《硝酸　酸雨及防治》化学授课课件教案

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学习目标素养目标学法指导结合实验探究，掌握硝酸的保存方法、不稳定性、强氧化性科学探究与创新意识1．比较法学习浓硝酸、稀硝酸的化学性质，特别是二者氧化性的差别2．复习氧化还原反应知识中的电子守恒法的原理，并在有关硝酸氧化性的计算中加以应用3．从形成原理和途径上认识酸雨的形成、危害及防治结合环境污染与防治知识，了解酸雨的形成及危害，加强环保意识科学态度与社会责任课前·新知导学硝酸1．物理性质硝酸是______色、______挥发、____________气味的液体。2．化学性质(1)不稳定性。浓硝酸见光或受热会分解产生二氧化氮，化学方程式：_______________________________________。浓硝酸一般保存在______色试剂瓶中，并放置在___________。无易有刺激性

棕阴凉处

(2)强氧化性。①与金属铜的反应——教材实验【5－8】。浓、稀硝酸与铜反应的化学方程式分别为____________________________________________________、_______________________________________________________。Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②浓硝酸与铁、铝的反应：a．_______下，铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化，生成了一层______________薄膜，这层薄膜阻止了酸________________________。b．________时，铁、铝会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。③王水是浓硝酸和________按体积比为______组成的混合物。王水能使不溶于硝酸的金属，如________等溶解。常温致密的氧化物与内层金属的进一步反应加热浓盐酸1∶3

金、铂3．工业制硝酸(1)工业上制硝酸的流程图。(2)反应原理。①______________________________；②_________________________________；③_________________________________；④_________________________________。2NO＋O2===2NO2

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

4．硝酸的用途硝酸是重要化工原料，用于制______、______、______、染料等。化肥农药炸药

(1)实验室中浓硝酸显黄色的原因？【答案】浓硝酸分解生成的二氧化氮又溶于硝酸所致。(2)在硝酸与铜的反应中，体现了硝酸的哪些性质？【答案】强氧化性、酸性。微思考(3)浓HNO3、稀HNO3与Cu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HNO3氧化性比浓HNO3强，对吗？【答案】不对。浓HNO3氧化性比稀HNO3强，与Cu反应时浓HNO3反应更剧烈。

下列对于硝酸的认识中，不正确的是 (

)A．浓硝酸在见光或受热时会发生分解B．铜与硝酸的反应属于置换反应C．金属与硝酸反应不产生氢气D．常温下可用铁和铝制品盛装浓硝酸【答案】B【解析】铜与硝酸反应时产生硝酸铜、氮氧化物和水，不符合置换反应特点，B错误。酸雨及防治1．大气中二氧化硫、氮氧化物的来源(1)二氧化硫：__________的燃烧、含硫金属矿物的冶炼等。(2)氮氧化物：机动车发动机产生的__________使空气中的______________反应生成氮氧化物。2．二氧化硫、氮氧化物的危害(1)引起________疾病，严重时会使人死亡。(2)形成________。煤和石油高温条件氮气和

氧气

呼吸道酸雨3．酸雨的形成与危害(1)酸雨：二氧化硫、氮氧化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。酸雨的pH__________。(2)形成。①硫酸型酸雨：SO2→SO3→________或SO2→H2SO3→________。②硝酸型酸雨：NOx→NO2→________。(3)危害。①__________农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊________；②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的________。小于5.6

H2SO4

H2SO4

HNO3

直接损伤酸化腐蚀(1)正常雨水是否呈中性？【答案】否，正常雨水由于溶解了二氧化碳，呈酸性，其pH约为5.6。(2)“雷雨发庄稼”有何科学道理？试结合有关反应的化学方程式解释说明。微思考(3)收集到的酸雨样品，放置时间稍长，酸性反而越强，原因是什么？【答案】酸雨中的H2SO3易被O2氧化为酸性强的H2SO4。保护环境，就是关爱自己。下列说法中你认为不正确的是 (

)A．采用原煤脱硫技术，可减少燃煤产生的SO2B．酸雨指pH小于7的雨水C．汽车尾气的排放会产生氮氧化物D．倡导低碳生活、绿色出行【答案】B课堂·重难探究重难点一硝酸的强氧化性[重难理解]1．硝酸的强氧化性规律(1)硝酸的浓度越大，其氧化性越强。(2)还原剂一般被氧化成最高价态。2．硝酸的强氧化性的表现(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。②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。

下列说法正确的是 (

)A．过量的铁与浓硝酸反应，其产物是Fe(NO3)3、NO2、NO、H2OB．1mol铜与足量的浓硝酸反应，消耗硝酸的物质的量为2molC．往Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸，溶液的颜色会由浅绿色变为棕黄色D．铁、铝在任何浓度的硝酸中都会钝化【答案】C[典例精练]【解析】过量的铁与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2，A错误；1mol铜与足量的浓硝酸反应，消耗硝酸的物质的量为4mol，B错误；铁、铝在浓硝酸中会发生钝化，但在稀硝酸中不会钝化，D错误。将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是 (

)A．反应剧烈程度：两者相同B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少【答案】B

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Fe片，会产生大量的红棕色气体【答案】C【解析】错选D的原因在于对重要知识点掌握得不透彻，根据常规判断物质性质，导致分析错误。不清楚一些物质除了常见的性质外，还有一些特性。在常温下浓硝酸中加入Fe会钝化，不会有NO2生成。Cu与稀硝酸反应不会有氢气生成，但能生成NO，A错误；大多数酸不能与非金属发生反应，但是一些强氧化性酸在一定条件下能把非金属氧化，如浓硝酸在加热条件下可与木炭反应，B错误。重难点二硝酸与金属反应的有关计算[重难理解]硝酸与金属反应的“三个守恒、一个关系”(1)三个守恒。①得失电子守恒：金属失电子数＝n(NO2)＋3n(NO)。②氮原子守恒：n(HNO3)＝xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO)。(2)一个关系。起酸性作用的HNO3的物质的量是金属物质的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为n(HNO3)酸性＝xn(Mx＋)＝n(转移电子)。

1.92gCu投入到一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成的气体的颜色越来越浅，共收集到672mL的气体(气体体积已折算为标准状况下)。将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入的氧气的体积为 (

)A．168mL

B．224mLC．336mL D．504mL【答案】C[典例精练]【答案】B重难点三酸雨的危害与防治[重难理解]SO2和氮的氧化物的吸收、转化(1)NaOH溶液吸收。SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O【名师点拨】(1)氮的氧化物是造成酸雨和臭氧层空洞的共同污染物。(2)NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：NO＋O3—→NO2＋O2

①NO2＋O3—→NO＋2O2

②总反应方程式为2O3===3O2，从整个反应来看NO作催化剂。(3)NO使人中毒的原理与CO相似，被人吸入后与血红蛋白结合，从而使血红蛋白失去运输O2的能力。如图所示是酸雨的形成示意图。根据图示回答下列问题。[典例精练](1)下列气体容易形成酸雨的是________。A．CO2

B．SO2

C．N2

D．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：测试时间/h01234雨水的pH4.734.634.564.554.55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____________________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(3)下列措施中，可减少酸雨产生途径的是______(填字母)。①少用煤作燃料②把工厂烟囱建高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源A．①②③ B．②③④⑤C．①③⑤ D．①③④⑤【解析】(2)①酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化。②雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应。

酸雨是对降水呈酸性(pH小于5.6)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．汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物C．工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因D．为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料脱硫处理【答案】C[课堂小结]小练·素养达成1．下列因果关系不正确的是 (

)

【答案】A选项原因结果A大量植树造林温室效应BSO2和NO2气体的大量排放酸雨C含氮、磷等的生活废水的大量排放水华、赤潮D汽车尾气的大量排放光化学烟雾2．下列关于硝酸的叙述正确的是 (

)A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物B．硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C．浓硝酸见光或受热易分解，必须保存在棕色瓶中D．硝酸与铜的反应只表现出氧化性【答案】C【解析】NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等，NO2不是酸性氧化物；硝酸与活泼金属反应时常生成盐和含氮氧化物；硝酸与铜反应生成硝酸铜及NO或NO2，硝酸既表现出氧化性也表现出酸性。3．将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显反应，但加入某盐后，发现铜粉质量逐渐减少，该盐是 (

)A．硫酸亚铁 B．硫酸锌C．硝酸钾 D．氯化钠【答案】C【解析】在酸性稀溶液中，硝酸盐具有氧化性，能与铜反应生成硝酸铜和NO，选项C符合题意。4．已知3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，则下列说法不正确的是 (

)A．Cu作还原剂，HNO3作氧化剂B．HNO3在该反应中只表现出了氧化性C．每生成22.4L(标准状况)NO有3mol的电子转移D．如果有8molHNO3被还原，则生成了8molNO【答案】B【解析】根据反应3Cu＋8HNO3(稀)===3C失3×2e－u(NO3)2＋2N得2×3e－O↑＋4H2O可知，A正确；HNO3在该反应中既表现酸性又表现氧化性，B错误；根据双线桥分