資源簡介

(共32張PPT)
第二節(jié) 氮及其化合物
第3課時： 硝酸和酸雨的防治
第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素
致老師和同學們：
①由于ppt含較多高質(zhì)量素材和視頻，故資源比較大。
②所用視頻均內(nèi)嵌在ppt中，不需要另外下載。本節(jié)共有3個視頻,根據(jù)需要選擇即時播放。
視頻清單
①銅與濃、稀硝酸的反應
②鈍化現(xiàn)象
③王水的巧用
課程學習目標
1.通過硝酸與不活潑金屬、非金屬反應，認識硝酸的強氧化性。
2.通過比較濃硝酸與稀硝酸性質(zhì)的差異，認識濃度、反應條件對反應產(chǎn)物的影響。
3.知道氮的氧化物(NO2)、硫的氧化物(SO2)是主要的大氣污染物及其防治措施，培養(yǎng)“科學態(tài)度與社會責任”的核心素養(yǎng)。
（強水）：西洋人所造，性最猛烈，能蝕五金。王怡堂先生云∶其水至強，五金八石皆能穿漏，惟玻璃可盛。
此水性猛烈，不可服食。西人凡畫洋畫，必須鏤板于銅上者，先以筆畫銅，或山水人物，以此水漬其間一晝夜，其漬處銅自爛，勝于雕刻。
中醫(yī)書籍《本草綱目拾遺》記載：
強水是什么？
新課導入
一、硝酸
1.物理性質(zhì)
無色，易揮發(fā)（沸點為83℃ ）、有刺激性氣味的液體，能以任意比溶于水，常用濃硝酸的質(zhì)量分數(shù)大約是69％。質(zhì)量分數(shù)為95％以上的硝酸，又叫“發(fā)煙”硝酸。
硝酸是無色液體，但久置的濃硝酸為什么會顯黃色？
剛倒出來
久置后
4HNO3(濃) 4NO2↑+O2↑+2H2O
或光照

【思考】
硝酸該如何保存？
一般將濃硝酸保存在棕色細口瓶中，并放置于陰涼處。
2.化學性質(zhì)
（1）不穩(wěn)定性
（久制硝酸由于NO2溶解而使其變黃色。）
從物質(zhì)分類和化合價的角度預測硝酸的性質(zhì)
物質(zhì)分類
化合價
氫化物 單質(zhì) 氧化物 酸 堿 鹽
+5
+4
+3
+2
0
-3
NH3
NH4+
N2
N2O3
N2O4
N2O5
NO
NO2
HNO3
HNO2
NH3 H2O
NO-3
NO-2
2.化學性質(zhì)
（2）酸的通性:
HNO3 H++NO3
（3）強氧化性
稀硝酸和濃硝酸都有強氧化性
由于HNO3中的N +5價，處在最高價，
故硝酸具有較強的得電子能力……
且濃度越大氧化性越強：濃HNO3>稀HNO3
2.化學性質(zhì)
硝酸能氧化大多數(shù)金屬（除金、鉑外）:
銅與濃、稀硝酸的反應
①與金屬反應：
現(xiàn)象：
常溫下反應劇烈，銅片溶解 ；有紅棕色的氣體產(chǎn)生；溶液變藍。
結(jié)論：
Cu+4HNO3(濃) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+4H+ + 2NO3- =Cu2++2NO2↑+2H2O
（3）強氧化性
如銅與濃硝酸的反應
歸納總結(jié)
反應緩慢，銅片溶解；
有無色的氣體產(chǎn)生，氣體接觸空氣時立即變成紅棕色；
溶液由無色變?yōu)樗{色。
現(xiàn)象：
結(jié)論：
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu+8H+ + 2NO3- = 3Cu2++2NO↑+4H2O
Cu與HNO3 反應，濃度不同，產(chǎn)物不同。
銅與稀硝酸的反應
歸納總結(jié)
足量的Cu中加入少量的濃硝酸,可能會發(fā)生什么反應
(3)反應停止后,如果在溶液中再加入足量鹽酸,會出現(xiàn)什么情況
(1)一開始是銅與濃硝酸反應:
Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)隨著反應進行，硝酸由濃變稀，則發(fā)生：
溶液中存在NO3-,它遇到H+后,會繼續(xù)氧化銅。
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
問題思考
鈍化
大多數(shù)金屬能與硝酸反應，但在常溫下，鐵和鋁會被冷的濃硝酸、濃硫酸鈍化，生成一層致密的氧化膜，阻止了酸與內(nèi)層金屬的反應，故可以用鐵（鋁）槽車運輸濃硝酸、濃硫酸
2.化學性質(zhì)
濃硝酸中的＋5價氮元素具有很強的得電子能力。濃硝酸和稀硝酸都具有很強的氧化性，且濃度越大氧化性越強，還原劑一般被其氧化為最高價態(tài)。
硝酸的還原產(chǎn)物
濃
稀
極稀
NO2
NO
NH4+
資料卡片
①除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎氧化所有的金屬。
②常溫下，F(xiàn)e、Al等金屬在濃HNO3中發(fā)生“鈍化”。
④王水（濃HNO3和濃HCl按體積比1:3配制）具有更強的氧化性，能溶解Au、Pt。
③一般來說，金屬與硝酸反應
硝酸與金屬反應規(guī)律
濃硝酸→NO2，稀硝酸→NO，都無H2放出。
活潑金屬與極稀HNO3反應時，還原產(chǎn)物復雜，可為
N2O、NH4NO3等。
中醫(yī)書籍《本草綱目拾遺》記載的“強水”其實就是“王水”。
歸納總結(jié)
二戰(zhàn)時期 玻爾巧藏金獎章
實驗探究：王水
②與某些非金屬單質(zhì)反應：
（3）強氧化性
C+4HNO3（濃） 2H2O+4NO2↑+CO2↑

S+6HNO3(濃) H2SO4+6NO2↑+2H2O
△
③與還原性化合物的反應
如與含S2- 、SO32- 、 I- 、 Fe2+等的化合物反應。
S2- 、SO32- 、Fe2+ 、I﹣等離子在酸性條件下不能與NO3-大量共存！
3Fe2+ + 4H+ + NO3- = 3Fe3+ + NO↑+ 2H2O
S2-→S、SO32-→SO42-、I-→I2 、Fe2+→Fe3+
濃硫酸 HNO3
穩(wěn)定性
酸的通性
與Cu 反應
鈍化現(xiàn)象
與C 反應
吸水性 脫水性
使Fe、 Al 鈍化
濃硝酸 使Fe、 Al 鈍化
有吸水性、脫水性
無
Cu+2H2SO4 （濃）=== CuSO4+SO2↑+2H2O
△
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
4HNO3(濃)+C=4NO2↑+CO2↑+2H2O
2H2SO4(濃)+C==
2SO2↑+CO2↑+2H2O
△
濃硫酸與硝酸的比較
穩(wěn)定
不穩(wěn)定
是
是
歸納總結(jié)
3.硝酸的用途
氮 肥
硝化纖維塑料
炸 藥
染 料
硝酸鹽
【例1】下列反應中硝酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是(　　)
A．能使紫色石蕊溶液變?yōu)榧t色
B．與銅反應放出一氧化氮氣體，生成硝酸銅
C．與碳酸鈉反應放出二氧化碳氣體，生成硝酸鈉
D．與單質(zhì)硫混合共熱時生成硫酸和二氧化氮
B
典例精講
【例2】38.4 g Cu與適量的濃硝酸反應，Cu全部反應后，共收集到1 mol氣體(不考慮NO2與N2O4的轉(zhuǎn)化)。反應消耗的HNO3的物質(zhì)的量是(　　)
A．1.0 mol B．1.6 mol
C．2.2 mol D．2.4 mol
C
典例精講
1.酸雨的定義：
——pH小于5.6的雨。其主要是含有硫酸和硝酸。
(1)SO2:
(2)NxOy:
硝酸工業(yè)產(chǎn)生的NO2、汽車發(fā)動機產(chǎn)生的高溫使空氣中的氮氣和氧氣反應生成氮氧化物等。
煤和石油的燃燒、含硫金屬礦物的冶煉、以及制造硫酸、磷肥等產(chǎn)生的廢氣等。
成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。
2.酸雨的來源
二、酸雨及防治
①酸化的地下水，危害人體健康
3.酸雨的危害：
損壞植物葉面導致森林死亡
②直接損傷農(nóng)作物,破壞森林和草原,使土壤、湖泊酸化;
③加速建筑物、橋梁、工業(yè)設備、運輸工具和電纜的腐蝕。
(1)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極開發(fā)新能源
(2)對煤（其中含硫為0.3%-5%)進行處理，如選洗加工、綜合
開發(fā)、在煤中加入適量的生石灰、對排放的煙進行處理等
(3)種植能夠吸收SO2的有關(guān)樹木(如臭椿、垂柳、柳杉）等
(4)加強工廠廢氣的回收處理
(5)改進汽車尾氣的處理技術(shù)，控制尾氣排放
4.酸雨的防治
【例3】下列說法不正確的是(　　)
A．酸雨形成過程中有氧化還原反應發(fā)生
B．煤和石油的燃燒是形成酸雨的唯一來源
C．二氧化硫以及氮氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)
D．燃煤時加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的含量，從而減少酸雨的產(chǎn)生
B
典例精講
課堂小結(jié)
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)濃硝酸與足量Zn反應，生成的氣體中可能有NO2、NO、H2等。(　　)
(2)硝酸與Cu反應中，HNO3只表現(xiàn)強氧化性。(　　)
(3)Fe與濃、稀硝酸在常溫下均能劇烈反應生成Fe(NO3)3。(　　)
(4)酸雨的pH＜5.6，正常雨水的pH＝7。(　　)
(5)剛收集到的酸雨放置一段時間后，pH會增大。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
效果檢測
2．下列有關(guān)酸雨的說法正確的是(　　)
A．凡是呈酸性的雨水都稱為酸雨
B．酸雨的形成只與SO2的排放有關(guān)
C．煤的脫硫可以在一定程度上防止酸雨的形成
D．為了不形成酸雨，應停止使用一切化石燃料
C
3．將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應，下列敘述正確的是(　　)
A．反應劇烈程度：兩者相同
B．消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多，后者少
C．反應生成氣體的顏色：前者淺，后者深
D．反應中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少
B
4.對如圖所示實驗的有關(guān)分析正確的是(　　)
A．反應相同質(zhì)量的銅片所需硝酸的量相同
B．右邊針筒中生成紅棕色氣體
C．該反應過程中硝酸僅體現(xiàn)氧化性
D．左邊針筒發(fā)生反應的離子方程式為
Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
B
5.下列關(guān)于硝酸的說法中正確的是(　　)
A．硝酸電離出的H＋，能被Zn還原成H2
B．常溫下，向濃HNO3中投入Fe片，會產(chǎn)生大量的紅棕色氣體
C．向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4，可在管口觀察到紅棕色氣體
D．過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應后，滴入KSCN溶液，溶液呈紅色
C
謝謝觀賞

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