5.2.3氮及其化合物硝酸酸雨及防治（导学案）高一化学（人教版2019）（原卷版）

第五章化学生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第三课时硝酸酸雨及防治【学习目标】1.通过实验探究、讨论交流，了解硝酸的主要性质—酸性、不稳定性和强氧化性，并能从氧化还原反应角度分析反应原理，认识硝酸浓度不同其氧化性强弱不同、还原产物不同，知道硝酸是重要的化工原料。2.通过阅读思考、查阅资料，从含氮物质的性质及转化的视角，了解酸雨的概念，知道酸雨形成的主要原因是二氧化氮和二氧化硫进入大气，酸雨会严重危害环境及防治方法，增强环境保护意识，培养社会责任感。【学习重点】硝酸的不稳定性和强氧化性【学习难点】硝酸的强氧化性原理及应用【课前预习】旧知回顾：1.氮元素有多种价态，每种价态可对应一种混合物，请完成下表内容。氮的价态30+1+2+3+4+5物质举例性质特征2.硝酸（HNO3）是一种常见的一元强酸，具有酸的通性，请举例说明。新知预习：1.如何证明硝酸具有强氧化性，请举例说明。2.硝酸与金属反应的特点和规律是什么？【课中探究】情景导入：2023年2月14日，美国亚利桑那州图森市高速公路一卡车侧翻，引发危险物质硝酸泄漏，产生大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以防止其扩散造成更大危害。（见PPT视频）一、硝酸活动一、硝酸的性质任务一、观察浓、稀HNO3样品，阅读教材P15页内容，思考总结硝酸具有哪些物理性质？【注意】任务二、讨论交流：阅读教材P15页内容，结合所学知识，思考硝酸具有哪些化学性质？【注意】【对应练习】1．下列关于硝酸的说法不正确的是()A．浓硝酸是一种易挥发的液体混合物B．浓硝酸在空气中敞口放置，因吸收水蒸气而浓度减小C．浓硝酸不稳定，易分解生成二氧化氮、氧气和水D．常温下，浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中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．能使紫色石蕊溶液变为红色B．与铜反应放出一氧化氮气体，生成硝酸铜C．与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，生成硝酸钠D．与单质硫混合共热时生成硫酸和二氧化氮活动二、探究硝酸的强氧化性任务一、实验探究：根据教材P15页【实验58】（或实验视频），观察浓HNO3、稀HNO3和Cu的反应的实验现象，并分析其原理，填写表格内容。实验操作实验现象实验原理实验结论实验装置稀HNO3与Cu浓HNO3与Cu【注意】任务二、问题探究：（1）浓硝酸的氧化性很强，为什么运输浓硝酸时还是用铁罐车和铝槽车运输？（2）结合P教材102页“资料卡片”，回答“王水”的组成及性质，归纳总结硝酸与金属反应的特点和规律是什么？（3）少量铁粉或过量铁粉与稀硝酸反应的产物是什么？并写出化学方程式。【注意】任务三、阅读教材P16页“思考与讨论”内容，回答硝酸有哪些用途？工业上如何制硝酸？【对应训练】1．硝酸与铜反应实验装置如图所示，下列有关叙述不正确的是（）A．浓硝酸呈黄色是因溶有其分解产生的NO2B．用稀硝酸实验时试管上方气体略有红棕色C．用浓硝酸实验时溶液呈绿色是因溶有NOD．反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强2.工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如图所示:下列说法错误的是()A.过程①属于氮的固定B.氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成NO2C.过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2D.常温下可用铁质容器储存浓硝酸二、酸雨及防治活动一、酸雨的形成任务一、讨论交流：结合所学知识，思考氮和硫的氧化物的主要来源是什么？任务二、观察教材P16页图551，思考酸雨的定义、形成原因及类型分别是什么？【对应练习】1．下列关于氮及其化合物的说法错误的是(

)A.N2化学性质稳定，是因为分子内氮氮三键很强B.NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在C.可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏D.HNO3具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属2.酸雨被称为“天堂的眼泪”，会造成水土酸性化、建筑物加速腐蚀等危害。下列说法正确的是()A．酸雨不会对动植物产生任何影响B．使用新型能源不会对酸雨的防治产生效果C．酸雨指的是pH小于7的雨水D．NO2和SO2的过度排放是形成酸雨的主要原因活动二、酸雨的危害及防治任务一、阅读教材P16页有关内容，回答酸雨有哪些危害？任务二、讨论交流：结合教材P17页“研究与实践”栏目，回答如何测定雨水的pH及防治酸雨？（1）雨水的pH测定：（2）防治酸雨的方法：【对应练习】1．目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器(含有催化剂)，在催化剂作用下，尾气中CO和NO发生反应，其微观过程如图所示。下列说法错误的是（）A．CO和NO在催化剂表面反应过程的顺序为①②③④⑤B．该反应属于氧化还原反应C．反应中CO和NO的物质的量比为1∶1D．反应前后涉及3种氧化物2．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(如图所示)。下列叙述正确的是（）A．图中涉及的物质都是电解质B．雾和霾的分散剂相同C．图中涉及的无机化合物在一定条件下具有氧化性D．NH3是形成无机颗粒物的催化剂【课后巩固】1．（易）教材作业：P18页练习5、6、7、82．（易）硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是()A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性3．（易）下列关于硝酸的说法中正确的是（）A．硝酸和活泼金属反应生成氢气和相应的硝酸盐B．硝酸的浓度越大，其氧化性越强C．稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水D．王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为3∶1的混合物，能溶解金和铂4．（中）在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止下列说法中不正确的是()A．Ⅰ中气体有无色变红棕色的化学方程式为2NO＋O2=2NO2B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D．红棕色气体的成分是NO25.（中）C、N、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时，会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物说法不正确的是(

)A.开发太阳能、水能、风能、氢能等有利于减少这些氧化物的产生B.这些氧化物使雨水的pH<7，我们把pH<7的雨水称之为酸雨C.N的氧化物是造成光化学烟雾的主要原因D.温室效应与二氧化碳的排放有着直接的关系6．（中）下列由废铜屑与浓硝酸反应制取NO2和Cu(NO3)2溶液的实验原理与装置能达到实验目的的是（）A．用装置甲制取NO2 B．用装置乙干燥NO2C．用装置丙收集NO2 D．用装置丁过滤得到Cu(NO3)2溶液7．（难）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”是指硝酸，下列有关硝酸的相关描述中正确的是（）A．浓硝酸保存于无色试剂瓶中B．向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸，可在试管口观察到红棕色气体C．常温下，浓硝酸可以用铝制容器储存，说明浓硝酸与铝不反应D．稀HNO3与金属反应时，可被还原为更低价态，说明稀HNO3氧化性强于浓HNO38.（中）某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示：（1）装置A中生成CO2的作用是________________，证明该实验目的达到的现象是__________________。（2）观察到(1)中的现象后，关闭K，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是_______________________