5.2.3硝酸 酸雨及防治 课件-2026-2027学年高一下学期化学人教版必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 5. 2. 3 硝酸 酸雨及防治 学习目标 1、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。 2、了解酸雨的概念，知道酸雨形成的主要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，培养社会责任感。 1、物理性质 颜色 气味 状态 密度 溶解性 沸点 ___色___________味___体 比水___ 与水_______互溶，放热 83℃ ______ 无 有刺激性气 液 大 任意比 一、硝酸 易挥发 ★ 常用浓硝酸的质量分数约为69%，98%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸” 浓硝酸 — 69% 浓盐酸 — 36.5% 浓硫酸 — 98.3% 挥发性，酸雾 2、化学性质 （1）硝酸是一元强酸，具有酸的通性 ① 与酸碱指示剂作用 ② 与金属反应 ③ 与碱性氧化物反应 ④ 与某些盐反应 ⑤ 与碱反应 一、硝酸 HNO3 = H+ + NO3- （2）硝酸的特性 ① 不稳定性 ★ 硝酸越浓，越容易分解，分解放出的NO2溶于硝酸而使硝酸呈黄色 2、化学性质 一、硝酸 4HNO3(浓) = 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O 或光照 △ 久置硝酸 纯硝酸 ★ 保存：硝酸盛放于棕色试剂瓶中，置于冷暗处 【思考】去除硝酸黄色的方法？ 通入氧气(或空气) 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 2、化学性质 （2）硝酸的特性 ② 强氧化性 a. 与金属反应 【实验5 - 8】在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应。 一、硝酸 【实验5 - 8】 浓硝酸 稀硝酸 实验装置 实验现象 铜丝溶解，反应剧烈，有大量气泡产生，__________，液面上有________气体产生 铜丝溶解，反应缓慢，有少量气泡产生，__________，接近管口处有_______气体产生 实验原理 溶液变蓝 红棕色 溶液变绿 红棕色 Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 强氧化性 酸性 ★ 浓、稀硝酸与除Pt、Au以外所有金属反应 【思考】浓硝酸与铜反应生成的硝酸铜，溶液颜色为何呈绿色？ 因为溶液中溶解了NO2 一、硝酸 【思考】在硝酸与铜反应的实验中，NaOH溶液的作用？ 吸收氮的氧化物，防止污染空气 2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O NO2 + NO + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O 一、硝酸 【思考】 1、请书写Zn与浓、稀硝酸反应的化学方程式？ 2、Fe与稀硝酸反应，若Fe过量怎么办？ 一、硝酸 Zn + 4HNO3(浓) = Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 3Zn + 8HNO3(稀) = 3Zn(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2 ① ② 由① × 2 + ②得 3Fe + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 一、硝酸 【思考】 3、过量的Cu加入浓HNO3中，可能会发生哪些反应？ 反应停止后，向溶液中加入盐酸，Cu会继续溶解？ Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O NO3-（H+），相当于有HNO3 ★ NO3-在酸性环境下具有强氧化性 一、硝酸 紫色石蕊溶液 稀硝酸 浓硝酸 变红 先变红后褪色 【思考】 4、若将浓、稀硝酸分别滴入紫色石蕊溶液中，会观察到什么现象？ 氧化性强弱： ＞ ； 浓硝酸 稀硝酸 钝化：常温下， 铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，但加热时可以反应 一、硝酸 Al + 6HNO3(浓) = Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O △ 铝罐车和铁罐车运输浓硝酸 2、化学性质 （2）硝酸的特性 ② 强氧化性 b. 与非金属反应（如C、S、P） 一、硝酸 C + 4HNO3(浓) = CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O △ 【思考】Fe2+、H+、NO3-在稀溶液中能大量共存？ 一、硝酸 3Fe2+ + 4H+ + NO3- = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O 2、化学性质 （2）硝酸的特性 ② 强氧化性 c. 与还原性物质反应 ★ 如在H+、NO3-的溶液中不能大量存在Fe2+、S2-、SO32-、I-、Br-等还原性离子 玻尔巧藏诺贝尔金奖章 一、硝酸 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。 资料卡片——王水 王水氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属（如金、铂等）溶解 一、硝酸 3、工业制法 一、硝酸 ① N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 高温高压 催化剂 ② 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 催化剂 △ ③ 2NO + O2 = 2NO2 ④ 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 4、实验室制法 NaNO3(S) + H2SO4(浓) = NaHSO4 + HNO3 △ ★ 难挥发性酸制备挥发性酸 ① ② ③ ④ ↑ 5、用途 一、硝酸 1、污染来源 二、酸雨及防治 ① 煤、石油和某些金属矿物中含有硫，在燃烧或冶炼时往往会生成SO2 ② 在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的N2与O2反应，生成氮氧化物 【思考】这些气体对空气和我们的生活环境能造成什么影响呢？ 二、酸雨及防治 2、酸雨的形成 ① 定义：主要指pH ＜ 5.6的雨水，其主要含有硫酸和硝酸 ② 成因：二氧化硫、氮氧化物及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。正常雨水因溶解了CO2，其pH约为5.6，而酸雨的pH ＜ 5.6 二、酸雨及防治 ③ 类型 硫酸型酸雨 硝酸型酸雨 S → SO2 → H2SO3 → H2SO4 H2O O2 O2 途径1 途径2 N2 → NO → NO2 → HNO3 O2 H2O O2 SO3 → H2SO4 O2 H2O 粉尘 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 1、取三张蓝色石蕊试纸，放在表面皿上，然后按顺序分别滴加69%的HNO3，98.3%的H2SO4和新制的氯水，三张试纸最后呈现的颜色是（ ） A. 白、红、白 B. 红、黑、红 C. 红、红、红 D. 白、黑、白 D 2、工业上拟用铜和硝酸来制备Cu(NO3)2 · 3H2O，下面有三位同学提出了不同的生产方案： 甲方案：Cu + 浓HNO3 → 蒸发结晶 乙方案：Cu + 稀HNO3 → 蒸发结晶 丙方案：Cu CuO 蒸发结晶 你认为______方案最好，理由是 __________________________________________ 空气 加热 HNO3 丙 若生产等量Cu(NO3)2，丙消耗HNO3少且无污染 3、下述实验中均有红棕色气体产生，分析所得结论错误的是（ ） A. 由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B. 红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C. 由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D. ③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 D Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $