5.2.3硝酸 酸雨及防治 課件 高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第二節(jié)

氮及其化合物第3課時

硝酸

酸雨及防治

第五章

化工生產中的重要非金屬元素01硝酸新課導入N2NO2NH3Cu(NO3)2物質類別氫化物單質氧化物酸鹽-30+2+5+4化合價+1+3NOHNO3堿O2根據氮及其化合物的“價-類二維圖”回憶氮元素從低價態(tài)到高價態(tài)的轉化過程！一、硝酸的物理性質

純硝酸是無色、易揮發(fā)（沸點是83℃）、有刺激性氣味的液體，硝酸可以與水以任意比互溶，一般質量分數為69%以上的硝酸稱為濃硝酸，質量分數為95%以上的硝酸叫”發(fā)煙”硝酸?！咀⒁狻肯跛峋哂袕姼g性和揮發(fā)性，使用時須注意防護和通風。思考：濃硝酸久置后呈黃色，為什么？二、硝酸的化學性質（一）不穩(wěn)定性（濃硝酸）注：①稀硝酸較穩(wěn)定，一般不分解②濃硝酸見光或受熱都會分解生成NO2，且濃度越大越易分解，

溫度越高越易分解③久置的濃硝酸由于分解產生的NO2溶于濃硝酸而使溶液顯黃色④一般將濃硝酸保存在棕色細口試劑瓶中，并避光放置于陰涼處如何去除濃硝酸的黃色？向濃硝酸中通入氧氣（或空氣）4NO2+O2+2H2O=4HNO3二、硝酸的化學性質硝酸泄漏如何處理？課堂思考消防隊員用水槍控制煙霧，用大量水和堿液對現場進行稀釋。利用酸的通性（二）酸的通性（H+的性質）硝酸是一元強酸向稀硝酸中加入藍色石蕊試紙，試紙由藍色變?yōu)榧t色2.與堿反應:Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O1.與指示劑反應:HNO3=

H++NO3-

二、硝酸的化學性質硝酸的主要微粒H+和

NO3-【思考】若向濃硝酸中加入藍色石蕊試紙，現象又如何？3.與堿性氧化物反應:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O4.與弱酸鹽反應:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O二、硝酸的化學性質【思考】硝酸與活潑金屬反應是否產生H2？使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙先變紅（酸性），最終變?yōu)榘咨◤娧趸允蛊淦祝?.硝酸和金屬反應二、硝酸的化學性質（三）強氧化性1)不活潑金屬，如Cu、Ag等P15【實驗5-8】

Cu與硝酸反應【裝置、儀器、操作】1.濃硝酸與指示劑反應實驗現象實驗結論

Cu＋4HNO3(濃)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O反應劇烈，銅絲逐漸變細，溶液變綠，生成紅棕色氣體反應較慢，銅絲逐漸變細，溶液變藍有氣泡產生，接近管口處觀察到淺紅棕色濃HNO3+Cu稀HNO3+Cu銅與濃硝酸反應生成NO2銅與稀硝酸反應生成NO二、硝酸的化學性質

Cu與濃、稀硝酸反應

離子方程式：Cu＋

4H++2NO3-==Cu2+＋2NO2↑＋2H2O離子方程式：3Cu＋8H++2NO3-==3Cu2+＋2NO↑＋4H2O為什么銅和濃硝酸反應之后的溶液呈綠色？課堂思考飽和硝酸銅溶液

（藍色）觀點：溶液中溶解有NO2，NO2在溶液中達到飽和，NO2飽和溶液呈黃色，硝酸銅溶液呈藍色，兩者混合成綠色。如何證明綠色是溶液中溶解有NO2的緣故？又如何使綠色變?yōu)樗{色？向飽和硝酸銅溶液中通入NO2氣體，溶液由藍色變成綠色向綠色溶液中加入適量的水

Cu＋4HNO3(濃)=

Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O【思考】指出氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物以及氧化劑和還原劑物質的量之比

3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O注：Cu與濃、稀硝酸反應，硝酸均表現為酸性和氧化性，氧化性：

濃硝酸>稀硝酸②Cu與一定量的濃HNO3反應，隨著反應的進行，濃HNO3逐漸被稀

釋，氣體通常為NO和NO2的混合物如Fe、Al等I.常溫下，濃硝酸能使Fe、Al發(fā)生“鈍化”（什么是鈍化？）

加熱后，”鈍化”消除，反應繼續(xù)，金屬溶解Fe（少量）+6HNO3(濃)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O加熱二、硝酸的化學性質2）硝酸與活潑金屬反應Fe（過量）+4HNO3(濃)===Fe(NO3)2+NO2↑+2H2O加熱Al+6HNO3(濃)===Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O加熱注意：鈍化不是不反應，而是金屬不溶解。（可用鐵制或鋁制容器盛裝濃硝酸）其他活潑金屬在常溫下就可以和濃、稀硝酸反應

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

Mg(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O①硝酸能與絕大多數金屬反應（Pt、Au除外），王水可與Pt、Au反應硝酸與金屬反應總結：

二、硝酸的化學性質②硝酸與金屬反應規(guī)律：金屬+HNO3→高價硝酸鹽+NO或NO2+H2O資料卡片

濃硝酸和濃鹽酸的混合物（體積比為1:3）叫做王水，能使Pt、Au等溶解。王水二、硝酸的化學性質一般情況下，濃硝酸的還原產物是NO2，稀硝酸的還原產物是NO

。若活潑金屬與極稀硝酸反應，其還原產物中N元素的價態(tài)更低，可能生成N2、N2O、NH4NO3等。

④

金屬與HNO3反應，HNO3均表現為酸性和氧化性n(HNO3)(反應)

=n(HNO3)(酸性)+n(HNO3)(氧化性)=n(NO3-

)（硝酸鹽）+

n(N)(還原產物）③濃硝酸的氧化性強于稀硝酸，且硝酸的濃度越大，其氧化性越強如：4Zn+10HNO3(極稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O一般，HNO3與金屬反應不能產生H2（氧化性：硝酸>H+

）

注意：

NO3-只有在酸性環(huán)境中才具有強氧化性，在中性或堿性環(huán)

境中不具有強氧化性?！舅伎肌裤~投入稀硫酸中不會溶解，再向溶液中投入KNO3固體，銅會不會溶解?為什么?會溶解，相當于加入HNO3，可以氧化Cu使其溶解

3Cu+8H+

+2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O二、硝酸的化學性質

根據碳與濃硫酸的反應，請推測碳與濃硝酸能否反應?課堂思考碳與濃硝酸反應C＋4HNO3(濃)===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O△3.硝酸和非金屬反應（C、P、S等）二、硝酸的化學性質【思考】I.用單線橋標明電子的轉移II.如何檢驗產物中的CO2？III.能否根據紅棕色氣體判斷紅熱的炭與濃硝酸反應產生NO2？注：①濃硝酸與非金屬加熱時發(fā)生反應，常溫下不反應且稀硝

酸不和C等非金屬反應②濃硝酸與非金屬反應，濃硝酸僅表現強氧化性③一般，非金屬+HNO3(濃)→

高價含氧酸+NO2↑＋H2O4.與某些強還原性化合物反應

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

NO3-

+

4H+=

3Fe3++NO↑+2H2O3SO32-+

2H++2NO3-

=

3SO42-+2NO↑+H2O注：①

硝酸與強還原性的化合物反應時，硝酸表現為強氧化性，但是不一定表現酸性②硝酸與NH3不發(fā)生氧化還原反應③硝酸能氧化鹵素離子I-和Br-，不能氧化F-和Cl-3Cu2O+2

NO3-

+14H+=

6Cu2++2NO↑+7H2O二、硝酸的化學性質小結（一）硝酸的性質（二）硝酸與濃硫酸的性質比較硝酸濃硫酸相似性強酸性、強氧化性差異性物理性質易揮發(fā)、低沸點、無吸水性難揮發(fā)、高沸點、有吸水性化學性質無脫水性、不穩(wěn)定、與不活潑金屬反應不加熱有脫水性、穩(wěn)定、與不活潑金屬反應需加熱課堂思考請你總結！

工業(yè)上以空氣、水、氨為主要原料制法硝酸思考與討論硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農藥、炸藥、染料等。工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經過一系列反應得到硝酸，如下圖所示：(1)寫出每一步反應的化學方程式。(2)請分析上述反應中的物質類別和氮元素化合價的變化情況，以及每一步反應中含氮物質發(fā)生的是氧化反應還是還原反應。（一）硝酸的工業(yè)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循環(huán)操作（一）硝酸的工業(yè)制法三、硝酸的制法氨催化氧化法制硝酸（二）硝酸的實驗室制法三、硝酸的制法NaNO3(s)+H2SO4(濃)=NaHSO4+HNO3↑（常溫）注意：制硝酸只能常溫，強熱會使硝酸分解NaCl+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑（常溫或微熱）2NaCl+H2SO4(濃)=Na2SO4+2HCl↑（高溫強熱）課堂思考你知道嗎？你知道什么是酸雨嗎？酸雨有何危害、如何防治？57年后02酸雨及防治一、酸雨的來源酸雨：pH小于5.6的雨水（正常雨水由于溶解了CO2，pH約為5.6）。二氧化硫、氮氧化合物以及它們在大氣中發(fā)生反應后的生成物溶于雨水會形成酸雨。SO2煤、石油等化石燃料的燃燒某些金屬礦物的冶煉NOX汽車尾氣（汽車發(fā)動機中，N2與O2反應生成NOx）硝酸工業(yè)廢氣二、酸雨的形成過程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粉塵催化三、酸雨的危害及防治1.危害：直接損傷農作物，使土壤、湖泊酸化，

腐蝕建筑物、橋梁、工業(yè)設備等。2.防治：（1）鈣基固硫：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

催化劑（2）催化還原法（汽車上安裝催化轉換器）硝酸工廠排放出的有毒氣體NO，在一定條件下可用NH3處理為可參與大氣循環(huán)的氣體。4NH3＋6NO===5N2＋6H2O8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O催