新教材高中化学人教版课件第5章第2节第3课时硝酸酸雨及防治

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第3课时硝酸酸雨及防治学习目标核心素养1．结合真实情境并通过实验探究，了解硝酸的主要性质，认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。2．结合真实情境，认识硫、氮的化合物对生态环境的影响，了解酸雨及防治。

宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素化合价的角度，预测硝酸的性质及转化科学探究与创新意识：能根据教材中给出的硝酸性质的探究问题，设计简单的实验方案，完成操作，观察现象，对实验现象作出解释科学态度与社会责任：能主动关心与环境保护有关的酸雨等社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念课前素能奠基课堂素能探究课堂达标验收夯基提能作业新课情景呈现名师博客呈现新课情景呈现常温下，浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部的金属不再与酸反应，所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。为什么常温下浓硫酸或浓硝酸使铝、铁钝化，让我们走进教材，学习硝酸和酸雨及防治。课前素能奠基

一、硝酸的性质1．物理性质新知预习刺激

无

易

2．化学性质(1)酸性：在水中的电离方程式为__________________________。(2)不稳定性：浓硝酸见光或受热会发生分解，化学方程式为_____________________________________。(3)强氧化性：①实验探究：

稀硝酸浓硝酸实验现象反应缓慢，有少量气泡产生，____________试管口有红棕色气体产生反应剧烈，有____________产生，____________，液面上有__________气体产生实验结论铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成________气体铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成________气体溶液变蓝大量气泡溶液变蓝红棕色NO

NO2

②强氧化性的表现：Fe、Al

写出下列有关反应的化学方程式：a．与金属反应：稀硝酸与铜反应：_______________________________________________________。浓硝酸与铜反应：_____________________________________________________。b．与非金属反应：浓硝酸与红热的碳(被氧化为CO2)的反应为___________________________________________。3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

3．硝酸的用途与工业制法(1)用途：炸药

硝酸盐

(2)工业制法：①工业流程：②写出有关化学方程式：N2→NH3：__________________________。NH3→NO：____________________________。NO→NO2：________________________。NO2→HNO3：__________________________________。2NO＋O2===2NO2

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

煤和石油酸雨2．酸雨(1)概念：pH<________的降水。正常雨水由于溶解了CO2，其pH约为。(2)成因：主要是大气中的________与________溶于水形成的。(3)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。

SO2

NO2

预习自测1．判断下列说法是否正确(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)硝酸的浓度越大，其氧化性越强。 (

)(2)铜与浓硝酸反应只能生成二氧化氮气体。 (

)(3)在铜与硝酸的反应中硝酸只表现氧化性。 (

)解析：(1)由铜与浓、稀硝酸反应的剧烈程度可知，硝酸的浓度越大氧化性越强。(2)铜与浓硝酸反应开始生成NO2气体，但随硝酸浓度减小，会生成NO气体。(3)铜与硝酸反应中有NO2(或NO)生成，又有硝酸铜生成，硝酸既表现氧化性又表现酸性。√

×

×

2．下列因果关系不正确的是

(

)A

选项原因结果A大量植树造林温室效应BSO2和NO2气体的大量排放酸雨C含氮、磷等生活废水的大量排放水华、赤潮D汽车尾气的排放光化学烟雾解析：植物光合作用会吸收CO2，大量植树造林可防止温室效应，A项错误；SO2和NO2气体大量排放，最终会转变成硫酸和硝酸，造成酸雨，B项正确；磷、氮是植物的营养元素，含氮、磷等生活废水的大量排放，会导致水体富营养化，藻类疯长，引发水华、赤潮，C项正确；汽车尾气的排放会产生氮氧化物，从而造成光化学烟雾，D项正确。3．建材厂家常常在铝质材料的表面镀铜，提高材料的美观程度。某兴趣小组为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是

(

)A．稀硝酸

B．浓硝酸C．稀硫酸

D．浓盐酸解析：稀硝酸与Al、Cu均反应，A项错；铜与浓硝酸反应，铝在浓硝酸中钝化，则可除去Cu，B项正确；Cu与稀硫酸不反应，不能除去Cu，C项错误；Cu与浓盐酸不反应，不能除去Cu，D项错误。B

4．公元八世纪，阿拉伯炼金术士贾比尔·本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸，这是人类关于硝酸最早的记录。下列关于硝酸的叙述正确的是

(

)A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物B．硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C．浓硝酸见光或受热易分解，必须保存在棕色瓶中D．硝酸与铜的反应只表现出氧化性C

解析：HNO3中氮元素是＋5价，NO2中氮元素是＋4价，NO2不是酸性氧化物，A项错误；金属与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NO，不生成H2，B项错误；浓硝酸见光或受热易分解，所以应该保持在棕色、避光阴凉处，C项正确；硝酸与铜反应时，生成氮的氧化物和硝酸盐，则硝酸既表现出氧化性又表现酸性，D项错误。5．中办、国办在第二轮中央生态环保督察启动之际印发了《中央生态环境保护督察工作规定》。可见国家对环境保护的重视程度。下列环境问题与产生的主要原因不相符的是

(

)①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的A．只有①②

B．只有②③C．全部

D．只有②D

解析：①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的；②“酸雨”主要是由空气中SO2和氮的氧化物的浓度增大引起的；③“温室效应”主要由空气中CO2浓度增大引起的；④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高引起的；所以只有②不相符，故D项正确。课堂素能探究

知识点

1．少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋2价还是＋3价？过量的Fe与稀硝酸反应呢？提示：硝酸的氧化性较强，可将Fe氧化为Fe3＋，故少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋3价；由于Fe可与Fe3＋生成Fe2＋，故过量的Fe与稀硝酸反应得到＋2价铁。硝酸的强氧化性问题探究2．铜投入稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？1．规律(1)硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。(2)浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。(3)还原剂一般被氧化为最高价态。知识归纳总结

某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO设计了实验方案。典例1典例剖析(1)甲同学设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态)。①组装好装置检验气密性后，如何加入稀硝酸？___________________________________。②如何控制反应的进行？如何加快反应速率？_______________________________________________________________________________________。③如何操作验证产生的气体为NO？_______________________________________________________________________________________。打开活塞1，加入稀硝酸至液面a处通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行；在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，打开活塞1，漏斗中有红棕色气体，证明该气体为NO

(2)乙同学设计了如图所示装置(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)，F是一半空的注射器。①设计装置A的目的是____________________________________________________________________。②装置E和F的作用是__________________。为实现此作用，操作是________________________________________________________________。③装置D的作用是______________________________________________。

产生CO2，赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰

验证NO的生成

将注射器F中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO

吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，防止倒吸解析：(1)①打开活塞1使左右大气相通，加入硝酸时，液面才能达到液面a处；②关闭或开启活塞1能控制U形管内产生气体的压强，当关闭活塞1，左侧压强大时能使铜和稀硝酸分离从而停止反应；加热可加快反应速率；③一氧化氮是无色气体，如果证明反应产生的气体是一氧化氮，需要将活塞1打开，将气体放入分液漏斗中，气体在分液漏斗中变为红棕色，则证明反应所产生的气体是一氧化氮。(2)①装置中含有氧气，对NO的检验有干扰，A产生的CO2可以排除装置中的空气；②将注射器F中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO；③氮的氧化物是大气污染物，可以被氢氧化钠溶液吸收，干燥管可以防止倒吸。变式训练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中木炭与浓硝酸产生了反应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答案：D解析：A对，①中灼热碎玻璃不与浓HNO3反应，仍有红棕色气体NO2生成，说明浓硝酸受热发生了分解反应，生成NO2、O2和H2O；B对，由于浓硝酸受热分解生成NO2，则②中红棕色气体可能来源于浓硝酸的分解，故不能表明②中木炭与浓硝酸发生反应；C对，③中木炭未与浓硝酸接触，生成的红棕色气体只能是挥发出的HNO3与红热木炭发生反应，或挥发出的HNO3受热分解生成NO2，说明浓硝酸具有挥发性，NO2是还原产物；D错，由于空气中含有O2，则红热的木炭可能与O2反应产生了CO2，故不能说明木炭与浓硝酸发生了反应。知识点

硝酸与金属反应的有关计算1．铜与足量稀硝酸反应时，表现酸性的HNO3与作氧化剂的HNO3物质的量之比是多少？提示：Cu与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。当有8molHNO3参加反应时，有2molHNO3表现氧化性，6molHNO3表现酸性，故表现酸性的HNO3与作氧化剂的HNO3物质的量之比为3∶1。问题探究2．mgCu与足量的一定浓度的硝酸充分反应，生成VLNO、NO2混合气体(标准状况下)，则参加反应的HNO3的物质的量是多少？1．硝酸与金属反应的规律硝酸与金属单质反应时一部分被还原，一部分生成硝酸盐，故硝酸既表现了酸性又表现了氧化性，但硝酸与金属反应一般不生成H2。(1)硝酸与铜的反应：在反应中硝酸的作用可用如图表示：知识归纳总结(2)稀硝酸与铁的反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O①3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②反应物的量与生成物的关系如图所示：

在标准状况下将1.92g铜粉投入一定量浓硝酸中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12L，则(1)混合气体中NO的体积为_______mL；(2)上题参加反应的硝酸的物质的量是_________mol；(3)上题反应中起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量之比是________。典例2典例剖析112

6∶5

解析：(1)混合气体的总物质的量为1.12L÷22.4