资源简介 (共26张PPT)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1、能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。2、认识硝酸在相关反应中体现的性质,了解硝酸的保存方法。3、了解SO 、NO 对大气质量的影响,特别是酸雨的成因、危害及防治措施。 核心素养1、通过学习硝酸的性质及原子守恒法、电子守恒法的应用,培养学生论据 推理与模型认知的化学核心素养。2、通过酸雨的形成及防治认识化学对人类的作用,培养学生科学态度与社 会责任的化学核心素养。学习目标与核心素养学习目标一 、硝 酸 的 性 质 硝酸质量分数为90%以上的浓硝酸,在空气中挥发出硝酸1.物理性质 蒸气会产生“发烟”现象,通常又叫作发烟硝酸。易挥发90%~97.5%的硝酸称为发烟硝酸有刺激性味无 色液体硝酸2.化学性质(1)酸性:在 水 中 的 电 离 方 程 式 为- HNO ===H±+ - NO -。与指示剂作用:稀硝酸使紫色石蕊溶液变红;浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色与碱发生中和反应:NaOH+HNO =NaNO +H O与碱性氧化物反应:CuO+2HNO =Cu(NO ) +H O与盐反应:CaCO +2HNO =Ca(NO ) +H O+CO 个(2)不稳定性:浓硝酸见光或受热会发生分解,化学方程 式为4HNO (浓) 4NO 个+O 个+2H O根据浓硝酸的性质分析浓硝酸应该如何保存 应保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。0图3-3-19铜实验装置 铜丝 硝酸 NaOH 溶液 0图3-3-18铜片与 稀硝酸反应的现象0 图 3 - 3 - 1 9 铜 浓硝酸反应的现生15mol/L4mol/L稀硝酸 浓硝酸实验 现象 反应缓慢,有少量气泡 产生,溶液变蓝,试管 口有红棕色气体产生 反应剧烈,有大量气泡_产 生,溶液变绿,液面上有 红棕色 气体产生实验 结论 铜与稀硝酸常温下缓慢 反应生成NO_气体 铜与浓硝酸常温下剧烈反应 生成NO 气体写出下列有关反应的化学方程式:a.与金属反应:稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO (稀)===3Cu(NO ) +2NO个+4H O 。浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO (浓)===Cu(NO ),+2NO,个+2H,O0b.与非金属反应: 课件2:浓硝酸与木炭的反应 高清.kux 浓硝酸与红热的C(被氧化为CO )的反应为C+4HNO (浓)===CO,个+4NO,个+2H,O铁与硝酸反应铁与浓硝酸产生钝化现象。→用铁质或铝质容器盛放冷的浓硝酸化学变化铁与稀硝酸反应Fe ( 少 量 ) + 4HNO ( 稀 ) = Fe(NO ) +NO 个+2H O 3Fe (过量)+8HNO ( 稀 ) = 3Fe(NO ) +2NO个+4H O【情境 ·思考】某同学在实验室取出一瓶浓硝酸,发现溶液显黄色,与教材中关于硝酸的描述出现偏差。(1)请解释一下原因 浓硝酸不稳定,见光或受热会分解生成NO ,NO 溶于浓硝酸使 溶液显黄色。(2)如何去除硝酸的黄色 向浓硝酸中通入氧气(或空气),发生反应4NO +O +2H O===4HNO 消除黄色。3.硝酸的用途与工业制法(1)用途:用于制造炸药用途用于制造硝酸银一用于制造染料、农药实验室重要化学试剂【思考与交流】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:H O O H ON NH NO NO2 HNO (1)写出每一步反应的化学方程式。(2)请分析上述反应中的物质类别和氮元素化合价的变化情况,以及每 一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。写出有关化学方程式:高温高压N →NH :NH →NO: NO→NO : 2NO+O ===2NO NO →HNO 3NO +H O===2HNO +NOH O O H ONH NO NO HNO N +3H 催 化 剂2NH N 煤、石油和某些金属矿物中含有硫,在燃烧或冶炼时往往会生成二氧化硫。在机动车发动机中,燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与 氧气反应,生成氮氧化物。它们会引起呼吸道疾病,危害人体健康,严 重时会使人死亡。二、酸雨及防治1.酸雨(1)概念:pH< 5.6 的降水。正常雨水由于溶解 了CO , 其pH 约为5.6。(2)成因:主要是大气中的 SO 、NO 与水或者水、氧气反应形成的。2.酸雨的危害(1)对人体的直接危害首先是它的刺激性,其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐 雾,其毒性比SO 大,能浸入人的肺部,引起肺水肿等疾病而使人致死。(2)引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生 动物生长。(3)破坏土壤、植被、森林。(4)腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。图5-16 酸雨会破坏森林(5)渗入地下,可引起地下水酸化,酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。①SO : 主要来自煤和石油和某些含硫的金属 矿物的燃烧或冶炼② NO : 主要来自汽车尾气①引起大气污染,直接危害人体健康②溶于水形成酸雨2.SO 与NO 的主要来源、危害和防治(1)来源(2)危害①调整能源结构,发展清洁能源②研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少二氧化硫 和氮氧化物的排放③加强工厂废气的回收处理④改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放(3)防治硝酸的强氧化性1.规律(1)硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化性越强。(2)浓硝酸的还原产物是NO , 稀硝酸的还原产物是NO。(3)还原剂一般被氧化为最高价态。2.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,如3Ag+4HNO ( 稀 ) = = = 3AgNO +NO 个+2H O;②活泼金属与硝酸反应不生成H ,硝酸的浓度不同,还原产物不同; 浓硝酸 NO 稀硝酸 NO极稀硝酸N O、N 、NH NO 等③常温下浓硝酸能使Fe 、Al 钝化,加热时反应。(2)硝酸与非金属的反应①反应规律:非金属单质+浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸+NO 个 +H O;②实例:C+4HNO (浓)△ CO 个+4NO ^+2H O。(3)硝酸与还原性化合物的反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如HI、HBr 、SO 、Fe + 、FeO 、Br 、I- 、S - 、SO -等均能被HNO 氧化。(2)铜投入稀硫酸中不会溶解,再向溶液中投入KNO 固体,铜会不会溶解 为什么 提示:会溶解。由离子方程式8H++2NO +3Cu===3Cu ++2NO个+4H O可知,只 要溶液中同时有H+和NO , 铜就会发生反应而溶解。A.由①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②中木炭与浓硝酸发生了反应C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D③ 的气体产物中检测出CO ,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应浓硝酸 灼热碎玻璃 浓硝酸 红热木炭红热木炭浓硝酸① ②③1.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正练习与思考确的是( )2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是( )A.使石蕊试液变红B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO ) C.与Na CO 反应放出CO 气体,生成NaNO D.与S单质混合共热时生成H SO 和NO ①组装好装置检验气密性后,如何加入稀硝酸 打开活塞1使左右大气相通,然后加入硝酸使液面一达到a处②如何控制反应的进行 如何加快反 应 速 率 关闭活塞1,一段时间后铜丝与酸液分离,反应即停 。加热3.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO设计了实验方案。(1)甲同学设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态)。③如何操作验证产生的气体为NO _将活塞1打开,让气体进入分液漏斗中,气体在分液漏斗中变为红棕色即可证明。稀硝酸-液面a活塞2s 活塞1 胶塞 铜丝① 设计装置A 的目 的是__生成NO 而产生干扰 -0② 装 置E 和F 的作用是______ 验证NO 的生成_______。为实现此作用,操作是将F中的空气推入E中,若气体变为红棕色则说明生了NO③ 装 置D 的作用是_吸收多余的氮氧化物,防止污染空气,防止倒吸发生(2)乙同学设计了如图所示装置(加热装置和固定装置均已略去)。图 中K 为止水夹(处于关闭状态),F是产生CO ,赶走装置中的空气,防止因NO与O 反应一半空的注射器。二F铜丝碳酸钙多孔 隔板稀硝酸A B C D澄清 石灰 水NaOH 溶液-用于制造炸药、染料、农药等实验室重要化学试剂使湖泊的水质变酸,导致水生生物死亡酸雨酸雨浸渍土壤,会 的危使土壤变得贫瘠 害造成森林大面积死亡酸雨对人体健康也有直接影响与非金改变能源结构 酸雨控制酸性物质 的防的排放 治提高人们的环境保护意识属反应 如与碳反应与还原性化合物,如 H S 、HBr 等反应无色液体,有刺激性 气味易挥发硝酸、酸雨及防治硝酸 的化 学性 质与除Au 、Pt外的 大多数金属反应浓硝酸能使 铁、铝钝化硝酸的 物理性 质与金 属反 应硝酸的 用途具有酸的通性强氧 化性钝化酸雨 展开更多...... 收起↑ 资源预览