5.2.3硝酸 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

第一章 化学反应的热效应 第五章 化工生产中的主要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第3课时 硝酸 酸雨及防治 “粮”安中国 第一章 化学反应的热效应 第五章 化工生产中的主要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第3课时 硝酸 酸雨及防治 1. 通过了解工业制备硝酸的氮循环，构建元素守恒观念，体会化学 与工业生产的密切联系，感受可持续发展理念； 2. 通过氮及其化合物“价-类”二维图，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，构建物质转化 的一般思路；（重点） 3. 认识SO2、NOx为大气污染物，了解酸雨的形成、危害及其防治， 增强环保意识和社会责任感。 素养目标 从金色麦浪到民族脊梁的化学密码 元素化合价 单质 盐 酸 氧化物 物质类别 氢化物 0 NH3 N2 NO NO2 HNO2 HNO3 NO2- NO3- NH4+ N2O5 +2 +4 -3 +5 +3 任务一：硝酸的制备 N2O4 如何合成硝酸铵？ 任务1-1：设计硝酸的合成路线 问题1：合成氨气的路线？ 问题2：合成硝酸的路线？ 资料卡片 N2 NH3 N2 NH3 NO NO2 HNO3 N2 NO NO2 HNO3 任务1-2：硝酸的工业制备 热交换器 氧化炉 N2 NH3 NO NO2 HNO3 任务1-2：硝酸的工业制备 问题3：根据工业合成硝酸的装置图，思考各装置内分别通过哪些反应实现氮的转化？写出相关化学方程式。 教材P16 N2→NH3: ________________________ NH3→NO: __________________________ NO→NO2: _________________________ NO2→HNO3: _______________________ 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO N2+3H2 2NH3 高温高压 催化剂 任务二：硝酸的性质 熔点：-42℃ 沸点：83℃ 密度：1.50g/cm3 颜色 挥发性 气味 状态 溶解性 密度 无色 刺激性气味 比水大 与水任意比例互溶 液体 易挥发 任务2-1：硝酸的物理性质 任务二：硝酸的性质 任务2-2：硝酸的化学性质 刚倒出来 久置后 浓硝酸 浓硝酸 问题4：浓硝酸久置后呈黄色，为什么？ （1）不稳定性： 4HNO3===4NO2↑＋O2↑＋2H2O　 △ 或光照 问题5：如何去除硝酸的黄色？ 4NO2+O2+2H2O = 4HNO3 问题6：如何保存浓硝酸？ 保存在棕色试剂中，并避光放置于阴凉处。 任务二：硝酸的性质 任务2-2：硝酸的化学性质 问题7：从物质类别角度，预测硝酸有哪些化学性质呢？ （2）酸性： 一元强酸：HNO3 = H＋ + NO3― 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 不生成H2 如NaOH H+ + OH- = H2O 如CuO 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O 如Na2CO3 2H+ + CO32- = H2O + CO2↑ ？ 任务二：硝酸的性质 任务2-2：硝酸的化学性质 问题8：从元素化合价角度，预测硝酸还有哪些化学性质呢？ HNO3 = H＋ + NO3― 物质类别 元素化合价 氢化物 单质 氧化物 酸 碱 盐 +5 +4 +3 +2 0 -3 NH3 NH4+ N2 N2O5 NO NO2 HNO3 NH3∙H2O NO-3 任务二：硝酸的性质 任务2-2：硝酸的化学性质 ① 浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色 ② 常温下，铁、铝遇到浓硝酸发生钝化（化学反应） 用铝槽车、铁槽车装运浓硝酸和浓硫酸 （3）强氧化性： 任务二：硝酸的性质 任务2-2：硝酸的化学性质 实验5-8：浓HNO3和稀HNO3与铜的反应 任务二：硝酸的性质 任务2-2：硝酸的化学性质 Cu与浓HNO3 铜丝变细，产生大量红棕色气体，溶液逐渐变绿 铜丝变细，开始产生少量无色气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为红棕色，溶液逐渐变蓝 Cu与稀HNO3 Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 红棕色 3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 无色 2NO+O2 == 2NO2 结论1：浓稀硝酸都有强氧化性：浓硝酸＞稀硝酸；浓硝酸→NO2，稀硝酸→NO； 实验5-8：浓HNO3和稀HNO3与铜的反应 结论2：反应物相同，浓度不同，反应产物不同。 任务二：硝酸的性质 任务2-2：硝酸的化学性质 问题9：为什么铜和浓硝酸反应溶液逐渐变为绿色？ NO2在溶液中达到饱和，NO2饱和溶液呈黄色，硝酸铜溶液呈蓝色，混合成绿色 问题10：足量的铜与一定量的浓硝酸反应，得到气体的成分是什么？ NO、NO2的混合气体 问题11：若铜与硝酸反应后，硝酸不足而铜剩余，向反应体系中加入稀硫酸，铜是 否继续溶解？若溶解，发生什么反应？ C＋4HNO3(浓) === CO2↑＋4NO2↑＋2H2O △ 问题12：类比浓硫酸，写出浓硝酸与非金属木炭反应的化学方程式？ 任务二：硝酸的性质 任务2-2：硝酸的化学性质 物理性质 硝酸的性质 化学性质 分类——属于强酸 价态——最高价 特性——不稳定性 无色、有刺激性气味的液体，具有挥发性，可以任意比例溶于水 具有酸的通性 具有强氧化性，能与金属、非金属、还原性物质反应 具有不稳定性、 见光或受热容易分解 任务三：酸雨及防治 任务3-1：酸雨是如何形成的呢？有什么危害？如何防治？ 酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸 S SO2 SO3 H2SO4 硫酸型酸雨： 硝酸型酸雨： NO2 HNO3 成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的 1. 酸雨的形成 任务三：酸雨及防治 2. 酸雨的危害 ①酸化的地下水，危害人体健康 ②直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化; ③加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 任务三：酸雨及防治 3. 酸雨的防治 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。 任务三：酸雨及防治 ①钙基固硫法 ②氨水脱硫法 ③碱液吸收法 ①碱液吸收法 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O NO2 + NO + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O ②催化转化法 NOx和NH3在高温和催化剂的条件下反应生成N2 含SO2废气的处理方法 含NOx尾气的处理方法 催化剂 6NO + 4NH3 ==== 5N2 + 6H2O 催化剂 6NO2 + 8NH3 ==== 7N2 + 12H2O 课堂小结 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的性质不相对应的一组是( ) A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——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的红色褪去——强氧化性 D 随堂练习 B 课后作业 整理氮及其化合物“价-类”二维图，并根据物质类别及化合价 特点，书写含氮物质间相互转化的化学方程式；（作业本） 小册子P143中的 1-8；11； 化学 我们的生活, 我们的未来! 谢谢大家！  Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 会溶解；发生的反应为3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 2．对如图所示实验的有关分析正确的是(　　) A．反应相同质量的铜片所需硝酸的量相同 B．右边针筒中生成红棕色气体 C．该反应过程中硝酸仅体现氧化性 D．左边针筒发生反应的离子方程式为Cu＋ 2NOeq \o\al(－,3)＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O $