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(共27张PPT)
第二节 氮及其化合物
第3课时 硝酸 酸雨及其防治
玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得过诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在王水里，装于玻璃瓶中。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他们却一无所知。战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。你知道王水的成分吗？硝酸能将金质奖章溶解吗？
丹麦物理学家玻尔
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SO2、NO2对大气质量的影响，特别是酸雨的成因、危害及防治措施。
1.能从氮元素的化合价角度认识硝酸的强氧化性。（宏观辨识与微观探析）
2.通过硝酸对人类发展的贡献，深刻认识化学对创造物质财富和精神财富、满足人们日益增长得美好生活需要的重大贡献，具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。（科学态度与社会责任）
3.通过酸雨的形成及防治认识化学对人类的作用，具有可持续发展的意识。（科学态度与社会责任）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
一、硝酸
硝酸的物理性质
一、硝酸
无色、易挥发、有刺激性气味的液体
硝酸泄漏
1. 物理性质：
浓硝酸见光或受热时发生反应
4HNO3(浓) === 4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
(1) HNO3的不稳定性
一般将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并避光放置于阴凉处
2. 化学性质：
(2) HNO3的强氧化性
【实验5-8】如图5-14所示，在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2 mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应。
① 与Cu反应
【思考交流】
通过观察描述铜分别与浓、稀硝酸反应的现象
科学探究与创新意识
稀硝酸 浓硝酸
实验 现象 反应缓慢，有少量气泡产生，__________，试管口有红棕色气体产生 反应剧烈，有__________产生，__________，液面上有________气体产生
实验 结论 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成_____气体 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成_____气体
溶液变蓝
大量气泡
溶液变蓝
红棕色
NO
NO2
4HNO3(浓)+Cu====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
8HNO3(稀)+3Cu====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
注意：Fe和Al遇到冷的浓硝酸被钝化，被氧化成一层致密的氧化膜，与浓硫酸一样。
原理：
【问题探究】一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生哪些变化
【追问】反应停止后,如果在溶液中再加入足量稀盐酸会出现什么情况
【提示】溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜,当然此时NO3-/H+的浓度较稀。
【提示】一开始是铜与浓硝酸反应:
Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
随着反应进行, 硝酸由浓变稀,则发生:
3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu + 8H+ + 2NO3- ==== 3Cu2+ +2NO↑+4H2O
氮 肥
硝化纤维塑料
炸 药
染 料
硝酸盐
硝酸的用途
将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时，收集到气体为1.12L（标准状况），则所消耗的硝酸的物质的量是（ ）
A.0.12mol B.0.11mol
C.0.10mol D.0.08mol
【提示】Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
B
0.03mol
0.06mol
【及时巩固】
3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
X
4X
2X
Y
8Y/3
2Y/3
X+Y=0.03mol
2X+2Y/3=0.05mol
X=0.0225mol
Y=0.0075mol
n(HNO3)=4×0.0225mol+8/3×0.0075mol=0.11mol
1.92g铜粉 n(Cu)=0.03mol
气体为1.12L n(气体)=0.05mol
方法一
【深度分析】
元素守恒法n(HNO3)=0.05mol+0.06mol=0.11mol
1.92g铜粉，气体为1.12L
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
n (HNO3)== n(氧化性) + n(酸性)
n(氧化性)= 1.12L/22.4L·mol-1=0.05mol
n(酸性) = 2×1.92g/64g·mol =0.06mol
方法二
【方法总结】关于硝酸与金属反应的计算方法
(1)电子守恒法
硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。
(2)原子守恒法
硝酸与金属反应时，反应前HNO3中的 部分仍以 的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。
(3)利用离子方程式计算
硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的 与硫酸电离出的H＋仍能继续与金属反应，如：3Cu＋8H＋＋2NO3-===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
③钝化
常温下，浓硝酸能使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化。
④与还原性化合物反应
如与S2-、H2S、SO2、SO32-、Fe2+、I- 等反应。
②与非金属的反应
C+4HNO3(浓) ==== CO2↑+ 4NO2↑ +2H2O
△
所以可以用铝制或铁制
容器盛放浓硝酸
1、酸雨的定义：
——pH小于5.6的雨。其主要是含有硫酸和硝酸。
(1)SO2:
(2)NxOy:
硝酸工业产生的NO2、汽车发动机产生的高温使空气中的氮气和氧气反应生成氮氧化物等。
煤和石油的燃烧、含硫金属矿物的冶炼、以及制造硫酸、磷肥等产生的废气等。
成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。
2、酸雨的来源
二、酸雨及防治
3.硝酸型酸雨的形成过程
写出图中标号所示的化学方程式：
① ；
② 。
2NO＋O2 = 2NO2
3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO
①酸化的地下水，危害人体健康
4.酸雨的危害：
损坏植物叶面导致森林死亡
②直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化;
③加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
(1)调整能源结构，积极开发新能源
(2)对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理，如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等
(3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等
(4)加强工厂废气的回收处理
(5)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放
5. 酸雨的防治
物理性质
硝酸
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
酸雨及其防治
概念
成因
危害及防治
pH＜5.6的降水
SO2、氮氧化物的污染
硝酸
酸雨及其防治
1.我国清代《本草纲目拾遗》中记载无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指（ ）
A．氨水 B．硝酸 C．醋 D．卤水
B
2.下列对于硝酸的认识，正确的是（ ）
A.硝酸露置于空气中，溶液浓度会增大
B.铜与硝酸的反应属于置换反应
C.硝酸可氧化Fe2+
D.铁或铝与浓硝酸不反应
C
3.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是 (　　)
① ② ③
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
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
D
4.(2023·新课标全国卷改编)根据实验操作及现象，下列结论中正确的是（ ）
C
选项 实验操作及现象 结论
A 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
B 取一定量Na2SO3样品，溶解后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。加入浓HNO3，仍有沉淀 此样品中含有SO42-
C SO2通入H2S溶液，产生黄色沉淀 SO2有氧化性
D 将Fe（NO3）2样品溶于稀H2SO4，滴加KSCN溶液溶液变红 稀硫酸能氧化Fe2+
有希望的地方，痛苦也成欢乐。

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