5.2.4氮及其化合物（四）硝酸、酸雨及防治 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第五章 第二节 氮及其化合物（四） 硝酸、酸雨及防治 结合实验探究，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。 了解酸雨的概念，知道酸雨的形成原因是二氧化硫和二氧化氮进入大气，知道酸雨会严重危害环境，增强环保意识。 学习目标 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。 资料：王水 在电影《黄金大劫案》中，雷佳音饰演的小东北，用一整车王水，将日本人的8吨黄金全部溶解。 一、硝酸 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 常用浓硝酸的质量分数为69% 。 质量分数为98%的浓HNO3在空气中产生“发烟”现象，叫做“发烟硝酸”。 1. 物理性质 挥发的硝酸对人的眼睛、皮肤，呼吸道黏膜有强烈的刺激性。 思考 为什么久置的浓硝酸是黄色的呢？ 一、硝酸 2. 化学性质 见光或受热会分解生成NO2。 4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O 光照 或加热 如何除去久置浓硝酸的黄色？ 4NO2+O2+2H2O 4HNO3 NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。 一、硝酸 2. 化学性质 （1）不稳定性 思考 Cu分别与稀硝酸和浓硝酸反应 一、硝酸 2. 化学性质 （2）强氧化性 【实验5-8】硝酸与铜反应 实验 操作 两支试管中 分别加入2 mL 浓硝酸和稀硝酸 实验 现象 浓硝酸反应比较 ，铜丝逐渐溶解，产生红棕色气体，溶液变为 ； 稀硝酸反应比较 ，铜丝逐渐溶解，产生 气泡，溶液变为_____。 实验 结论 硝酸无论浓、稀都有 ，而且浓度越大，氧化性______。 【实验5-8】硝酸与铜反应 剧烈 绿色 缓慢 无色 蓝色 强氧化性 越强 3Cu + 8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 一、硝酸 2. 化学性质 （2）强氧化性 Cu + 4HNO3(浓) Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 金属 高价金属氧化物 + NO2 高价金属氧化物 + NO 浓硝酸 稀硝酸 2. 为什么铜与稀硝酸反应的试管口会有红棕色气体产生？ 1. 为什么铜与浓硝酸反应溶液逐渐变绿？ 思考 浓硝酸的氧化性很强，为什么运输浓硝酸时还是用铁罐车和铝槽车运输？ 常温下，铁或铝遇浓硫酸或者浓硝酸时，表面会被氧化为致密的氧化物薄膜，阻止了金属与酸的进一步反应。 钝化 加热时铁、铝和浓硝酸或浓硫酸发生反应。 思考 11 Al + 6HNO3(浓) === Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O △ Fe + 6HNO3(浓) === Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O △ 加热时铁、铝和浓硝酸反应。 一、硝酸 2. 化学性质 （2）强氧化性 稀硝酸与铁的反应： Fe + 4HNO3(稀) == Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O 3Fe(过量) + 8HNO3(稀) == 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O (1)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同， 一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。 (2)硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态 金属的硝酸盐。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。 (3)热的浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或 最高价含氧酸。 【拓展】 C + 4HNO3(浓) === 4NO2↑ + CO2↑+2H2O △ S + 6HNO3(浓) === 6NO2↑ +H2SO4 + 2H2O △ (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－、SO 等均能被硝酸氧化。 【拓展】 【拓展】 (5)氧化性酸和酸的氧化性 ①浓硫酸、硝酸等都是氧化性酸，因为其中的 易获得电子，表现出 很强的氧化性；而盐酸、稀硫酸、碳酸等的酸根部分不能或不易获得 电子，是非氧化性酸。 ②在水溶液中任何酸都能电离出H＋，H＋在一定条件下可获得电子， 被还原为H2，从这一点来说，酸都具有氧化性，但此时H＋表现出的性质 是酸性，这与氧化性酸中心元素获得电子表现出的氧化性不同。 【拓展】 (6)“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， 还原产物发生改变，生成NO。 硝酸是重要化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。 一、硝酸 3. 硝酸的用途 4.工业制硝酸：原理是氨经过一系列反应得到硝酸 一、硝酸 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 ①_________________________，N2发生 反应。 ②___________________________，NH3发生 反应。 ③_________________，NO发生 反应。 ④_________________________，NO2既发生 反应，又发生 反应。 还原 氧化 氧化 氧化 还原 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO N2+3H2 2NH3 催化剂 4NH3+5O2 4NO+6H2O 催化剂 氰化物 单质 氧化物 酸 碱 盐 物质的类别 氮元素的化合价 -3 0 +2 +4 +5 NH3 N2 NO NO2 HNO3 NH3·H2O NH4 + NO3 - 一、硝酸 二、酸雨及其防治 煤、石油和某些含硫矿物，在燃烧或冶炼时会产生SO2。在机车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与氧气反应，生成含氮氧化物。 2.成因： 1.概念： pH小于5.6的雨水。 主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。 二、酸雨及其防治 二、酸雨及其防治 3.分类： （2）硝酸型酸雨（汽车尾气以及硝酸工业废气等） （1）硫酸型酸雨（煤、石油等化石燃料的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼） 二、酸雨及其防治 硫酸型酸雨的形成过程 写出图中标号所示的化学方程式： ① ； ② ； ③ ； ④ 。 SO3＋H2O===H2SO4 2H2SO3＋O2===2H2SO4 SO2+H2O H2SO3 2SO2+O2 2SO3 催化剂 二、酸雨及其防治 硝酸型酸雨的形成过程 写出图中标号所示的化学方程式： ① ； ② 。 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 4.酸雨的危害 二、酸雨及其防治 （1）直接 农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊 。 （2）加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的 。 （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 （1）调整能源结构，发展清洁能源； （2）研究煤的脱硫技术(煤中加入适量的生石灰)； 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。 5.酸与的防治措施 二、酸雨及其防治 【拓展】SO2和氮氧化物的吸收、处理方法 1.常见的SO2吸收、处理方法 （1）“钙基固硫法”脱硫的原理。 SO2+CaO CaSO3 2CaSO3+O2 2CaSO4 （2）“石灰石/石灰—石膏法”脱硫的原理。 SO2+CaCO3 CaSO3+CO2 SO2+Ca(OH)2 CaSO3+H2O 2CaSO3+O2 2CaSO4 NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O 2.常见的的氮氧化物吸收、处理方法 （1）碱液吸收法。 （2）催化转化法 2CO+2NO 2CO2+N2（汽车上安装催化转化器） 8NH3+6NO2 7N2+12H2O 2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O 催化剂 （3）氨气吸收法 4NH3+6NO 5N2+6H2O 【拓展】SO2和氮氧化物的吸收、处理方法 硝酸、酸雨的形成及防治 酸雨的形成及防治 酸雨的类型 硝酸 物理性质 化学性质 酸雨的防治措施 、 汽车尾气―→NONO2HNO3 $