高中化学人教版（2019）必修第二册第五章第二节第3课时氮及其化合物（共20张ppt）

(共20张PPT)
第3课时　氨 酸雨的防治
第五章　第二节　氮及其化合物
学习目标
1.掌握硝酸的主要性质和应用；
2.了解硝酸的工业制法；
3.认识酸雨的防治措施。
三、硝酸：
1、物理性质
纯HNO3是一种 、易 ，有 气味的液体。
与水任意比互溶，在空气中遇水蒸气呈白雾状；
质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”
无色
挥发
刺激性
2、化学性质
（1）不稳定性：
① 市售浓硝酸呈棕色的原因：
② 保存在棕色试剂瓶中，置于阴暗处，不能用橡胶塞
4HNO3====NO2＋H2O+O2
光照
硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸中
（2）强氧化性：
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，且浓度越大氧化性越强
1）与金属铜反应：
稀硝酸与铜单质反应：
浓硝酸与铜单质反应：
3Cu+8HNO3====2Cu(NO3)2+2NO＋4H2O
加热
Cu+4HNO3====Cu(NO3)2+2NO2＋2H2O
加热
硝酸几乎与所有金属反应（Au、Pt除外），但不生成氢气。与变价金属反应，氧化为最高价
2）常温下，浓硝酸、浓硫酸使 钝化(铁、铝表面被氧化生成一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应)，故常温下，可以用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸。
铁、铝
3）王水：
组成：浓硝酸和浓盐酸的混合物，体积比为 ；
特性：能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解
（2）强氧化性：
1：3
4）与非金属反应：
浓硝酸与铜单质反应：
C+4HNO3====CO2+2NO2＋2H2O
加热
总结规律
1、硝酸与金属反应的规律：
（1）HNO3与金属反应一般不产生H2;
（2）还原产物一般为HNO3（浓）——NO2
HNO3（稀）——NO
很稀的硝酸还原产物也可能是N2O、N2、NH4NO3等
2、硝酸与非金属反应的规律：
（1）HNO3与碳、磷、硫等非金属单质反应，一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物，二氧化氮、水。
3）与还原性化合物反应：
硝酸可与H2S、SO2、HI、Fe2+等还原性物质反应
如浓硝酸与H2S反应：
如稀硝酸与H2S反应：
H2S +2HNO3====S+2NO2＋2H2O
（3）与有机物反应：
硝化反应：
显色反应：蛋白质遇硝酸变黄
3H2S +2HNO3====3S+2NO＋4H2O
硝酸的用途：制作炸药、染料、硝酸盐
3.工业制硝酸
原理：将氨经过一系列反应得到硝酸，如图所示。
写出每步反应的化学方程式，并指出反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。
2N2＋3H2 2NH3
NO＋O2 ===== 2NO2
NO2＋H2O ===== 2HNO3+ NO
氧化反应
氧化反应
氧化反应
氧化反应
硝酸与金属反应的“三个守恒、一个关系”
1．三个守恒
(1)得失电子守恒：
(2)氮原子守恒：
(3)若向反应后的溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋沉淀完全，此时溶质为 ，则存在：
金属失电子数＝n(NO2)＋3n(NO)
n(HNO3)＝xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO)
NaNO3
n(Na＋)＝n(NO3-)＝n(HNO3)－n(NO)－n(NO2)
2．一个关系
起酸性作用的HNO3的物质的量是金属物质的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为
n(HNO3)酸性＝xn(Mx＋)＝n(转移电子)
二、酸雨及防治
1．SO2与NOx的主要来源
(1)SO2主要来自 和某些含硫金属矿物的冶炼。
(2)NOx主要来自 (高温条件下氮气和氧气生成氮氧化物)。
煤、石油的燃烧
机动车尾气
2．酸雨
(1)概念：pH< 的降雨。
(2)成因：主要是大气中的 以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于水形成的.
5.6
SO2与NOx
(3)类型
①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4。
化学方程式：
①SO2→SO3： 。
②SO2→H2SO3： 。
③SO3→H2SO4： 。
④H2SO3→H2SO4： 。
2SO2＋O2 2SO3
SO3＋H2O=== H2SO4
H2O＋SO2 H2SO3
2H2SO3＋O2=== 2H2SO4
②硝酸型：NO2→HNO3。
化学方程式：
①NO→NO2： 。
②NO2→HNO3： 。
NO＋O2 ===== 2NO2
NO2＋H2O ===== 2HNO3+ NO
(4)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、运输工具及电缆的腐蚀。
(5)酸雨的防治
①消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。
②对酸性物质的排放加以控制，如燃料脱硫处理，废气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。
③健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识。
【【课堂探究】】
活动一：活动探究
根据硝酸性质，完成以下化学反应方程式
碳与浓硝酸在加热时反应的化学方程式：
铁粉和稀硝酸反应：
①铁粉不足：
②铁粉过量：
C+4HNO3====CO2+2NO2＋2H2O
加热
3Fe+8HNO3====3Fe(NO3)2+2NO＋4H2O
Fe+4HNO3====Fe(NO3)3+NO＋2H2O
【目标检测】
1．下列对于硝酸的认识中，不正确的是(　　)
A．浓硝酸在见光或受热时会发生分解
B．铜与硝酸的反应属于置换反应
C．金属与硝酸反应不产生氢气
D．可用铁和铝制品盛装浓硝酸
2．下列反应既表现硝酸的酸性，又显示硝酸的氧化性的是(　　)
A．CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O
B．FeO＋4HNO3(浓)===Fe(NO3)3＋2H2O＋NO2↑
C．C＋4HNO3(浓)===CO2↑＋2H2O＋4NO2↑
D．NH3＋HNO3===NH4NO3
B
B
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)硝酸和活泼金属反应生成氢气和相应的硝酸盐(　　)
(2)硝酸的浓度越大，其氧化性越强(　　)
(3)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水(　　)
(4)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性(　　)
(5)过量的铜和一定量浓硝酸反应，生成气体只有二氧化氮(　　)
(6)常温下，将铝片放入浓硝酸，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应(　　)
【目标检测】
×
×
√
√
×
×
(7)王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，能溶解金和铂(　　)
(8)实验室可以用铜和稀硝酸制备少量的NO气体(　　)
(9)浓硝酸氧化性很强，常温下就可以和碳发生反应(　　)
(10)酸雨是指pH小于7的降雨(　　)
(11)化石燃料燃烧产生大量CO2，是形成酸雨的主要原因(　　)
(12)氮氧化物、硫的氧化物都可以形成酸雨(　　)
【目标检测】
×
√
√
×
√
√
2．氮及其化合物的转化关系如下图所示，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．上述所有反应都是氧化还原反应
D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2
B
3．保护环境，就是关爱自己。下列说法中你认为不正确的是(　　)
A．采用原煤脱硫技术，可减少燃煤产生的SO2
B．酸雨指pH小于7的雨水
C．大气中氮氧化物主要来自汽车尾气的排放
D．倡导低碳生活、绿色出行
4．大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸雨。下列说法错误的是(　　)
A．二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质
B．酸雨的主要成分为H2SO4和HNO3
C．汽车尾气中的NOx指NO2
D．煤燃烧时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
B
C
5．已知3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，则下列说法不正确的是(　　)
A．Cu做还原剂，HNO3做氧化剂
B．HNO3在该反应中只有部分表现出了氧化性
C．每生成22.4 L(标准状况)NO有3 mol电子转移
D．如果有8 mol HNO3被还原，则生成了2 mol NO
6．0.3 mol Cu和含1.2 mol HNO3的浓硝酸充分反应后，生成NO2的量为(　　)
A．0.2 mol　　　B．0.6 mol C．小于0.6 mol D．大于0.6 mol
B
酸性
C
随着反应的进行，硝酸浓度变烯，所以，二氧化氮的量少于0.6mol
3Cu+8HNO3(稀）====2Cu(NO3)2+2NO＋4H2O
加热
Cu+4HNO3c浓）====Cu(NO3)2+2NO2＋2H2O
加热
7．向某HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，溶液中Fe2＋的物质的量和加入Fe粉的物质的量之间的关系如图所示，则原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为(　　)
A．4∶1
B．3∶1
C．2∶1
D．1∶1
Fe+4HNO3====Fe(NO3)3+NO＋2H2O
消耗4mol硝酸，同时生成1molFe3+
Fe+2Fe3+====3Fe2+
1molFe3+得到3mol Fe2+
B