5.2.3 硝酸 酸雨及防治 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节氮及其化合物硝酸

酸雨及其防治硝酸酸雨及防治第4课时[学习目标]1.掌握硝酸的性质及应用。2.知道酸雨的成因及防治措施。[重点难点]1.浓、稀硝酸的性质。2.硝酸与金属、非金属反应的特点。情境引入

玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里，装于玻璃瓶中，然后将它放在柜面上。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他们却一无所知。这是一个多么聪明的办法啊！战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目，因为，它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。那么，玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解呢？原来他用的溶液叫王水。王水是浓硝酸和浓盐酸按1：3的体积比配制成的的混和溶液。玻尔巧藏诺贝尔金质奖章【科学史话】任务一硝酸的性质及工业制法挥发出来的HNO3分子遇到空气中的水分子结合成的小液滴，实际是雾。质量分数为69%的硝酸为浓硝酸质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”1.硝酸的性质颜色挥发性气味状态溶解性密度无色刺激性气味比水大与水任意比例互溶液体易挥发棕色试剂瓶，玻璃塞，放在阴凉处(1)不稳定性浓硝酸分解产生的NO2又溶于硝酸而使其呈黄色浓硝酸如何保存？思考4HNO3===2H2O＋4NO2↑＋O2↑光照或△(2)酸性Na2O＋2H＋===2Na＋＋H2OOH—＋H＋===H2O和氢氧化钠反应和氧化钠反应CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O强酸，具有酸的通性酸的通性和碳酸钙反应和酸碱指示剂稀硝酸使紫色石蕊溶液变红思考与讨论：提示：浓硝酸显酸性使石蕊溶液变红（H+的作用），因强氧化性而具有漂白性，又使其褪色。若把浓硝酸滴加到石蕊溶液中，溶液先变红后褪色，出现该现象的原因是什么？(3)强氧化性①与金属铜的反应：浓度不同，与金属反应的产物也不同实验装置实验现象化学方程式实验结论Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O浓HNO3：铜丝变细，产生大量红棕色气体，溶液逐渐变成绿色。稀HNO3：铜丝变细，开始产生少量无色气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为红棕色，溶液逐渐变蓝浓HNO3与金属铜反应生成NO2，稀HNO3与金属铜反应生成NO，浓HNO3的氧化性更强思考与讨论：(1)一定量的金属铜放入浓硝酸后，金属铜有剩余，推测产生的气体成分可能有哪些?再向其中加入少量的稀硫酸，金属铜还会继续溶解吗?

思考与讨论Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2Fe少量时：Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O总反应：3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(2)铁在常温下可以和稀硝酸反应，预测铁与稀硝酸反应的产物，试写出化学方程式。提示：硝酸与变价金属(如Fe)反应，根据金属量的多少分别得到高价、低价或两种价态共存的混合物。Fe过量时：常温下，铁、铝的表面被浓HNO3

或浓H2SO4氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内层金属的进一步反应。所以常温下可以用铁或铝制容器来盛装浓HNO3或浓H2SO4。加热时：②钝化当加热时，铁、铝会与浓HNO3或浓H2SO4发生反应。Fe+6HNO3(浓)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O△Al+6HNO3(浓)===Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O△C+4HNO3(浓)===2H2O+4NO2↑+CO2↑△S+6HNO3(浓)===H2SO4+6NO2↑+2H2O△与非金属反应非金属的产物是高价氧化物(或酸）硝酸的产物一般是NO2P＋5HNO3(浓)===

H3PO4＋5NO2↑＋H2O小结红磷被热的浓硝酸氧化：预测③浓HNO3与非金属(碳、硫)的反应△重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。2.硝酸的工业制法①②③④N2H2O2O2H2ONH3NO2HNO3NO序号反应物中含氮物质的类别氮元素化合价的变化化学方程式含氮物质发生反应的类型①②单质，0→

-34NH3+5O2===4NO+6H2O催化剂氢化物，-3→+2还原反应氧化反应N2+3H22NH3

重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。2.硝酸的工业制法①②③④N2H2O2O2H2ONH3NO2HNO3NO序号反应物中含氮物质的类别氮元素化合价的变化化学方程式含氮物质发生反应的类型③④2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO氧化物，+2→+4氧化物，+4→+5、+2氧化反应氧化反应和还原反应练习1判断正误(1)硝酸可与Na2SO3反应生成SO2(

)(2)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水(

)(3)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性(

)(4)在常温下Fe和Al在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，说明常温下浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al不反应(

)(5)王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，其氧化性比浓硝酸强(

)××××√练习2硝酸有广泛的用途，下列关于硝酸的叙述中，正确的是(

)A.溶有NO2的浓硝酸可作火箭中的助燃剂B.现代工业中使用硝石与浓硫酸反应制硝酸C.稀硝酸与铜反应生成NO，而浓硝酸与铜反应则生成NO2，说明稀硝酸的氧化性更强D.稀硝酸具有酸性，可与硫化亚铁反应生成硫化氢气体A火箭的燃料是偏二甲肼，助燃剂是N2O4，N2O4可由NO2低温转化，浓硝酸受热分解为NO2，所以溶有NO2的浓硝酸可作火箭的助燃剂，A正确；实验室可使用硝石与浓硫酸反应制硝酸，B不正确；浓硝酸氧化性更强，C不正确；稀硝酸与硫化亚铁的反应为氧化还原反应，最终得不到硫化氢，D不正确。硝

酸

的

氧

化

性(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。归纳总结目标二

酸雨及防治煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。(1)SO2、NOx

的来源SO2：NOx：汽车发动机中，N2与O2反应生成NOx(2)酸雨的形成1.酸雨金属的冶炼硝酸工业大气中SO2与NOx溶于水，形成pH小于5.6的雨水。硫酸型酸雨：SO3＋H2O===H2SO42H2SO3＋O2===2H2SO4硝酸型酸雨：2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应原理：2SO2＋O2===2SO3粉尘反应原理：SO2＋H2O===

H2SO32.酸雨的危害与防治(1)危害：酸雨能直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化，加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。(2)防治：①消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源。②对酸性物质的排放加以控制，对排放的二氧化硫、氮氧化物等物质采取吸收、回收处理等措施。练习(1)空气中的SO2溶于水最终形成酸雨(

)(2)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物(

)(3)工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因(

)(4)安装煤炭燃烧过程的固硫装置主要是为了提高煤的利用率(

)(5)大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量的CO2，从而使雨水的pH＜5.6(

)√√×××SO2、NOx的消除方法(1)SO2的消除方法①钙基固硫法：将生石灰和含硫的煤混合燃烧，S转化为CaSO4反应原理：CaO＋SO2===CaSO3△2CaSO3＋O2===2CaSO4总反应：2CaO＋2SO2＋O2

===2CaSO4△②氨水脱硫法：将SO2通过氨水并氧化生成氮肥(NH4)2SO4。反应原理：2NH3·H2O＋SO2===(NH4)2SO3＋H2O2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4③碱液吸收法SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O归纳总结(2)NOx的消除①碱液吸收法NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)②催化转化法4NH3+6NO===5N2+6H2O高温催化剂NOx+CO→N2+CO2NO

→

N2NH32NO+2CO===N2+2CO2高温催化剂汽车尾气处理归纳总结SO2、NOx的消除方法课

堂

小

结硝酸酸雨及防治硝酸的物理性质硝酸的化学性质硝酸的工业制法酸雨的形成酸雨的防治硝酸、酸雨及防治1.(2022·苏州高一月考)下列反应既表现硝酸的酸性，又表现硝酸的氧化性的是(

)A.CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2OB.FeO＋4HNO3(浓)===Fe(NO3)3＋2H2O＋NO2↑C.C＋4HNO3(