5.2.3 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 化工生产中重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第3课时 硝酸 人教版 高一年级 必修二 颜色 气味 挥发性 状态 沸点 密度 无色 有刺激性气味 易挥发 液体 83℃ 1.5027 g/cm3 瓶口有白雾 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” （因其强烈的挥发性和产生的红褐色烟雾而被广泛称为“发烟硝酸”） 沸点低、易挥发 任务一：梳理硝酸的物理性质 物理性质 思考：如何保存硝酸？怎么消除黄色？ 向浓硝酸中通入氧气，发生反应4NO2+O2+2H2O==4HNO3，消除黄色 4HNO3 = 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O △ 任务三：根据所学知识，请你推测硝酸还有哪些化学性质？ 任务二：分析久置硝酸为何呈黄色 NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色 （硝酸越浓越易分解） 保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处；用玻璃塞（橡胶塞易被氧化） 硝酸泄露 不稳定性 硝酸是强酸，具有酸的通性 CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 遇到石蕊试剂显红色 BaCO3＋SO42-+2H＋ = BaSO4 ↓ ＋CO2↑＋H2O 与盐: 与指示剂: 与金属氧化物: 与碱: HNO3 = H++ N 思考：回顾浓硫酸，硝酸能与活泼金属反应生成氢气吗？ 稀硝酸使石蕊溶液由紫色变为红色 浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性) 酸性 Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+2H2O 浓硝酸：反应剧烈，铜丝变细，有红棕色气体生成，溶液呈绿色 溶解有NO2 稀硝酸：反应缓慢，铜丝变细，有气泡产生，管口处观察到浅红棕色，溶液呈蓝色 思考：浓硝酸中硝酸铜溶液的颜色为何呈绿色？ 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 浓HNO3+Cu 稀HNO3+Cu 活动：总结实验现象并写出化学方程式 常温下，稀硝酸与铜缓慢反应生成NO 常温下，浓硝酸与铜迅速剧烈反应生成NO2 实验 结论 强氧化性 1.金属与酸反应规律： ①硝酸能与大部分金属反应（除了铂、金）但Pt、Au能与王水反应 王水 V浓硝酸 ：V浓盐酸= 1：3 既体现强氧化性、又体现酸性 ②金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度越小，对应还原产物价态越低 Cu＋4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 ＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀) ==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 思考：下列两个反应体现了硝酸的什么性质？ 思考：足量Cu与稀硝酸完全反应后，加入一定量稀硫酸，观察到有气体生成，为什么？ 硫酸补充了H+ 强氧化性 练习：试着写出少量/过量Fe粉分别与稀硝酸反应的方程式 Fe + 4HNO3(稀) == Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O （ Fe少量） 3Fe+ 8HNO3(稀) == 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O （ Fe过量） 2.与非金属单质反应 C + 4HNO3 (浓) = CO2↑+ 4NO2 ↑+ 2H2O 练习：试写出浓硝酸与S的反应 S + 6HNO3(浓) = H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O ③常温下，浓硝酸能使Fe、Al钝化，加热时可以反应 Fe＋6HNO3(浓) ==Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O Al＋6HNO3(浓) ==Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 强氧化性 练习：在加入Zn粉能放出氢气的溶液中能大量共存的离子组是 A.K+、Na+、Mg2+、Cl- B.K+、Na+、SO32-、NO3- C.NO3-、Cl-、I-、NH4+ D.NH4+、Ba2+ 、K+、OH- [特别提醒]含NO3-的溶液中离子共存问题 在中性或碱性的溶液中NO3-不表现氧化性，但当水溶液中有大量H＋存在时， NO3-表现出强氧化性，如存在H＋、 NO3-的溶液中不能大量存在 Fe2＋、S2－、I－、SO32-、Br－等还原性离子。 A 不可能有NO3- ，否则气体不会是氢气 【牢记】离子还原性：S2->SO32-(SO2)>I->Fe2+>Br->Cl- 强氧化性 硫酸型酸雨： SO3＋H2O===H2SO4 2H2SO3＋O2===2H2SO4 硝酸型酸雨： 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 反应原理： 2SO2＋O2 === 2SO3 粉尘 反应原理： SO2＋H2O === H2SO3 途径1 途径2 放电 N2+O2=== 2NO 任务四：根据以往学习的知识及上述资料，同学们知道什么是酸雨吗？它是如何产生的呢？酸雨对人们的生产生活有哪些危害呢？ 酸雨的形成及防治 酸雨的形成及防治 思考：我们应该如何防治酸雨呢？ (1) 调整能源结构，积极开发新能源，如太阳能，风能，核能，可燃冰等。 (2) 对煤进行处理，如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等 (3) 改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放 (4) 加强工厂废气的回收处理，充分利用原料 (5) 种植能够吸收 SO2 的有关树木 酸雨的形成及防治 常见的环境污染 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 酸雨的形成及防治 硝化纤维塑料 氮肥 硝酸甘油用于治疗冠心病 化肥、农药、炸药、染料、医药、化学试剂等 炸药 染料 硝酸的用途 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： (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。 课堂检测 写出有关化学方程式: 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 课堂检测 课堂小结 1.某同学记了有关硝酸的事实，这些事实分别表现了硝酸的哪些性质？请填在后面的括号中。 (1)久置的硝酸显黄色。 (2)铝制、铁制容器常温下可盛浓硝酸。 (3)铜片放入硝酸中，溶液变蓝，有气体产生。 (4)碳单质放入热的浓硝酸中产生大量的红棕色气体。 (5)浓硝酸敞口放置在空气中，质量会减小。 不稳定性 强氧化性 强氧化性和酸性 强氧化性 挥发性 课堂检测 2. 0.3 mol铜和含1.2 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为 A.0.2 mol B.0.6 mol C.小于0.6 mol D.大于0.6 mol C 3.将32 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题： （1）NO的体积为_______ L，NO2的体积为_______ L。 （2）参加反应的HNO3的物质的量是___________。 [答案] （1）5.6 5.6 （2）1.5 课堂检测 4.如图是某元素M的价类二维图，其中X是一种强碱，A为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比E小16，图中呈现了各物质的转化关系。下列说法正确的是(　　) A．A中只含有离子键 B．B物质可以和Y反应直接转化为E C．D、E均可以用向上排空气法收集 D．通过氢氧化钠溶液可以除去D中含有的少量E D 课堂检测 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 汽车尾气―→NONO2HNO3  $