5.2.3硝酸 酸雨及防治 课件 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节

氮及其化合物第3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01硝酸新课导入N2NO2NH3Cu(NO3)2物质类别氢化物单质氧化物酸盐-30+2+5+4化合价+1+3NOHNO3碱O2根据氮及其化合物的“价-类二维图”回忆氮元素从低价态到高价态的转化过程！一、硝酸的物理性质

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，一般质量分数为69%以上的硝酸称为浓硝酸，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：浓硝酸久置后呈黄色，为什么？二、硝酸的化学性质（一）不稳定性（浓硝酸）注：①稀硝酸较稳定，一般不分解②浓硝酸见光或受热都会分解生成NO2，且浓度越大越易分解，

温度越高越易分解③久置的浓硝酸由于分解产生的NO2溶于浓硝酸而使溶液显黄色④一般将浓硝酸保存在棕色细口试剂瓶中，并避光放置于阴凉处如何去除浓硝酸的黄色？向浓硝酸中通入氧气（或空气）4NO2+O2+2H2O=4HNO3二、硝酸的化学性质硝酸泄漏如何处理？课堂思考消防队员用水枪控制烟雾，用大量水和碱液对现场进行稀释。利用酸的通性（二）酸的通性（H+的性质）硝酸是一元强酸向稀硝酸中加入蓝色石蕊试纸，试纸由蓝色变为红色2.与碱反应:Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O1.与指示剂反应:HNO3=

H++NO3-

二、硝酸的化学性质硝酸的主要微粒H+和

NO3-【思考】若向浓硝酸中加入蓝色石蕊试纸，现象又如何？3.与碱性氧化物反应:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O4.与弱酸盐反应:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O二、硝酸的化学性质【思考】硝酸与活泼金属反应是否产生H2？使湿润的蓝色石蕊试纸先变红（酸性），最终变为白色（强氧化性使其漂白）2.硝酸和金属反应二、硝酸的化学性质（三）强氧化性1)不活泼金属，如Cu、Ag等P15【实验5-8】

Cu与硝酸反应【装置、仪器、操作】1.浓硝酸与指示剂反应实验现象实验结论

Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O反应剧烈，铜丝逐渐变细，溶液变绿，生成红棕色气体反应较慢，铜丝逐渐变细，溶液变蓝有气泡产生，接近管口处观察到浅红棕色浓HNO3+Cu稀HNO3+Cu铜与浓硝酸反应生成NO2铜与稀硝酸反应生成NO二、硝酸的化学性质

Cu与浓、稀硝酸反应

离子方程式：Cu＋

4H++2NO3-==Cu2+＋2NO2↑＋2H2O离子方程式：3Cu＋8H++2NO3-==3Cu2+＋2NO↑＋4H2O为什么铜和浓硝酸反应之后的溶液呈绿色？课堂思考饱和硝酸铜溶液

（蓝色）观点：溶液中溶解有NO2，NO2在溶液中达到饱和，NO2饱和溶液呈黄色，硝酸铜溶液呈蓝色，两者混合成绿色。如何证明绿色是溶液中溶解有NO2的缘故？又如何使绿色变为蓝色？向饱和硝酸铜溶液中通入NO2气体，溶液由蓝色变成绿色向绿色溶液中加入适量的水

Cu＋4HNO3(浓)=

Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O【思考】指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物以及氧化剂和还原剂物质的量之比

3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O注：Cu与浓、稀硝酸反应，硝酸均表现为酸性和氧化性，氧化性：

浓硝酸>稀硝酸②Cu与一定量的浓HNO3反应，随着反应的进行，浓HNO3逐渐被稀

释，气体通常为NO和NO2的混合物如Fe、Al等I.常温下，浓硝酸能使Fe、Al发生“钝化”（什么是钝化？）

加热后，”钝化”消除，反应继续，金属溶解Fe（少量）+6HNO3(浓)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O加热二、硝酸的化学性质2）硝酸与活泼金属反应Fe（过量）+4HNO3(浓)===Fe(NO3)2+NO2↑+2H2O加热Al+6HNO3(浓)===Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O加热注意：钝化不是不反应，而是金属不溶解。（可用铁制或铝制容器盛装浓硝酸）其他活泼金属在常温下就可以和浓、稀硝酸反应

如Mg、Zn等3Mg＋8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2OMg＋4HNO3(浓)=

Mg(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O①硝酸能与绝大多数金属反应（Pt、Au除外），王水可与Pt、Au反应硝酸与金属反应总结：

二、硝酸的化学性质②硝酸与金属反应规律：金属+HNO3→高价硝酸盐+NO或NO2+H2O资料卡片

浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1:3）叫做王水，能使Pt、Au等溶解。王水二、硝酸的化学性质一般情况下，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO

。若活泼金属与极稀硝酸反应，其还原产物中N元素的价态更低，可能生成N2、N2O、NH4NO3等。

④

金属与HNO3反应，HNO3均表现为酸性和氧化性n(HNO3)(反应)

=n(HNO3)(酸性)+n(HNO3)(氧化性)=n(NO3-

)（硝酸盐）+

n(N)(还原产物）③浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，且硝酸的浓度越大，其氧化性越强如：4Zn+10HNO3(极稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O一般，HNO3与金属反应不能产生H2（氧化性：硝酸>H+

）

注意：

NO3-只有在酸性环境中才具有强氧化性，在中性或碱性环

境中不具有强氧化性。【思考】铜投入稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解?为什么?会溶解，相当于加入HNO3，可以氧化Cu使其溶解

3Cu+8H+

+2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O二、硝酸的化学性质

根据碳与浓硫酸的反应，请推测碳与浓硝酸能否反应?课堂思考碳与浓硝酸反应C＋4HNO3(浓)===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O△3.硝酸和非金属反应（C、P、S等）二、硝酸的化学性质【思考】I.用单线桥标明电子的转移II.如何检验产物中的CO2？III.能否根据红棕色气体判断红热的炭与浓硝酸反应产生NO2？注：①浓硝酸与非金属加热时发生反应，常温下不反应且稀硝

酸不和C等非金属反应②浓硝酸与非金属反应，浓硝酸仅表现强氧化性③一般，非金属+HNO3(浓)→

高价含氧酸+NO2↑＋H2O4.与某些强还原性化合物反应

如FeO、Cu2O、SO32-、I－、Br－、Fe2+、S2－等。3Fe2++

NO3-

+

4H+=

3Fe3++NO↑+2H2O3SO32-+

2H++2NO3-

=

3SO42-+2NO↑+H2O注：①

硝酸与强还原性的化合物反应时，硝酸表现为强氧化性，但是不一定表现酸性②硝酸与NH3不发生氧化还原反应③硝酸能氧化卤素离子I-和Br-，不能氧化F-和Cl-3Cu2O+2

NO3-

+14H+=

6Cu2++2NO↑+7H2O二、硝酸的化学性质小结（一）硝酸的性质（二）硝酸与浓硫酸的性质比较硝酸浓硫酸相似性强酸性、强氧化性差异性物理性质易挥发、低沸点、无吸水性难挥发、高沸点、有吸水性化学性质无脱水性、不稳定、与不活泼金属反应不加热有脱水性、稳定、与不活泼金属反应需加热课堂思考请你总结！

工业上以空气、水、氨为主要原料制法硝酸思考与讨论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：(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。（一）硝酸的工业制法三、硝酸的制法氨催化氧化法制硝酸2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO4NH3+5O2

4NO+6H2O1mol循环操作（一）硝酸的工业制法三、硝酸的制法氨催化氧化法制硝酸（二）硝酸的实验室制法三、硝酸的制法NaNO3(s)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3↑（常温）注意：制硝酸只能常温，强热会使硝酸分解NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑（常温或微热）2NaCl+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HCl↑（高温强热）课堂思考你知道吗？你知道什么是酸雨吗？酸雨有何危害、如何防治？57年后02酸雨及防治一、酸雨的来源酸雨：pH小于5.6的雨水（正常雨水由于溶解了CO2，pH约为5.6）。二氧化硫、氮氧化合物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。SO2煤、石油等化石燃料的燃烧某些金属矿物的冶炼NOX汽车尾气（汽车发动机中，N2与O2反应生成NOx）硝酸工业废气二、酸雨的形成过程1.硫酸型酸雨SO2→H2SO3→H2SO4SO2＋H2O⇌H2SO32H2SO3＋O2=2H2SO42.硝酸型酸雨NO→NO2→HNO33NO2＋H2O

=2HNO3＋NOSO2SO3→H2SO4O2粉尘催化三、酸雨的危害及防治1.危害：直接损伤农作物，使土壤、湖泊酸化，

腐蚀建筑物、桥梁、工业设备等。2.防治：（1）钙基固硫：CaO+SO2=CaSO3

2CaSO3＋O2=2CaSO4煤中加石灰石、生石灰三、酸雨的危害及防治2.防治：2NO＋2CO

2CO2＋2N2

催化剂（2）催化还原法（汽车上安装催化转换器）硝酸工厂排放出的有毒气体NO，在一定条件下可用NH3处理为可参与大气循环的气体。4NH3＋6NO===5N2＋6H2O8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O催