5.2.3-氮及其化合物-硝酸与酸雨的防治-ppt课件-（2019）新人教版高中化学高一必修二（含视频）.rar
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学习目标与核心素养学习目标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。 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。一、硝酸的性质1.物理性质刺激性无易 硝酸质量分数为90%以上的浓硝酸，在空气中挥发出硝酸蒸气会产生“发烟”现象，通常又叫作发烟硝酸。2.化学性质(1)酸性:在水中的电离方程式为_。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+HNO3=NaNO3+H2O与碱性氧化物反应：CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O与盐反应：CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2HNO3=H+(2)不稳定性:浓硝酸见光或受热会发生分解,化学方程式为_。4HNO3(浓)4NO2+O2+2H2O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。(3)强氧化性：实验探究:实验装置 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绿红棕色NONO24mol/L15mol/L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:_。浓硝酸与铜反应:_。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2Ob.与非金属反应:浓硝酸与红热的C(被氧化为CO2)的反应为_。C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2O课件2：浓硝酸与木炭的反应_高清.kux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） +4HNO3（稀）= Fe(NO3)3 + NO +2H2O3Fe（过量）+8HNO3（稀）= 3Fe(NO3)2+2NO+4H2O【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NO2,NO2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4NO2+O2+2H2O=4HNO3,消除黄色。3.硝酸的用途与工业制法(1)用途:炸药硝酸银【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：N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3(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:N2NH3: _。NH3NO: _。NONO2: _。NO2HNO3: _。4NH3+5O2 4NO+6H2O2NO+O2 = 2NO23NO2+H2O = 2HNO3+NO N2+3H2 2NH3高温高压催化剂二、酸雨及防治煤、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。1.酸雨(1)概念:pH_的降水。正常雨水由于溶解了CO2,其pH约为5.6。(2)成因:主要是大气中的_、_与水或者水、氧气反应形成的。5.6SO2NO2(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SO2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。(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。2. 酸雨的危害2.SO2与NO2的主要来源、危害和防治煤和石油酸雨硝酸的强氧化性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NO2,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)硝酸与金属的反应除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属,如3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO+2H2O;活泼金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同;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反应规律:非金属单质+浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸+NO2+H2O;实例:C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O。(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、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、等均能被HNO3氧化。提示:会溶解。由离子方程式8H+2+3Cu=3Cu2+2NO+4H2O可知,只要溶液中同时有H+和,铜就会发生反应而溶解。(2)铜投入稀硫酸中不会溶解,再向溶液中投入KNO3固体,铜会不会溶解?为什么?1.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() A.由中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应C.由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.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练习与思考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(NO3)2C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2组装好装置检验气密性后,如何加入稀硝酸?_。如何控制反应的进行?如何加快反应速率?_。如何操作验证产生的气体为NO?_。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)。打开活塞1使左右大气相通,然后加入硝酸使液面达到a处关闭活塞1，一段时间后铜丝与酸液分离，反应即停。加热将活塞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。(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是一半空的注射器。设计装置A的目的是_。装置E和F的作用是_。为实现此作用,操作是_。装置D的作用是_。产生CO2,赶走装置中的空气,防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰将F中的空气推入E中,若气体变为红棕色则说明生了NO吸收多余的氮氧化物,防止污染空气,防止倒吸发生验证NO的生成
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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学习目标与核心素养学习目标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。 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。一、硝酸的性质1.物理性质刺激性无易 硝酸质量分数为90%以上的浓硝酸，在空气中挥发出硝酸蒸气会产生“发烟”现象，通常又叫作发烟硝酸。2.化学性质(1)酸性:在水中的电离方程式为_。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+HNO3=NaNO3+H2O与碱性氧化物反应：CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O与盐反应：CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2HNO3=H+(2)不稳定性:浓硝酸见光或受热会发生分解,化学方程式为_。4HNO3(浓)4NO2+O2+2H2O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。(3)强氧化性：实验探究:实验装置 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绿红棕色NONO24mol/L15mol/L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:_。浓硝酸与铜反应:_。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2Ob.与非金属反应:浓硝酸与红热的C(被氧化为CO2)的反应为_。C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2O课件2：浓硝酸与木炭的反应_高清.kux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） +4HNO3（稀）= Fe(NO3)3 + NO +2H2O3Fe（过量）+8HNO3（稀）= 3Fe(NO3)2+2NO+4H2O【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NO2,NO2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4NO2+O2+2H2O=4HNO3,消除黄色。3.硝酸的用途与工业制法(1)用途:炸药硝酸银【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：N2H2O2O2H2ONH3NONO2HNO3(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:N2NH3: _。NH3NO: _。NONO2: _。NO2HNO3: _。4NH3+5O2 4NO+6H2O2NO+O2 = 2NO23NO2+H2O = 2HNO3+NO N2+3H2 2NH3高温高压催化剂二、酸雨及防治煤、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。1.酸雨(1)概念:pH_的降水。正常雨水由于溶解了CO2,其pH约为5.6。(2)成因:主要是大气中的_、_与水或者水、氧气反应形成的。5.6SO2NO2(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SO2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。(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。2. 酸雨的危害2.SO2与NO2的主要来源、危害和防治煤和石油酸雨硝酸的强氧化性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NO2,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)硝酸与金属的反应除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属,如3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO+2H2O;活泼金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同;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反应规律:非金属单质+浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸+NO2+H2O;实例:C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O。(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、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、等均能被HNO3氧化。提示:会溶解。由离子方程式8H+2+3Cu=3Cu2+2NO+4H2O可知,只要溶液中同时有H+和,铜就会发生反应而溶解。(2)铜投入稀硫酸中不会溶解,再向溶液中投入KNO3固体,铜会不会溶解?为什么?1.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() A.由中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应C.由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.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练习与思考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(NO3)2C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2组装好装置检验气密性后,如何加入稀硝酸?_。如何控制反应的进行?如何加快反应速率?_。如何操作验证产生的气体为NO?_。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)。打开活塞1使左右大气相通,然后加入硝酸使液面达到a处关闭活塞1，一段时间后铜丝与酸液分离，反应即停。加热将活塞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。(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是一半空的注射器。设计装置A的目的是_。装置E和F的作用是_。为实现此作用,操作是_。装置D的作用是_。产生CO2,赶走装置中的空气,防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰将F中的空气推入E中,若气体变为红棕色则说明生了NO吸收多余的氮氧化物,防止污染空气,防止倒吸发生验证NO的生成
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