【课件】氮及其化合物第三课时硝酸、酸雨及防治2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂第五章第五章 化工生产中的重要非金属元素化工生产中的重要非金属元素第二节第二节 氮及其化合物氮及其化合物课时课时3 3 硝酸、酸雨危害及防治硝酸、酸雨危害及防治素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂学习目标1.能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性；2.结合实验探究，认识硝酸在相关反应中体现的不稳定性和强氧化性，知道硝酸是重要的化工原料；3.了解SO2、NO2对大气质量的影响，特别是酸雨的成因、危害及防治措施。素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂思维课堂思维课堂 本草纲目拾遗记载：西洋人所造，性最猛，能蚀五金。王怡堂先生云：其水至强，五

2、金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。HNO3五金：金、银、铜、铁、锡“八石:一般指朱砂、雄黄、云母、空青、硫黄、戎盐、硝石、雌黄等八种矿物。素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂一、硝酸的物理性质 纯硝酸是一种无色有刺激性气味的液体，具有很强的挥发性和腐蚀性，硝酸可以与水以任意比互溶。【思考】浓硝酸久置后呈黄色，为什么？久置素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂二、硝酸的化学性质a.浓硝酸见光或受热时发生反应4HNO3(浓)=4NO2+O2+2H2O 或光照b.贮存:一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处纯硝酸 久置硝酸浓硝酸见光或受热会分解生成NO2，NO2溶于浓硝酸使溶液显

3、黄色。【思考】如何保存浓硝酸？1.硝酸的不稳定性素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂2.酸的通性HNO3 =H+NO3-与指示剂反应: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)；与碱性氧化物反应:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O与弱酸盐反应:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2+H2O【思考】硝酸与金属反应，是不是也生成相应的盐和H2 呢？与碱反应:Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂【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

4、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。素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂【实验5-8】硝酸与铜的反应实验 实验探究素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂3.强氧化性-氧化性酸 浓硝酸：反应剧烈，有红棕色气体生成 稀硝酸：反应较慢，有无色气泡产生，接近管口处观察到浅红棕色3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O（1）与大部分金属反应（以Cu为例）与金属反应中，硝酸体现出与金属反应中，硝酸体现出_，且浓硝酸

5、氧化，且浓硝酸氧化性性_稀硝酸氧化性、酸性【练一练】尝试书写其离子方程式；【练一练】尝试书写其离子方程式；强于素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂【思考】金属可以与硝酸反应，为什么可以用铝槽车运输浓硝酸？常温下浓硝酸能使Fe、Al发生钝化反应；注：在加热条件下，浓硝酸与金属Fe、Al的反应 浓硝酸：Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2+3H2O 稀硝酸：Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O 汇总：金属与硝酸的反应通式 金属金属 +HNO3(浓浓)硝酸盐硝酸盐 +NO2 +H2O 金属金属 +HNO3(稀稀)硝酸盐硝酸盐 +NO +H2O 素元化学工作室

6、素元化学工作室思维课堂思维课堂C+4HNO3（浓）=2H2O+4NO2+CO2S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2+2H2O（3）与非金属反应HNO3与非金属单质反应：只体现了氧化性与非金属单质反应：只体现了氧化性硝酸具有强氧化性，试写出浓硝酸与C、S的反应稀稀HNO3与非金属单质不反应与非金属单质不反应素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂思维课堂思维课堂 1.足量的铜与一定量的浓硝酸反应，得到气体的成分是什么？解析：NO、NO2的混合气体。铜与浓HNO3反应生成NO2气体，随着反应的进行，硝酸浓度变稀，铜与稀硝酸反应生成NO气体，故得到的是NO和NO2的混合气体。Cu+4HNO

7、3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂思维课堂思维课堂2.铜投入到稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？解析：会溶解。由离子方程式3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O可知，只要溶液中同时有H和NO3，铜就会发生反应而溶解。素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂思维课堂思维课堂3.若铜与硝酸反应后，硝酸不足而铜剩余，向反应体系中加入稀硫酸，铜是否继续溶解？若溶解，发生什么反应？3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O4.

8、试着写出少量/过量Fe粉分别于稀硝酸反应的化学（离子）方程式。Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O （Fe少量）3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O （Fe过量）Fe+4H+NO3-=Fe3+NO+2H2O （Fe少量）3Fe+8H+2NO3-=Fe2+2NO+4H2O （Fe少量）解析：会溶解。发生的反应为3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂二战时期 玻尔巧藏金奖章 素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1:3）叫做王水，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解

9、。资料卡片王水VHNO3:VHCl =1:3 按体积按体积组成的组成的混合物混合物记忆方法记忆方法 ：王水：王水：“三言（盐）一笑（硝）三言（盐）一笑（硝）”“偷金”去黑心首饰店清洗一些黄金首饰后，首饰质量变轻，这是怎么回事呢？知识扩展知识扩展1王水 素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂三、硝酸的用途和工业制法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 试写出每一步反应的化学方程式素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂硝酸的工业制法有关化学方程式:N2NH3:_。

10、NH3NO:_。NONO2:_。NO2HNO3:_。4NH3+5O2 4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO N2+3H2 2NH3高温高压催化剂素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂思维课堂思维课堂热热热热交交交交换换换换器器器器氧化炉氧化炉素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂思维课堂思维课堂素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂四、酸雨的形成及防治1.概念：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。SSO2SO3H2SO4（1）硫酸型酸雨：煤、石油等化石燃料的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼煤、石油等化石燃料的燃烧和某些含硫

11、的金属矿物的冶炼（2）硝酸型酸雨：汽车尾气汽车尾气以及硝酸工业废气等以及硝酸工业废气等NO2HNO32.成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。3.分类：素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂4.酸雨的危害 酸雨有很大的危害，能直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂5.酸雨的防治调整能源结构，发展清洁能源；研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2的排放；加强工业废气的回收处理；改进汽车尾气的处理技术，提高汽车尾气排放标准。素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂素元

12、化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂总结素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂2.在pH=1 溶液中，能大量共存的离子组是（）A.NH4+、I-、NO3-、Br-B.S2-、Na+、SO32-、NO3-C.Cu2+、NO3-、Na+、Cl-D.Fe2+、K+、NO3-、SO42在酸性溶液中(H+)，NO3-具有强氧化性，与S2-、SO32-、I-、Fe2+、Br-等不能共存。C1.下列关于硝酸的叙述，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反应只生成NO2B素元化学工作室素元

13、化学工作室思维课堂思维课堂对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨微信公众号：杨sir化学化学小杨老师小杨老师 15521324728【变1-1】在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是（）FeCl3 Fe2O3 Cu(NO3)2 KNO3A只有或B只有或C只有或或D中任意一种D题型一：硝酸的性质题型一：硝酸的性质素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂1.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是（）FeCl3 Fe2O3 Cu(NO3)2 KNO3A只有或 B只有或C只有或或D中任意一种D素元化学工作室素元化学工作

14、室思维课堂思维课堂2.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中木炭与浓硝酸发生了反应C.由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.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D素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨微信公众号：杨sir化学化学小杨老师小杨老师 15521324728【变2-1】将22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.2 mol NO2和0.3 mol N

15、O，下列说法正确的是（）A反应后生成的盐只有Fe(NO3)3B反应后生成的盐只有Fe(NO3)2C反应后生成的盐为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3，其物质的量之比为13D反应后生成的盐为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3，其物质的量之比为31C题型二：硝酸的题型二：硝酸的计算计算素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨微信公众号：杨sir化学化学小杨老师小杨老师 15521324728【变2-3】某浓度稀HNO3与金属M反应时，能得到+2价硝酸盐，反应时M与HNO3的物质的量之比为5 12，则反应时HNO3的还

16、原产物是（）ANH4NO3BN2CN2ODNOB题型二：硝酸的题型二：硝酸的相关计算相关计算素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨微信公众号：杨sir化学化学小杨老师小杨老师 15521324728【例6】烟气脱硝(将NOx转化成无害物质)是工业废气处理中的重要工艺。相对传统的处理工艺，活性炭吸附脱硝法具有工艺过程无二次污染、氮资源和脱硝剂可循环利用等优点。回答下列问题。（1）活性炭吸附脱硝法的工艺流程如图所示。该流程中活性炭的作用是_，若入口烟气中NOx以NO形式参加反应，则相应的化学方程式为_。题型题型三三

17、：酸雨的形成与防治：酸雨的形成与防治催化剂素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂对点训练小杨老师 15521324728微信公众号：杨sir化学微信公众号：杨微信公众号：杨sir化学化学小杨老师小杨老师 15521324728（2）某同学选择如下装置(省略夹持仪器)对该方法进行模拟实验：实验前，按hj，ik的顺序连接仪器，检查装置_。按hj而不是hk连接仪器的原因是_。先通入空气，再打开A、B中分液漏斗的活塞，观察到B中出现红棕色气体，此时，所获得的氮氧化物中一定含有_气体。装置 F 除了能用于判断气体流速和脱硝效果外，还可用于_。题型题型三三：酸雨的形成与防治：酸雨的形成与防治气密性氨

18、气密度较小，可使反应气体混合均匀，提高原料利用率NO2尾气吸收素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂 烟气脱硝(将NOx转化成无害物质)是工业废气处理中的重要工艺。相对传统的处理工艺，活性炭吸附脱硝法具有工艺过程无二次污染、氮资源和脱硝剂可循环利用等优点。回答下列问题。（1）活性炭吸附脱硝法的工艺流程如图所示。该流程中活性炭的作用是_，若入口烟气中NOx以NO形式参加反应，则相应的化学方程式为_。催化剂素元化学工作室素元化学工作室思维课堂思维课堂（2）某同学选择如下装置(省略夹持仪器)对该方法进行模拟实验：实验前，按hj，ik的顺序连接仪器，检查装置_。按hj而不是hk连接仪器的原因是_。先通入空气，再打开A、B中分液漏斗的活塞，观察到B中出现红棕色气体，此时，所获得的氮氧化物中一定含有_气体。装置 F 除了能用于判断气体流速和脱硝效果外，还可用于_。气密性氨气密度较小，可使反应气体混合均匀，提高原料利用率NO2尾气吸收