5.2.5硝酸 酸雨及防治 课件 (共29张PPT) 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共29张PPT)
第二节 氮及其化合物
第五课时 硝酸 酸雨及防治
第五章 化工生产中的重要非金属元素
（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？
【课堂引入】
【学习任务一】硝酸的性质
颜色
气味
溶解性
挥发性
无色液体
有刺激性气味
易挥发（沸点是83℃）
与水以任意比互溶,质量分数为95%以上的硝酸叫发烟硝酸
【注意】
硝酸具有强腐蚀性和挥发性，使用时须注意防护和通风
【思考】
硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？
瓶口有白雾
1.物理性质
1.不稳定性
4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
或光照

【思考】
硝酸该如何保存？
一般将浓硝酸保存在棕色细口瓶中，并放置于阴凉处
2.化学性质
【学习任务一】硝酸的性质
2.酸性
硝酸是一元强酸
稀硝酸使石蕊溶液由紫色变为红色,浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性)
②与碱反应:
NaOH+HNO3=NaNO3+H2O
③与碱性氧化物反应:
Na2O+2HNO3=2NaNO3+H2O
④与弱酸盐反应:
CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
①与指示剂反应:
回顾浓硫酸，硝酸能与与活泼金属反应生成氢气吗？
【思考】
HNO3 H++NO3-
【学习任务一】硝酸的性质
2.强氧化性
【学习任务一】硝酸的性质
探究稀硝酸和浓硝酸氧化性强弱（与Cu反应）
实验 现象 浓HNO3：试管内产生大量_____色气体，溶液逐渐变___，铜丝逐渐变细 稀HNO3：试管内开始产生少量_____气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为_____色，溶液逐渐变蓝，铜丝逐渐变细
化学方程式 ______________________________________________ _______________________________________________
实验 结论 浓HNO3与金属铜反应生成_____，稀HNO3与金属铜反应生成____，浓HNO3的氧化性更___
红棕
绿
无色
红棕
Cu＋4HNO3(浓)===
Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋
2NO↑＋4H2O
NO2
NO
强
【学习任务一】硝酸的性质
2.强氧化性
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　
Cu＋4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2＋ 2NO2↑＋2H2O　
浓稀硝酸都有氧化性：浓硝酸＞稀硝酸
浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO
除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属
强氧化性
酸性
①与金属反应
【学习任务一】硝酸的性质
1、足量的Cu中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应
一开始是铜与浓硝酸反应:
Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
随着反应进行, 硝酸由浓变稀,则发生:
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2、反应停止后,如果在溶液中再加入足量硫酸会出现什么情况
溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜,当然此时NO3-/H+的溶度较稀.
2.强氧化性
【学习任务一】硝酸的性质
3. 浓硝酸、稀硝酸与Cu反应产物分别为NO2、NO，反应中稀硝酸化合价降低较多，说明稀硝酸氧化性比浓硝酸强，对吗？
浓硝酸氧化性比稀硝酸强，浓HNO3反应更剧烈。
【思考】
硝酸能大多数金属反应（除铂、金），那么运输硝酸用什么容器呢？
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
2.强氧化性
【学习任务一】硝酸的性质
试着写出少量/过量Fe粉分别于稀硝酸反应的方程式。
Fe + 4HNO3(稀) == Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O （ Fe少量）
3Fe+ 8HNO3(稀) == 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O （ Fe过量）
【思考】
为什么铁少量生成三价铁，铁过量生成二价铁？
2.强氧化性
【学习任务一】硝酸的性质
2.强氧化性
② 与某些非金属反应
S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O
△
C+4HNO3（浓） 2H2O+4NO2↑+CO2↑

【学习任务一】硝酸的性质
“NO3-+H+”的组合具有强氧化性。
与I-、Br-、Fe2+、S2-、SO32-等均会发生氧化还原反应。
2.强氧化性
③与还原性化合物反应
【学习任务一】硝酸的性质
3.制备
硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示：
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
4NH3 + 5O2
催化剂
4NO + 6H2O
①工业制法
【学习任务二】硝酸的制备
原理： H2SO4(浓)+KNO3===HNO3↑+KHSO4
难挥发性酸制备易挥发性酸
【注意】
硝酸见光易分解，实验中应该避光
3.制备
②实验室制法
【学习任务二】硝酸的制备
炸药、燃料、医药、硝化纤维，化肥等
4.硝酸的用途
【学习任务二】硝酸的制备
(1)硝酸具有很强的氧化性，硝酸的浓度不同，与金属反应的产物也不同( )
(2)浓HNO3使紫色石蕊溶液先变红后褪色( )
(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，生成的气体只有二氧化氮( )
(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( )
×
正误判断
√
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×
×
√
学习评价
1.下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是
A.使石蕊溶液变红
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
√
学习评价
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。它们会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。
【学习任务三】酸雨及防治
【学习任务三】酸雨及防治
酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。
SO2
H2SO3
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。
1. 酸雨的形成
a.硫酸型酸雨的形成过程如图：
写出图中标号所对应的化学方程式：
①___________________。
②__________________。
③___________________。
④_____________________。
SO3＋H2O===H2SO4
2H2SO3＋O2===2H2SO4
【学习任务三】酸雨及防治
b.硝酸型酸雨的形成过程如图：
写出图中标号所对应的化学方程式：
①_________________。
②_________________________。
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
【学习任务三】酸雨及防治
(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。
(5)渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。
2. 酸雨的危害
【学习任务三】酸雨及防治
(1)调整能源结构，积极开发新能源；
(2)对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理，如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等；
(3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等；
(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
【学习任务三】酸雨及防治
汽车尾气
NOx产生
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
尾气处理
2xCO+2NOx === 2xCO2↑+N2↑
催化剂
主要含CO和NOX
【学习任务三】酸雨及防治
拓展延伸—常见的环境污染类型
类型 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 使土壤酸化，腐蚀建筑物等
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伤害加剧
赤潮和水华 含磷洗涤剂的大量使用及其废水的任意排放,化肥的不合理使用等 使藻类过度繁殖，水质恶化,发生在海水中为赤潮，发生在淡水中为水华
白色污染 塑料制品的大量使用和任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境
【学习任务三】酸雨及防治
(1)酸雨是指pH小于7的降雨( )
(2)化石燃料燃烧产生大量CO2，是形成酸雨的主要原因( )
(3)氮氧化物、硫的氧化物都可以形成酸雨( )
(4)防治酸雨的根本途径是减少人为SO2、NOx的排放( )
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正误判断
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学习评价
1.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是
选项 氧化物 环境问题 主要来源
A CO2 破坏臭氧层 化石燃料的燃烧
B SO2 温室效应 工厂废气的排放
C NO2 光化学烟雾 汽车尾气的排放
D CO 酸雨 汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
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学习评价
2.(2022·广东中山高一月考)酸雨是对pH小于5.6的降水的统称。下列说法错误的是
A.空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨
B.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
C.汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有能形成酸雨的氮氧化物
D.为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，可对燃料进行脱硫处理
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学习评价