2024版新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第3课时硝酸酸雨及防治课件新人教版必修第二册

第3课时硝酸酸雨及防治素养要求1.结合真实情境并通过实验探究，了解硝酸的主要性质，认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。2．结合真实情境，认识硫、氮的化合物对生态环境的影响，了解酸雨及防治。知识基础·自学·尝试核心素养·合作·探究知识基础·自学·尝试一、硝酸1．物理性质纯硝酸为____色、有______气味的液体，沸点____，____挥发，在空气中呈“白雾”状，质量分数95%以上的浓硝酸称为“____硝酸”。2．化学性质(1)强酸性硝酸是具有______的一元强酸，在水中的电离方程式为___________，具有酸的通性，但硝酸与金属反应一般________H2。(2)不稳定性①化学方程式：______________________。②实验室中浓硝酸显黄色是浓硝酸分解生成的_____又溶于硝酸所致。一般将其保存在_____试剂瓶中，并放置在_____处。无刺激性低易发烟挥发性

不产生NO2棕色阴凉(3)强氧化性实验物质稀硝酸浓硝酸实验现象试管内开始产生少量____色气体，反应逐渐加快，气体在试管口变为____色，溶液逐渐变____，铜丝逐渐变____试管内产生大量____色气体，溶液逐渐变____，铜丝逐渐变____实验结论常温下，稀硝酸与铜缓慢反应生成____常温下，浓硝酸与铜迅速剧烈反应生成_____无红棕蓝细红棕绿细NONO2硝酸浓度不同，与金属反应的产物也不同：①浓硝酸与Cu反应的化学方程式为：_____________________________________________________；②稀硝酸与Cu反应的化学方程式为：_____________________________________________________；常温下，浓硝酸使________钝化。除金、铂外几乎能氧化所有的金属。Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O铁、铝拓展“钝化”的理解(1)在常温下，铁、铝被浓硝酸或浓硫酸氧化，在表面上生成了致密的氧化膜，阻止了化学反应的进行，这种现象叫做“钝化”。(2)“钝化”既是化学反应的结果，也是化学反应的终止。

3．硝酸的工业制法写出每一步反应的化学方程式，并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。①______________________________________________________②______________________________________________________③______________________________________________________④______________________________________________________，还原反应，氧化反应2NO＋O2===2NO2，氧化反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化反应和还原反应4．用途硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造______________________和硝酸盐等，在实验室里是一种重要的化学试剂。

化肥、农药、炸药、染料【学而思】1.浓硝酸、稀硝酸与Cu的反应产物分别为NO2、NO，反应中，稀硝酸中氮元素的化合价降低较多，说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强，对吗？

2．稀硝酸可以将铁氧化成亚铁离子吗？为什么足量的铁粉与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2呢？提示：不对，浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强，与Cu反应时浓硝酸反应更剧烈。

归纳1.硝酸的“五性”(1)挥发性；(2)刺激性；(3)腐蚀性；(4)不稳定性；(5)强氧化性。2．金属单质与硝酸发生反应时，硝酸既表现出强氧化性又表现出酸性；非金属单质与硝酸发生反应时，硝酸只表现出强氧化性。

二、酸雨及防治<5.6SO2NO2SO2＋H2O⇌H2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO43NO2＋H2O===2HNO3＋NO【学而思】1.汽车燃油中不含氮元素，汽车尾气中的氮氧化物从何而来？

2．燃煤脱硫技术中，向燃煤中加入生石灰，若改为加入石灰石是否可行？提示：空气中的氮气和氧气在发动机高温条件下化合生成NO，进而被氧气氧化生成NO2。提示：可行，高温条件下CaCO3分解生成CaO，可吸收SO2。[即时练]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)稀硝酸与锌反应可放出氢气。(

)(2)浓、稀硫酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。(

)(3)过量的铜与浓硝酸反应有NO生成。(

)(4)常温下铁与浓硝酸反应，产生大量红棕色气体。(

)(5)在常温下，浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al发生“钝化”，说明常温下浓H2SO4和浓HNO3与Fe和Al都不反应。(

)(6)酸雨主要是由NO、NO2污染物造成的。(

)××√×××2．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(

)A．氨水B．硝酸C．醋

D．卤水解析：根据所给四种物质的氧化性的强弱可判断，硝酸具有强氧化性，可溶解大部分金属，“强水”为硝酸。答案：B3．关于硝酸的说法中正确的是(

)A．Cu可以溶解在稀硝酸中并生成H2B．浓硝酸不能与非金属单质反应C．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮元素得电子D．常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体答案：C4．将浓硝酸滴在石蕊试纸上，产生的现象是(

)A．变红色B．先变红，后变黑C．变蓝色D．先变红，后褪色答案：D5．某实验过程如图所示：则③试管中的现象是(

)A．无明显现象，因稀硫酸不与铜反应B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C.铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色答案：D

6．大气污染是环境污染的一个重要方面，常见的大气污染可分为一次污染和二次污染，二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化，或与其他物质发生反应，生成新的污染物。有下列物质：①SO2，②NO，③NO2，④CO2。其中不易导致二次污染的是(

)A．①②③④B．①③C．②④

D．④答案：D核心素养·合作·探究目标1

硝酸的强氧化性例1.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(

)选项实验操作现象解释或结论A过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋B常温下，Fe、Al放入浓HNO3或浓H2SO4中无明显现象Fe、Al与浓HNO3或浓H2SO4发生钝化CAl箔插入稀HNO3中无现象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取浓HNO3点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓HNO3具有酸性答案：B解析：稀硝酸与铁粉反应，铁首先被氧化成Fe3＋，过量铁粉将Fe3＋还原，最终得到Fe2＋，滴入KSCN溶液不显红色，A错误；常温下，Fe、Al在浓HONE或浓H2SO4中发生钝化，生成致密的氧化膜阻止了反应进行，B正确；Al箔能与稀HNO3反应放出气体，C错误；浓硝酸具有氧化性，能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，D错误。提醒比较浓硝酸、稀硝酸氧化性的强弱，不是看它们的还原产物中氮元素的价态，而是看与同种还原剂反应时的剧烈程度(或反应的难易程度)，如铜与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈，则氧化性：浓硝酸>稀硝酸。

关键能力硝酸的强氧化性HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。(1)硝酸与金属的反应①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↑＋2H2O②活泼金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同。③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化(加热时反应)。

[对点练]1．下列关于硝酸的说法中正确的是(

)A．稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能B．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸D．稀硝酸与Cu反应生成NO，而浓硝酸与Cu反应生成NO2，稀硝酸得电子更多，故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸解析：A项，常温下，铁遇浓硝酸“钝化”；加热条件下，浓硝酸也能与Fe发生反应；B项，浓、稀硝酸均具有强氧化性；C项，硝酸属于强酸，与浓度大小无关；D项，硝酸的氧化性强弱与其浓度大小有关，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，这与HNO3和Cu反应中HNO3得电子数目多少无关。答案：B2．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(

)A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应答案：D

(0.05a－0.3)mol1.0归纳足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生变化。例如Cu与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时HNO3的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，HNO3的还原产物为NO，最终得到NO2和NO的混合气体。关键能力硝酸与金属反应的计算规律1．原理分析

[对点练]3．38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL(标准状况)，反应消耗的HNO3的物质的量可能是(

)A．1.0×10－3molB．1.6×10－3molC．2.2×10－3molD．2.4×10－3mol答案：C4．某稀溶液中HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为3.0mol·L－1和2.0mol·L－1。取该溶液20mL，加入3.2g铜粉，充分反应后，产生的气体在标准状况下的体积约是(

)A．0.75LB．0.336LC．1.5LD．0.448L

答案：A

答案：C

关键能力常见的环境大气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的伤害加剧归纳NO在臭氧空洞形成过程中的作用NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：NO＋O3―→NO2＋O2NO2＋O―→NO＋O2总反应方程式为O3＋O===2O2，从整个反应来看NO作催化剂。[对点练]5．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是(

)A．雾和霾的分散剂相同B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关解析：雾和霾都属于胶体，其分散剂均为空气，A正确；由图可知，HNO3、H2SO4与NH3反应分别生成NH4NO3、(NH4)2SO4，分散到空气中，形成雾霾，B正确；由图可知，NH3参与化学反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂，C错误；过度施用氮肥，会使空气中NH3含量增大，并参与形成铵盐，从而形成雾霾，D正确。答案：C6．下图所示是酸雨的形成示意图。根据图示回答下列问题。(1)下列气体容易形成酸雨的是________。A．CO2B．SO2

C．N2D．NO2(2)现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：分析数据，回答下列问题：①雨水样品的pH变化的原因是________________________________(用化学方程式表示)。②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变________，原因是________________________________(用化学方