5.2.4硝酸酸雨及防治课件高一下学期化学人教版

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4课时

硝酸、酸雨及防治【学习目标】1.了解硝酸的主要性质——不稳定性和强氧化性。2.知道硝酸的工业制法，了解硝酸的用途。3.了解酸雨的概念、酸雨形成的原因以及造成的危害。培养学生

科学态度与社会责任的化学核心素养。

二战期间，诺贝尔物理学奖得主马克思·冯劳厄、詹姆斯·弗兰克分别将自己的奖章存放在丹麦哥本哈根的理论物理研究所，以防被纳粹所得。然而，1940年德国入侵丹麦，眼看奖章不保，当时在该研究所工作的德海韦西把奖章溶解在王水中，以此躲避过了搜查。【情景引入】那么“王水”是什么？为何能将金质奖章溶解呢？“王水”又称“王酸”，是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体，是由浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO₃)按体积比为3:1组成的混合物。一、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98%以上的硝酸叫发烟硝酸。常用浓硝酸质量分数为69％。保存在棕色试剂瓶中，且避光保存在阴凉处纯硝酸4HNO3(浓)

4NO2↑+O2↑+2H2O

△或光照2.化学性质：

(1)不稳定性

(2)酸性①使指示剂变色: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与金属单质反应:不生成氢气③与碱反应:NaOH+HNO3=NaNO3+H2O④与碱性氧化物反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O⑤与弱酸盐反应:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O【实验5-8】

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。浓硝酸：剧烈反应，有大量红棕色气体产生，溶液变绿稀硝酸：反应较慢，有气泡产生，接近管口处观察到浅红棕色，溶液变蓝Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O【实验5-8】

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。(3)强氧化性①与金属单质反应

浓、稀硝酸几乎能跟除Pt、Au外的所有金属发生反应，而且反应物或反应条件不同时，硝酸被还原的产物不同（NO2、NO、N2O、N2、NH3、NH4+）一般浓硝酸被还原为NO2、稀硝酸被还原为NO（金属越活泼，硝酸越稀，HNO3中N还原的价态越低）注意：常温下，浓硝酸可使Fe、Al钝化，所以可以用铝制或铁制容器盛放或运输浓硝酸，但是加热可以解除钝化。浓硝酸、浓硫酸可用铝制或铁制容器盛放Al+6HNO3(浓)===Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O△Fe+6HNO3(浓)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O【思考】Fe与稀硝酸也能反应放出无色气体，你能写出Fe与稀硝酸反应的

化学方程式吗？Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

（Fe少量）3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O（Fe少量）②与非金属单质反应

浓、稀硝酸几乎能氧化所有的非金属，将其氧化为最高价含氧酸或高价氧化物。S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O△C+4HNO3(浓)=2H2O+4NO2↑+CO2↑△注意：硝酸与非金属反应时只表现强氧化性。③与其他还原性物质反应(如H2S、I-、SO2、SO32-、Fe2+等)3Fe2++4H++NO3ˉ

=3Fe3++NO

↑+2H2OH2S+2HNO3(浓）S↓+2NO2↑+2H2O∆3Fe(OH)2+NO3-=Fe3++NO↑+10H+3+8H2O注意：酸碱不一定是中和反应3、硝酸的用途制造化肥、炸药、染料、塑料、硝酸盐、医药冠心病类治疗药物皮肤病类治疗药物

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：N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3(1)写出每一步反应的化学方程式。(2)请分析上述反应中的物质类别和氮元素化合价的变化情况，以及每

一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3有关化学方程式:N2→NH3:

。NH3→NO:

。

NO→NO2:

。NO2→HNO3:

。N2+3H2

2NH3高温高压催化剂4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO(氮气发生还原反应)(氨气发生氧化反应)(NO发生氧化反应)(NO2既发生氧化反应也发生还原反应)五、酸雨及其防治1.酸雨：2.成因：3.类型:①硫酸型酸雨：煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼时会生成SO2主要指pH＜5.6

的雨水，主要含有硫酸和硝酸主要是大气中的SO2与NOx溶于雨水形成的途径1：2SO2+O2====2SO3烟尘SO3+H2O==H2SO4途径2：SO2+H2O

⇌H2SO32H2SO3+O2

==2H2SO4②硝酸型酸雨：汽车的尾气3NO2+H2O==2HNO3+NO2NO+O2=2NO24.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。(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。破坏露天文物古迹使湖泊水质变酸，导致水生生物死亡