【寒假预习专用】2025春高一化学必修第二册人教版上课课件 5.2.3 硝酸和酸雨的防治

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

课时3硝酸和酸雨的防治

新人教版

化学

必修第二册贰叁本节重难点硝酸的性质和用途1酸雨的危害和防治2目录（强水）：西洋人所造，性最猛烈，能蚀五金。王怡堂先生云∶其水至强，五金八石皆能穿漏，惟玻璃可盛。此水性猛烈，不可服食。西人凡画洋画，必须镂板于铜上者，先以笔画铜，或山水人物，以此水渍其间一昼夜，其渍处铜自烂，胜于雕刻。中医书籍《本草纲目拾遗》记载：强水是什么？课堂导入王水

王水又称“王酸”，是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体，是由浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)按体积比为3:1组成的混合物。

王水中含有硝酸、氯气和氯化亚硝酰等强氧化剂，同时还含有高浓度的氯离子。正因为如此，王水的氧化能力比硝酸强，不溶于硝酸的黄金，却可以溶解在王水中。课堂导入二战时期玻尔巧藏金奖章课堂导入硝酸的物理性质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℃1.5027g/cm3①硝酸能与水任意比互溶②常用浓硝酸质量分数为69％。③质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”探究课堂刚倒出来久置后硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，为什么造成大量红棕色烟雾？探究课堂硝酸的化学性质4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O或光照∆一般将浓硝酸保存在棕色细口瓶中，并放置于阴凉处。1、不稳定性（久制硝酸由于NO2溶解而使其变黄色。）该如何保存硝酸？探究课堂如何除去浓硝酸中的“黄色”？

往浓硝酸中通入足量的氧气，发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，使NO2转化为硝酸，即可除去浓硝酸中的“黄色”。探究课堂从物质分类和化合价的角度预测硝酸的性质物质分类化合价氢化物

单质

氧化物

酸

碱

盐

+5+4+3+20-3NH3NH4+N2N2O3N2O4N2O5NONO2HNO3HNO2NH3∙H2ONO3-NO2-硝酸的化学性质探究课堂硝酸的化学性质2、酸的通性HNO3=

H++NO3-3、强氧化性稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性由于HNO3中的N+5价，处在最高价，故硝酸具有较强的得电子能力且浓度越大氧化性越强：浓HNO3>稀HNO3探究课堂硝酸的化学性质课本实验【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。实验步骤探究课堂硝酸的化学性质课本实验【5-8】探究课堂硝酸的化学性质铜与浓硝酸反应铜与稀硝酸反应现象常温下反应剧烈，铜片溶解；有红棕色的气体产生；溶液变绿。反应缓慢，铜片溶解；有无色的气体产生，气体接触空气时立即变成红棕色；溶液由无色变为蓝色。结论离子方程式总结Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8H+

+2NO3-

=3Cu2++2NO↑+4H2OCu+4H+

+2NO3-

=Cu2++2NO2↑+2H2OCu与HNO3

反应，浓度不同，产物不同。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O探究课堂浓硝酸中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。浓硝酸和稀硝酸都具有很强的氧化性，且浓度越大氧化性越强，还原剂一般被其氧化为最高价态。硝酸的还原产物浓稀极稀NO2NONH4+资料卡片探究课堂足量的Cu中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应?(3)反应停止后，如果在溶液中再加入足量盐酸，会出现什么情况?

(1)一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2)随着反应进行，硝酸由浓变稀，则发生：溶液中存在NO3-，它遇到H+后，会继续氧化铜。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中性和碱性溶液中NO3-无氧化性，当溶液中有大量H+存在时，NO3-就表现出强氧化性。探究课堂硝酸的化学性质——钝化

大多数金属能与硝酸反应，但在常温下，铁和铝会被冷的浓硝酸、浓硫酸钝化，生成一层致密的氧化膜，阻止了酸与内层金属的反应，故可以用铁（铝）槽车运输浓硝酸、浓硫酸。探究课堂归纳总结——硝酸与金属反应规律①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎氧化所有的金属。④王水（浓HNO3和浓HCl按体积比1:3配制）具有更强的氧化性，能溶解Au、Pt。③一般来说，金属与硝酸反应浓硝酸→NO2，稀硝酸→NO，都无H2放出。②常温下，Fe、Al等金属在浓HNO3中发生“钝化”。探究课堂硝酸的化学性质I-、Br-、Fe2+、S2-、SO32-可以和H+、NO3-共存吗？

②与还原性化合物的反应

如与含S2-

、SO32-

、I-

、Fe2+等的化合物反应。S2-

、SO32-

、Fe2+

、I﹣等离子在酸性条件下不能与NO3-大量共存！3Fe2++4H+

+NO3-

=3Fe3++NO↑+2H2OS2-→S、SO32-→SO42-、I-→I2

、Fe2+→Fe3+3、强氧化性探究课堂硝酸的化学性质3、强氧化性③

与某些非金属单质反应：C+4HNO3（浓）2H2O+4NO2↑+CO2↑∆探究课堂浓硫酸与硝酸的比较浓硫酸HNO3稳定性酸的通性与Cu反应钝化现象与C反应吸水性、脱水性使Fe、Al钝化浓硝酸

使Fe、Al钝化有吸水性、脱水性无Cu+2H2SO4（浓）=CuSO4+SO2↑+2H2O△2H2SO4(浓)+C=2SO2↑+CO2↑+2H2O△稳定不稳定是是Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O4HNO3(浓)+C=4NO2↑+CO2↑+2H2O探究课堂硝酸的用途炸药、医药、硝化纤维塑料，化肥等炸药硝化纤维塑料探究课堂硝酸的工业制法工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸：N2H2ONONO2HNO3H2O2O2NH31.试写出以下每一步转化的反应方程式。2.分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化，指出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。探究课堂硝酸的工业制法写出有关化学方程式:N2→NH3:________________________________________。NH3→NO:_______________________________________。NO→NO2:_______________________________________。NO2→HNO3:_____________________________________。氮气发生还原反应氨气发生氧化反应NO发生氧化反应NO2既发生氧化反应也发生还原反应4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O

=2HNO3+NO

N2+3H2

2NH3高温高压催化剂探究课堂【例1】下列对于硝酸的认识，不正确的是()A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解B.金属与硝酸反应不产生氢气C.可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸D.铜与硝酸的反应属于置换反应D课堂典例【例2】下列各组中的两物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是(

)A．Na与O2

B．Fe和FeCl3C．NaOH与CO2 D．Cu与HNO3B课堂典例【例3】某学习小组为研究铜与浓、稀硝酸反应的差异，设计了如图所示的实验装置。

下列说法不正确的是(

)A．反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气B．A中的离子方程式为：Cu＋2NO3－＋4H＋=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2OC．当B中0.03mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02molD．C装置中装入一定量的水进行尾气处理D课堂典例煤、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二氧化硫。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氮气与氧气反应，生成氮氧化物。煤燃烧石油燃烧硫矿石汽车尾气这些气体对空气和我们的生活环境能造成什么影响呢？探究课堂酸雨的概念和成因酸雨：主要指pH小于5.6

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。SSO2SO3H2SO4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硝酸型酸雨：汽车尾气以及硝酸工业废气等成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。NOHNO3N2NO2探究课堂酸雨的危害酸雨有很大的危害，其pH小于5.6，能直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。酸雨腐蚀过的雕像酸雨腐蚀过的森林探究课堂酸雨的防治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。探究课堂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探究课堂【拓展】SO2、氮氧化物的吸收或转化碱液吸收①SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O②NO+NO2+2NaOH=2NaNO3+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O氨水吸收2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3还原转化8NH3+6NO27N2+12H2O一定条件4NH3+6NO5N2+6H2O还原转化SO3+H2O=H2SO4一定条件2SO2+O2

2SO3一定条件∆探究课堂【例4】酸雨形成的最主要原因是(

)A．森林遭乱砍滥伐，破坏了生态平衡B．工业上大量燃烧含硫燃料C．大气中二氧化碳的含量增多D．汽车排出大量尾气B课堂典例则下列说法不正确的是()A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C.上述所