5.2.4硝酸酸雨及防治課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)氮及其化合物第4課時(shí)

硝酸、酸雨及防治【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解硝酸的主要性質(zhì)——不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化性。2.知道硝酸的工業(yè)制法，了解硝酸的用途。3.了解酸雨的概念、酸雨形成的原因以及造成的危害。培養(yǎng)學(xué)生

科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。

二戰(zhàn)期間，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主馬克思·馮勞厄、詹姆斯·弗蘭克分別將自己的獎(jiǎng)?wù)麓娣旁诘湼绫竟睦碚撐锢硌芯克?，以防被納粹所得。然而，1940年德國(guó)入侵丹麥，眼看獎(jiǎng)?wù)虏槐＃?dāng)時(shí)在該研究所工作的德海韋西把獎(jiǎng)?wù)氯芙庠谕跛?，以此躲避過(guò)了搜查?！厩榫耙搿磕敲础巴跛笔鞘裁?？為何能將金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)氯芙饽?？“王水”又稱(chēng)“王酸”，是一種腐蝕性非常強(qiáng)、冒黃色霧的液體，是由濃鹽酸(HCl)和濃硝酸(HNO?)按體積比為3:1組成的混合物。一、硝酸

1.物理性質(zhì)：

純硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)（沸點(diǎn)是83℃）、有刺激性氣味的液體，硝酸可以與水以任意比互溶,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%以上的硝酸叫發(fā)煙硝酸。常用濃硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69％。保存在棕色試劑瓶中，且避光保存在陰涼處純硝酸4HNO3(濃)

4NO2↑+O2↑+2H2O

△或光照2.化學(xué)性質(zhì)：

(1)不穩(wěn)定性

(2)酸性①使指示劑變色:稀硝酸使石蕊溶液由紫色變?yōu)榧t色,濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅(酸性)后褪色(強(qiáng)氧化性)②與金屬單質(zhì)反應(yīng):不生成氫氣③與堿反應(yīng):NaOH+HNO3=NaNO3+H2O④與堿性氧化物反應(yīng):Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O⑤與弱酸鹽反應(yīng):CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O【實(shí)驗(yàn)5-8】

如圖5-14所示，在橡膠塞側(cè)面挖一個(gè)凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。向上拉銅絲，終止反應(yīng)。濃硝酸：劇烈反應(yīng)，有大量紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變綠稀硝酸：反應(yīng)較慢，有氣泡產(chǎn)生，接近管口處觀察到淺紅棕色，溶液變藍(lán)Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O【實(shí)驗(yàn)5-8】

如圖5-14所示，在橡膠塞側(cè)面挖一個(gè)凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。向上拉銅絲，終止反應(yīng)。(3)強(qiáng)氧化性①與金屬單質(zhì)反應(yīng)

濃、稀硝酸幾乎能跟除Pt、Au外的所有金屬發(fā)生反應(yīng)，而且反應(yīng)物或反應(yīng)條件不同時(shí)，硝酸被還原的產(chǎn)物不同（NO2、NO、N2O、N2、NH3、NH4+）一般濃硝酸被還原為NO2、稀硝酸被還原為NO（金屬越活潑，硝酸越稀，HNO3中N還原的價(jià)態(tài)越低）注意：常溫下，濃硝酸可使Fe、Al鈍化，所以可以用鋁制或鐵制容器盛放或運(yùn)輸濃硝酸，但是加熱可以解除鈍化。濃硝酸、濃硫酸可用鋁制或鐵制容器盛放Al+6HNO3(濃)===Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O△Fe+6HNO3(濃)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O【思考】Fe與稀硝酸也能反應(yīng)放出無(wú)色氣體，你能寫(xiě)出Fe與稀硝酸反應(yīng)的

化學(xué)方程式嗎？Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

（Fe少量）3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O（Fe少量）②與非金屬單質(zhì)反應(yīng)

濃、稀硝酸幾乎能氧化所有的非金屬，將其氧化為最高價(jià)含氧酸或高價(jià)氧化物。S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O△C+4HNO3(濃)=2H2O+4NO2↑+CO2↑△注意：硝酸與非金屬反應(yīng)時(shí)只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。③與其他還原性物質(zhì)反應(yīng)(如H2S、I-、SO2、SO32-、Fe2+等)3Fe2++4H++NO3ˉ

=3Fe3++NO

↑+2H2OH2S+2HNO3(濃）S↓+2NO2↑+2H2O?3Fe(OH)2+NO3-=Fe3++NO↑+10H+3+8H2O注意：酸堿不一定是中和反應(yīng)3、硝酸的用途制造化肥、炸藥、染料、塑料、硝酸鹽、醫(yī)藥冠心病類(lèi)治療藥物皮膚病類(lèi)治療藥物

硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料等。工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)得到硝酸，如下圖所示：N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3(1)寫(xiě)出每一步反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)請(qǐng)分析上述反應(yīng)中的物質(zhì)類(lèi)別和氮元素化合價(jià)的變化情況，以及每

一步反應(yīng)中含氮物質(zhì)發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)。N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3有關(guān)化學(xué)方程式:N2→NH3:

。NH3→NO:

。

NO→NO2:

。NO2→HNO3:

。N2+3H2

2NH3高溫高壓催化劑4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO(氮?dú)獍l(fā)生還原反應(yīng))(氨氣發(fā)生氧化反應(yīng))(NO發(fā)生氧化反應(yīng))(NO2既發(fā)生氧化反應(yīng)也發(fā)生還原反應(yīng))五、酸雨及其防治1.酸雨：2.成因：3.類(lèi)型:①硫酸型酸雨：煤、石油和某些含硫的金屬礦物的燃燒或冶煉時(shí)會(huì)生成SO2主要指pH＜5.6

的雨水，主要含有硫酸和硝酸主要是大氣中的SO2與NOx溶于雨水形成的途徑1：2SO2+O2====2SO3煙塵SO3+H2O==H2SO4途徑2：SO2+H2O

?H2SO32H2SO3+O2

==2H2SO4②硝酸型酸雨：汽車(chē)的尾氣3NO2+H2O==2HNO3+NO2NO+O2=2NO24.酸雨的危害(1)對(duì)人體的直接危害首先是它的刺激性，其次是它會(huì)形成硫酸霧和硫酸

鹽霧，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部引起肺水腫等疾病而使人致死。(2)引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動(dòng)物生長(zhǎng)。(3)破壞土壤、植被、森林。(4)腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料等。(5)滲入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中鋁、銅、鋅、鎘等

對(duì)人體有害金屬元素的含量會(huì)偏高。破壞露天文物古跡使湖泊水質(zhì)變酸，導(dǎo)致水生生物死亡