5.2.3硝酸酸雨及防治課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版2

第五章

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第一節(jié)氮及其化合物第4課時(shí)

硝酸

酸雨及防治1.了解硝酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)；2.了解硝酸的工業(yè)制備及重要用途。學(xué)習(xí)目標(biāo)2023年2月14日，美國亞利桑那州圖森市高速公路一卡車側(cè)翻，引發(fā)危險(xiǎn)物質(zhì)硝酸泄漏，產(chǎn)生大量紅棕色煙霧，現(xiàn)場可聞到刺鼻的氣味。消防人員運(yùn)來純堿進(jìn)行處理，以防止其擴(kuò)散造成更大危害。

新課導(dǎo)入硝酸教師點(diǎn)撥20min顏色狀態(tài)氣味揮發(fā)性溶解性無色液體刺激性氣味與水可任意互溶質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%的硝酸為濃硝酸，易揮發(fā)，沸點(diǎn)為83℃易揮發(fā)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%以上的濃硝酸稱為“

硝酸”發(fā)煙1.物理性質(zhì)【思考】為什么現(xiàn)場有大量紅棕色的煙霧？硝酸2023年2月14日，美國亞利桑那州圖森市高速公路一卡車側(cè)翻，引發(fā)危險(xiǎn)物質(zhì)硝酸泄漏，產(chǎn)生大量紅棕色煙霧，現(xiàn)場可聞到刺鼻的氣味。消防人員運(yùn)來純堿進(jìn)行處理，以防止其擴(kuò)散造成更大危害。硝酸2.化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性(硝酸越濃越易分解)4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O或光照【思考】硝酸該如何保存？保存在棕色細(xì)口瓶中，并放置于陰涼處氯水以及常見的H2O2、KMnO4、AgNO3、AgCl等均用棕色試劑瓶保存，它們的共同特點(diǎn)是見光易分解【思考】硝酸是無色液體，但久置的濃硝酸為什么會(huì)顯黃色？濃硝酸不穩(wěn)定,分解生成的NO2溶解在硝酸中,會(huì)使溶液呈現(xiàn)黃色【思考】為什么可以用純堿處理泄漏出來的硝酸？硝酸2023年2月14日，美國亞利桑那州圖森市高速公路一卡車側(cè)翻，引發(fā)危險(xiǎn)物質(zhì)硝酸泄漏，產(chǎn)生大量紅棕色煙霧，現(xiàn)場可聞到刺鼻的氣味。消防人員運(yùn)來純堿進(jìn)行處理，以防止其擴(kuò)散造成更大危害。（2）酸的通性：HNO3=H＋+NO3―

硝酸2.化學(xué)性質(zhì)一元強(qiáng)酸，具有腐蝕性與指示劑顯色與金屬反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與弱酸鹽反應(yīng)硝酸稀硝酸使藍(lán)色石蕊溶液變?yōu)榧t色，濃硝酸使藍(lán)色石蕊溶液先變紅后褪色不生成H2如NaOHH++OH-=H2O如Na2O

2H＋＋Na2O=2Na＋＋H2O如Na2CO32H++CO32-=H2O+CO2↑硝酸2.化學(xué)性質(zhì)（3）強(qiáng)氧化性【實(shí)驗(yàn)5-8】在橡膠塞側(cè)面挖一個(gè)凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。向上拉銅絲，終止反應(yīng)。硝酸2.化學(xué)性質(zhì)（3）強(qiáng)氧化性——與金屬反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】與濃硝酸反應(yīng)

、銅絲

，產(chǎn)生

色氣體，溶液呈綠色劇烈變細(xì)紅棕與稀硝酸反應(yīng)

、銅絲

，產(chǎn)生

氣體，接近管口處觀察到

，

溶液呈藍(lán)色緩慢變細(xì)無色濃硝酸稀硝酸淺紅棕色銅與濃硝酸反應(yīng)生成__________NO2銅與稀硝酸反應(yīng)生成__________NOCu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(實(shí)驗(yàn)室通常用此反應(yīng)制取NO氣體)硝酸2.化學(xué)性質(zhì)（3）強(qiáng)氧化性——與金屬反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】強(qiáng)氧化性和酸性Cu+4H++2NO3ˉ=Cu２++2NO２↑+2H2O3Cu+8H++2NO3ˉ

=3Cu２++2NO↑+4H2O【思考】結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，想一想濃稀HNO3哪個(gè)氧化性更強(qiáng)？氧化性：濃HNO3>稀HNO3還原劑一般被其氧化為最高價(jià)態(tài)。硝酸無論濃、稀都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)?！舅伎肌拷饘勹F、鋁等雖然能與稀硝酸或稀硫酸反應(yīng)，但在常溫下卻可以用鐵或鋁制容器來盛裝濃硝酸或濃硫酸，這是為什么呢？硝酸課本P15:常溫下，鐵、鋁的表面被濃硝酸或濃硫酸氧化，生成了一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。當(dāng)加熱時(shí)，鐵、鋁會(huì)與濃硝酸或濃硫酸發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)加熱時(shí)，鐵、鋁會(huì)與濃硝酸或濃硫酸發(fā)生反應(yīng)。硝酸2.化學(xué)性質(zhì)（3）強(qiáng)氧化性——與非金屬反應(yīng)濃硝酸與C、S、P等非金屬單質(zhì)在加熱條件下可以發(fā)生反應(yīng):C+4HNO3(濃)=2H2O+4NO2↑+CO2↑S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2OP+5HNO3(濃)=H3PO4+5NO2↑+H2O硝酸2.化學(xué)性質(zhì)（3）強(qiáng)氧化性——與還原性化合物的反應(yīng)硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO32-

等均能被硝酸氧化Fe2+→Fe3+、I-→I2

、S2-→S、SO32-→SO42-【溫馨提示】NO3-在酸性條件下，就相當(dāng)于硝酸溶液，具有強(qiáng)氧化性，因此，在強(qiáng)酸性條件下NO3-與Fe2+（I-、Br-、S2-、SO32-等）不能大量共存王水，又稱王酸、硝基鹽酸，是一種腐蝕性非常強(qiáng)、冒黃色霧的液體，是濃鹽酸(HCl)和濃硝酸(HNO3)按體積比為3:1組成的混合物。它是少數(shù)幾種能夠溶解金、鉑等不活潑金屬的液體之一，它名字正是由于它的腐蝕性之強(qiáng)而來。資料卡片硝酸【思考】硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料等。工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過一系列反應(yīng)得到硝酸，如下圖所示：課本P16N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3(1)寫出每一步反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)請分析上述反應(yīng)中的物質(zhì)類別和氮元素化合價(jià)的變化情況，以及每一步反應(yīng)中含氮物質(zhì)發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)。硝酸寫出有關(guān)化學(xué)方程式:N2→NH3:________________________________。NH3→NO:_______________________________。NO→NO2:_______________________________。NO2→HNO3:_____________________________。0-3還原反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O+2-3氧化反應(yīng)2NO＋O2=2NO2+2+4氧化反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO+4+2+5NO2既發(fā)生氧化反應(yīng)，又發(fā)生還原反應(yīng)。酸單質(zhì)鹽氧化物+20+4氮元素化合價(jià)物質(zhì)類別-3氫化物+5NO2N2NONH3HNO3NH4ClNaNO3H2Ca(OH)2HClNaOHH2OCuCuO2H2OO2NH3O2概括?整合(1)硝酸在光照或加熱條件下可分解生成二氧化氮?dú)怏w。

()(2)硝酸與Cu的反應(yīng)中，HNO3只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。

()(3)濃、稀硝酸與銅反應(yīng)屬于置換反應(yīng)。

()(4)在常溫下，濃硫酸和濃硝酸遇Fe和Al無明顯現(xiàn)象，說明常溫下濃H2SO4和濃HNO3與Fe和Al都不反應(yīng)。

()(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)×××√和酸性發(fā)生鈍化實(shí)戰(zhàn)演練1．下列有關(guān)濃硝酸的說法不正確的是(

)A．實(shí)驗(yàn)室常用濃硝酸與金屬鋅反應(yīng)制備氫氣B．在常溫下，濃硝酸能使金屬鋁鈍化C．濃硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解，需要避光保存D．濃硝酸易揮發(fā)，打開瓶塞，瓶口有白霧產(chǎn)生A實(shí)戰(zhàn)演練2．某同學(xué)進(jìn)行有關(guān)銅、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示：①、③均觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液呈藍(lán)色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生。下列說法正確的是(

)A．①試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，原因是硝酸被還原為NO2B．由③的現(xiàn)象可得出結(jié)論：Cu可與稀硫酸反應(yīng)C．③中反應(yīng)的離子方程式：D．③中可能產(chǎn)生SO2NO不反應(yīng)SO42-沒有參與反應(yīng)，不可能產(chǎn)生SO2C實(shí)戰(zhàn)演練3．下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸性質(zhì)不相對(duì)應(yīng)的一組是(

)A．較稀的硝酸使紫色石蕊溶液變紅——酸性B．鐵浸入濃硝酸中不產(chǎn)生氣體——強(qiáng)氧化性C．要用棕色試劑瓶盛裝濃硝酸——強(qiáng)氧化性D．氧化鐵固體與稀硝酸混合后溶解——酸性C不穩(wěn)定性實(shí)戰(zhàn)演練4．圖甲、乙、丙均為驗(yàn)證銅和濃硝酸反應(yīng)的裝置：(1)甲、乙、丙三個(gè)裝置中共同發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________。(2)和甲裝置相比，乙裝置的優(yōu)點(diǎn)是①___________________________________；②__________________________________________________。(3)為了進(jìn)一步驗(yàn)證NO2和水的反應(yīng)，某學(xué)生設(shè)計(jì)了丙裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)先關(guān)閉活塞________，再打開活塞________，才能使NO2氣體充滿②試管；當(dāng)氣體充滿②試管后，將銅絲提起與溶液脫離。欲使燒杯中的水進(jìn)入②試管，應(yīng)該________________________________________________________________________________________________________________Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止可吸收NO2氣體，防止污染環(huán)境ca、b先關(guān)閉b，再關(guān)閉a，然后打開c，用手捂住試管②5.下列對(duì)硝酸的認(rèn)識(shí)正確的是()A．濃硝酸和稀硝酸都具有強(qiáng)氧化性B．銅與稀硝酸的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)C．可用鋁制或鐵制容器盛裝稀硝酸D．在銅與濃硝酸的反應(yīng)中，硝酸只體現(xiàn)氧化性，沒有體現(xiàn)酸性A氧化還原反應(yīng)會(huì)反應(yīng)4HNO3(濃)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O氧化性、酸性第五章

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第一節(jié)氮及其化合物第4課時(shí)

硝酸

酸雨及防治1.認(rèn)識(shí)硫、氮的化合物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響；2.了解酸雨的形成、危害及防治。學(xué)習(xí)目標(biāo)煤、石油和某些金屬礦物中含有硫，在燃燒或冶煉時(shí)往往會(huì)生成二氧化硫。在機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫條件會(huì)使空氣中的氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)，生成氮氧化物。

新課導(dǎo)入煤燃燒石油燃燒硫礦石汽車尾氣【思考】這些氣體對(duì)空氣和我們的生活環(huán)境能造成什么影響呢？酸雨及防治1.酸雨的形成①定義：主要指

pH小于5.6的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。②成因：二氧化硫、氮氧化物及它們在大氣中發(fā)生反應(yīng)后的生成物溶于雨水會(huì)形成酸雨。正常雨水因溶解了CO2，其pH約為5.6，而酸雨的pH小于5.6。③類型：硝酸型酸雨：NO2→HNO3：汽車尾氣NO→NO2→HNO3硫酸型酸雨：S→SO2→SO3→H2SO4：酸雨及防治③類型：硫酸型酸雨：S→SO2→SO3→H2SO4：1.酸雨的形成硫酸型酸雨的形成過程①②③④2SO2+O22SO3粉塵等催化劑SO3＋H2O=H2SO42H2SO3+O2=2H2SO4①②酸雨及防治③類型：1.酸雨的形成硝酸型酸雨的形成過程硝酸型酸雨:NO2→HNO32NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO2.酸雨對(duì)環(huán)境的危害酸雨及防治①對(duì)人體的直接危害首先是它的刺激性，其次是它會(huì)形成硫酸霧和硫酸鹽霧，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水腫等疾病而使人致死。②引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動(dòng)物生長。③破壞土壤、植被、森林。⑤滲入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中鋁、銅、鋅、鎘等對(duì)人體有害金屬元素的含量會(huì)偏高。④腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料等。2.酸雨對(duì)環(huán)境的危害酸雨及防治酸雨及防治3.酸雨的防治①消除污染源，改變能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用清潔能源酸雨及防治3.酸雨的防治②研究煤的脫硫、燃燒技術(shù)，減少SO2排放脫硫塔

SO2+CaO=CaSO3

2CaSO3+O2=2CaSO4

(生產(chǎn)石膏）酸雨及防治3.酸雨的防治③改進(jìn)汽車尾氣的處理技術(shù)，控制尾氣排放2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)催化劑④加強(qiáng)工業(yè)廢氣的回收處理酸雨及防治3.酸雨的防治酸雨及防治3.酸雨的防治⑤健全法律法規(guī)，嚴(yán)格規(guī)定污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，

提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)酸雨及防治4.常見的環(huán)境污染環(huán)境污染形成原因主要危害溫室效應(yīng)大氣中CO2含量不斷增加全球變暖，冰川融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蝕建筑物光化學(xué)煙霧氮氧化物和碳?xì)浠衔锏呐欧盼：θ梭w健康和植物生長臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烴的排放地球上的生物受太陽紫外線的傷害加劇赤潮和水華含磷洗衣粉的大量使用及廢水的任意排放使藻類過度繁殖，水質(zhì)惡化，發(fā)生在海水中為赤潮，淡水中為水華白色污染聚乙烯塑料的大量使用、任意丟棄破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境(1)pH<7的降雨均為酸雨。

()(2)CO2和SO2都屬于空氣污染物。

()(3)因?yàn)槠椭泻械?，所以汽車尾氣中含有NO等氮的氧化物。

()(4)二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物質(zhì)。 ()(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)√×××pH<5.6×汽車尾氣主要是氮氧化物、一氧化碳、某些碳?xì)浠衔锏?，汽車燃油中并不含氮元素，尾氣中的氮氧化物是空氣中的氮?dú)夂脱鯕庠陔娀鸹l件下生成了一氧化氮，進(jìn)而被氧氣氧化為二氧化氮實(shí)戰(zhàn)演練1．酸雨是對(duì)降水呈酸性(pH小于5.6)的統(tǒng)稱。下列說法錯(cuò)誤的是()A．空氣中的SO2溶于水，最終形成酸雨B．汽車排放的尾氣、硝酸廠和化肥廠的廢氣都含有氮氧化物C．工業(yè)廢水任意排放是造成酸雨的主要原因D．為了減少酸雨的形成，必須減少SO2的排放量，對(duì)燃料進(jìn)行脫硫處理C工業(yè)廢水任意排放引起江河湖泊污染，而酸雨是由于SO2和NO2溶于水引起的。實(shí)戰(zhàn)演練2．工業(yè)或機(jī)動(dòng)車尾氣中的NOx會(huì)造成環(huán)境問題，可用多種方法脫除。(1)堿液吸收：NaOH溶液可吸收硝酸工業(yè)