H2O 金属与硝酸反应规律： 金属+HNO₃(浓)=硝酸盐+NO2↑+H2O 金属+HNO₃(稀)=硝酸盐+NO↑+H2O 硝酸 · 化学性质 化学性质2 HNO3强氧化性 浓硝酸能溶解大多数的金属，那工业中制取浓硝酸的装置可以用什么材料？ Fe、Al 常温的、浓硝酸 浓硫酸 金属表面生成致密的氧化物薄膜，阻止进一步反应 钝化 硝酸 · 化学性质 HNO3氧化还原反应的规律 1、HNO3无论浓稀都具有强氧化性与几乎所有的金属反应（除金、铂等少数金属），与C、S等非金属单质，以及其他还原性物质都可反应。 2、硝酸参与氧化还原反应时，不生成H2 稀HNO3被还原成NO; 浓HNO3被还原成NO2 浓HNO3和浓HCl按照1:3的体积比混合后，混合物称为“王水”，能使一些不溶于HNO3的金属如金、铂等溶解 资料卡片2 硝酸 · 化学性质 资料： Au+HNO3+4HCl = H[AuCl4]+NO↑+2H2O [思考]溶金改用浓盐酸与NaNO3可以吗？ 电子元器件 硝酸 溶解 Cu2+、Ag+溶液 含Au固体 硝酸+盐酸 溶解、分离 Au3+ e- e- e- 硝酸 · 化学性质 化学性质2 HNO3强氧化性 ②与非金属反应 C + 4HNO3(浓) = 2H2O + 4NO2↑ + CO2↑ △ ③与其他还原性物质反应 (如 H2S、I-、SO2、SO32-、Fe2+等) 浓硝酸+非金属单质 非金属高价氧化物/酸+NO2 △ 硝酸 · 化学性质 化学性质2 HNO3强氧化性 总结 强酸性 HNO3 强氧化性 易分解 4HNO3 光照/▲ 4NO2 +O2 +2H2O （棕色瓶避光保存） （无论浓稀） 浓HNO3 → NO2 稀HNO3 → NO （常温、遇Fe、Al钝化） 酸的五大通性 【了解硝酸的用途及工业制法 硝酸的用途： 制造化肥、炸药、染料、塑料、硝酸盐、医药 用于冠心病心绞痛的治疗及预防，也可用于降低血压或治疗充血性心力衰竭。 硝酸 · 化学性质 3. 工业制硝酸 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： 硝酸 · 化学性质 3. 工业制硝酸 （1）写出每一步反应的化学方程式。 （2）请分析上述反应中的物质类别和氮元素化合价的变化情况，以及每一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应 N2→NH3: NH3→NO: NO→NO2: NO2→HNO3: N的化合价由0变为-3，发生还原反应 N的化合价由-3变为+2，发生氧化反应 N的化合价由+2变为+4，发生氧化反应 氮的化合价由+4变为+5和+2价，既发生氧化反应也发生还原反应 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 硝酸 · 化学性质 随堂练习 1. 硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是（ ） A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 D 硝酸 · 化学性质 2. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 （ ） A．FeCl3溶液中：K+、Na+、SO42﹣、SCN﹣ B．在强碱性溶液中：K+、Na+、CO32﹣、AlO2﹣ C．在盐酸溶液中：K+、Fe2+、SO32﹣、NO3﹣ D．与铝反应产生氢气的溶液中：Na+、K+、HCO3﹣、Cl﹣ B 硝酸 · 化学性质 酸雨及防治 （1）定义：pH＜5.6的降水（正常与水的pH≈5.6）。 （2）成因：主要是大气中的SO2、NO2以及它们在大气中发生反 应后的生成物溶于雨水。 化石燃料燃烧 金属矿物冶炼 SO2 H2SO4 硫酸型酸雨 机动车尾气 硝酸厂尾气 HNO3 NOx 硝酸型酸雨 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 4NO+3O2+2H2O = 4HNO3 （3）类型 ①硫酸型 ②硝酸型 酸雨及防治 （4）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。 酸雨及防治 （5）防治 ①调整能源结构，发展清洁能源。 ②研究煤的脱硫技术，改进燃煤技术，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。 酸雨及防治 随堂练习 . 酸雨被称为“天堂的眼泪”，会造成水土酸性化、建筑物加速腐蚀等危害，下列有关说法正确的是( ) A. 酸雨是指pH<7的雨水，酸雨长时间放置，酸性变强 B. NO2与SO2的过度排放是形成酸雨的主要原因 C. 使用新型能源不会对酸雨的防治产生效果 D. 酸雨不会对动物的健康产生任何影响 B 酸雨及防治 课堂小结 硝酸 酸雨及防治 硝酸 酸雨及防治 物理性质 化学性质 酸性 不稳定性 强氧化性 酸雨成因 酸雨危害 防治措施 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.1.3软件录制 $