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第五章 化工生产中的重要元素非金属
第二节 氮及其化合物
第三课时 硝酸 酸雨及防治
1．结合化学实验，了解硝酸的主要性质——不稳定性和强氧化性，知道硝酸是重要的化工原料。发展“科学探究与创新意识”化学学科核心素养。
2．了解酸雨的概念，知道酸雨形成的主要原因是二氧化硫和二氧化氮进入大气，知道酸雨会严重危害环境，增强环保意识，培养社会责任感。发展“科学态度与社会责任”化学学科核心素养。
核心素养
情境导学
硝酸是一种重要的化工原料。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
1.物理性质
颜色 状态 气味 挥发性 溶解性
无色
液体
有刺激性气味
易挥发，在空气中形成白雾
能与水以任意比互溶
任务一：硝酸的性质
质量分数为69％以上的硝酸可成为浓硝酸，
质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”。
思考：敞口放置的浓硝酸，放置过程中其浓度会如何变化？
强氧化性
酸的通性
HNO3
物质类型角度
元素价态角度
N为+5价
一元强酸
任务一：硝酸的性质
2.化学性质
任务一：硝酸的性质
2.化学性质
①酸性
浓硝酸可以使紫色石蕊溶液先变红后褪色。(酸性、强氧化性)
CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+CO2↑+H2O
NaOH+HNO3=NaNO3+H2O
HNO3=H++NO3—
任务一：硝酸的性质
2.化学性质
思考：为什么久置的浓硝酸显黄色？
② 不稳定性
4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
或光照

（久制硝酸由于NO2溶解而使其变黄色。）
硝酸越浓，越容易分解。
硝酸一般存放在棕色西口瓶中，并放置于阴凉处。
a、与金属反应
任务一：硝酸的性质
2.化学性质
③强氧化性
【实验5-8】
铜丝与硝酸的反应
稀硝酸：反应缓慢、铜丝变细，产生无色气体，溶液呈蓝色
3Cu + 8HNO3(稀) =
3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
Cu + 4HNO3(浓) =
Cu(NO3)2 + 2NO2↑+2H2O
浓硝酸：反应剧烈、铜丝变细，产生红棕色气体，溶液呈蓝绿色
硝酸具有强氧化性,浓度越大，氧化性越强。
一般情况下，稀硝酸的还原产物是NO；
浓硝酸的还原产物是NO2。
思考：硝酸铜溶液的颜色为何呈绿色？
溶解有NO2
任务一：硝酸的性质
2.化学性质
总结金属与HNO3反应规律：
（1）规律：硝酸能与大部分金属反应（除了铂、金）一般情况下，稀硝酸的还原产物是NO；浓硝酸的还原产物是NO2。
（2）Pt、Au不与硝酸反应，但能与王水反应。王水：由浓硝酸和浓盐酸以体积比1：3组成的混合物（三言一笑）
稀或浓硝酸与活泼金属反应均不生成H2
（3）常温下，Fe、Al与冷、浓硝酸（浓硫酸）发生钝化现象。
常温下，用铁制容器、铝制容器储存浓硫酸、浓硝酸
1、常温下铁、铝在浓硝酸中钝化，但加热时，铁、铝与浓硝酸剧烈反应。写出反应的化学方程式。
Al + 6HNO3(浓) = Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
Fe + 6HNO3(浓) = Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
思考交流
2、铁与稀硝酸反应会是什么样的？
Fe+4HNO3(稀) = Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
若铁粉过量，产物有什么不同？？？
3Fe+8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
3、过量的铜与浓硝酸反应，会产生什么气体？
开始是铜与浓硝酸反应；
随着反应进行，硝酸由浓变稀，则铜与稀硝酸反应。
产生NO2与NO的混合气体。
4、若上述反应停止后，向反应体系中加入稀硫酸， 铜能否继续溶解？
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
能溶解。溶液中存在NO3-，它遇到H+后，会继续氧化铜。
3Cu+8H+ + 2NO3- = 3Cu2++2NO↑+4H2O
5、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？
能溶解。
b、与非金属反应
任务一：硝酸的性质
2.化学性质
③强氧化性
C + 4HNO3(浓) = 4NO2↑ + CO2↑+2H2O
△
S + 6HNO3(浓) = 6NO2↑ +H2SO4 + 2H2O
△
c、与还原性化合物反应
硝酸可氧化H2S、SO2、SO32-、HI、Fe2＋等还原性物质
3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
3SO2＋2NO3－＋2H2O = 3SO42－＋2NO↑＋4H＋
1、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，浓硝酸与Cu反应只生成NO2
B
2、在pH=1的溶液中，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–
C
课堂练习
3、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（　　）
① FeCl3　 ② Fe2O3　 ③ Cu(NO3) 2　 ④ KNO3
A．只有①或②
B．只有②或④
C．只有①或②或③
D．①②③④中任意一种
D
物理性质
硝酸的性质
化学性质
分类——属于强酸
价态——最高价
特性——不稳定性
无色、有刺激性气味的液体，具有挥发性，可以任意比例溶于水
具有酸的通性
具有强氧化性，能与金属、非金属、还原性化合物反应
见光或受热容易分解
小结
单质
氧化物
盐
酸
碱
氢化物
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
NH3·H2O
NO3－
NH4+
H2
O2/放电或高温
O2
H2O
碱
酸
H2O
-3
0
+2
+4
+5
物质类别
元素价态
总结
总结
主要是大气中SO2、NOx 溶于雨水形成的。
硫酸型：
硝酸型：
成 因
酸雨：主要指 pH < 5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。
类 型
任务二：酸雨及防治
定 义
思考：正常雨水的pH约为5.6？为什么？
硝酸型酸雨：
硫酸型酸雨：
1．空气中SO2和NO2的来源
(1)SO2的来源： 的燃烧及某些含 的 金属矿物的冶炼，往往会生成二氧化硫．
(2)NO、NO2的来源： 等．
煤、石油
硫或硫的化合物
汽车尾气
2、SO2和NO2的危害性：
(1)直接危害人体健康，引起 呼吸道疾病，严重时会使人死亡．
(2)SO2和NO2溶于水后形成 酸性溶液，随雨水降下，成为 酸雨正常雨水由于溶解了CO2，pH为 5.6 ，而酸雨的pH< 5.6 .
酸雨的危害
①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化；
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电缆的腐蚀等。
防 治
(1)对含有硫的煤、石油和金属矿物进行脱硫处理；
(2)加强工厂废气的回收处理；
(3)种植能够吸收SO2的有关树木等；
(4)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放；
(5)调整能源结构，积极开发新能源；
课外拓展
常见的环境污染
环境污染 形成原因 主要危害
温室效应 大气中CO2含量不断增加 全球变暖，冰川融化
酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化，腐蚀建筑物
光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长
臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华 含磷洗衣粉的大量使用及废水的任意排放 使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华
白色污染 聚乙烯塑料的大量使用、任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境
2.下列污染现象主要与SO2有关的是（ ）
A．臭氧层空洞 B．酸雨
C．光化学烟雾 D．温室效应
B
课堂练习
1. 下列有关环境污染的说法正确的是（ ）
A. 燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的含量
B. 臭氧的体积分数越大的空气越有利于人体健康
C. pH在5.6-7.0之间的降水通常称为酸雨
D. 含磷洗涤剂易被细菌分解，故不会导致水体污染
A
4.下列污染现象主要与NO2有关的是( )
A．臭氧层空洞 B．水体富营养化
C．光化学烟雾 D．温室效应
C
C
3.下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是( )
①少用煤作燃料　②把工厂烟囱造高　③燃料脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤
C.①③⑤ D.①③④⑤

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