化学人教版（2019）必修第二册5.2.4 硝酸和酸雨防治（共23张ppt）

(共23张PPT)
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第四课时 硝酸 酸雨及防治
第二节 氮及其化合物
【学习目标与核心素养】
学习目标
1.能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
2.认识硝酸在相关反应中体现的性质，了解硝酸的保存方法。
3.了解SO2、NO2对大气质量的影响，特别是酸雨的成因、危害及防治措施。
核心素养
1.通过学习硝酸的性质及原子守恒法、电子守恒法的应用，培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。
2.通过酸雨的形成及防治认识化学对人类的作用，培养学生科学态度与社会责任的化学核心素养。
《本草纲目拾遗》记载：（硝酸）西洋人所造，性最猛，能蚀五金。王怡堂先生云：其水至强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。
HNO3=H++NO3- (强酸)
【学习任务一】宏观辨识与微观探析，探究硝酸的性质
四、硝酸
1. 物理性质
纯硝酸是无色、易挥发（沸点是83℃）、有刺激性气味的液体，
硝酸可以与水以任意比互溶，质量分数为95%以上的硝酸叫发烟硝酸。
市售浓硝酸质量分数约为68%，密度约为1.4g/cm3。
a. 浓硝酸见光或受热时发生反应
b. 贮存:
(1) HNO3的不稳定性
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，
并避光放置于阴凉处
2. 化学性质
纯硝酸 久置硝酸
浓硝酸不稳定，见光或受热会分解生成NO2，NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。
4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
问：如何去除硝酸的黄色？
向浓硝酸中通入氧气（或空气）
4NO2+O2+2H2O = 4HNO3
【思考交流】
纯硝酸 久置硝酸
(2) HNO3的强氧化性
【实验5-8】 P15
如图5-14所示，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。
① 与Cu反应
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__________生成,__________,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
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
浓硝酸的还原产物为NO2，稀硝酸的还原产物为NO
a. 认识还原产物
硝酸的浓度不同，与金属反应的产物也不同。
① 与Cu反应
从氧化还原角度认识铜与硝酸的反应：
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
依据铜和浓硝酸反应比铜和稀硝酸反应更剧烈
① 与Cu反应
从氧化还原角度认识铜与硝酸的反应：
b. 认识氧化能力
浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性。
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
① 与Cu反应
从离子反应角度认识铜与硝酸的反应：
Cu + 4H+ + 2NO3- = Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu+8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ +2NO↑+4H2O
② 常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化
（浓硝酸可以用铁桶盛放）
除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属，如
3Ag＋4HNO3(稀) = 3AgNO3＋NO↑＋2H2O。
将浓HNO3和浓HCl按体积比1 : 3混合所得混合物叫王水，可溶解不活泼金属，如铂、金等。
什么物质可以溶解铂和金？
加热时反应：
Al + 6HNO3(浓) = Al(NO3)3+ 3NO2↑+ 3H2O
△
Fe+6HNO3(浓) = Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△
小结：反应规律 《三维设计》P24
(1)金属与硝酸反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。
(2)铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量， Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2。
(3)铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原产物为NO，最终应得到NO2和NO的混合气体。
少量铁：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
足量铁：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
C+4HNO3（浓）= 2H2O+4NO2↑+CO2↑
△
③ 与非金属反应
1.教材P18第5、6题
【课堂练习】
2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是 (　　)
A.使石蕊试液变红
B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2
C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3
D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
B
【课堂练习】
写出有关化学方程式:
N2→NH3: ________________________________。
NH3→NO: _______________________________。
NO→NO2: _______________________________。
NO2→HNO3: _____________________________。
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NO+O2 = 2NO2
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。
S
SO2
SO3
H2SO4
硫酸型酸雨：
硝酸型酸雨：
NO2
HNO3
成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。
五、酸雨及防治
1. 酸雨的形成
【学习任务二】科学精神与社会责任，酸雨的防治
硫酸型酸雨形成过程
写出图中标号所示的化学方程式：
① ；
② ；
③ ；
④ 。
SO3＋H2O = H2SO4
2H2SO3＋O2 = 2H2SO4
SO2+H2O H2SO3
2SO2+O2 2SO3
粉尘等催化剂
硝酸型酸雨的形成过程
写出图中标号所示的化学方程式：
① ；
② 。
2NO＋O2 = 2NO2
3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO
2. 酸雨的危害
(1)对人体的直接危害首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水肿等疾病而使人致死。
(2)引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长。
(3)破坏土壤、植被、森林。
(4)腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。
(1)调整能源结构，开发新能源
(2)对煤进行处理
(3)种植能够吸收SO2的有关树木
(4)加强工厂废气的回收处理
(5)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放
3. 酸雨的防治