1、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1. 结合实验探究,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。2. 了解酸雨的概念,知道酸雨的形成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。重难点学习目标 浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1:3)叫做王水,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 资料卡片王水 在电影黄金大劫案中,雷佳音饰演的小东北,用一整车王水,将日本人的8吨黄金全部溶解。硝酸 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。常用浓硝酸的质量分数为69%。质量分数为98%的浓HNO3在空气中产生“发烟”现象,叫做“发烟硝
2、酸”。1.物理性质硝酸挥发的硝酸对人的眼睛、皮肤,呼吸道黏膜有强烈的刺激性。1.物理性质硝酸2.化学性质不稳定性思考讨论1.为什么将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉处呢?2.为什么久置的浓硝酸是黄色的呢?硝酸浓硝酸不稳定,见光或受热会分解生成NO2。4HNO3 4NO2+O2+2H2O光照或加热如何除去久置浓硝酸的黄色? 4NO2+O2+2H2O 4HNO32.化学性质不稳定性NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。硝酸【实验5-8】Cu分别与稀硝酸和浓硝酸反应合作探究2.化学性质强氧化性硝酸shi实验现象:。实验结论:反应方程式: 。试管内开始产生少量无色气体,反应逐渐加快,气体在试管上部变为红棕色
3、,溶液变蓝,铜丝变细铜能与稀硝酸反应8HNO3(稀) + 3Cu 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O铜与稀硝酸反应思考:为什么铜与稀硝酸反应的试管口会有红棕色气体产生?2.化学性质强氧化性。硝酸shi实验现象:。实验结论:反应方程式:。试管内产生大量棕色气体,溶液变绿,铜丝逐渐变细铜能与浓硝酸反应4HNO3(浓) + Cu Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O铜与浓硝酸反应2.化学性质强氧化性思考:为什么铜与浓硝酸反应溶液逐渐变绿?硝酸思考讨论浓硝酸与铜反应更剧烈,所以浓硝酸的氧化性大于稀硝酸。02通过以上实验,你可以得出哪些实验结论?01铜和浓硝酸、稀硝酸都能发生反应。金属高价
4、金属氧化物+NO2高价金属氧化物+NO浓硝酸稀硝酸2.化学性质强氧化性硝酸 浓硝酸的氧化性很强,为什么运输浓硝酸时还是用铁罐车和铝槽车运输? 常温下,铁或铝遇浓硫酸或者浓硝酸时,表面会被氧化为致密的氧化物薄膜,阻止了金属与酸的进一步反应。钝化2.化学性质强氧化性加热时铁、铝和浓硝酸或浓硫酸发生反应。硝酸3.硝酸的用途硝酸是重要化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。思考讨论工业制硝酸的原理是氨经过一系列反应得到硝酸,如下图所示:N2NH3NONO2HNO3H2O2O2H2O(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
5、的是氧化反应还是还原反应。硝酸硝酸N2+3H2 2NH3催化剂4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂2NO+O2 2NO2033+2+2+4+4+6+23NO2+H2O 2HNO3+NO氧化剂还原剂还原剂还原剂硝酸氰化物 单质 氧化物 酸 碱 盐物质的类别氮元素的化合价-30+2+4+5NH3N2NONO2HNO3NH3H2O NH4+NO3-酸雨及其防治 煤、石油和某些含硫矿物,在燃烧或冶炼时会产生SO2。在机车发动机中,燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与氧气反应,生成含氮氧化物。2.成因:3.分类:硝酸型酸雨(汽车尾气以及硝酸工业废气等)1.概念:pH小于5.6的雨水。主要是大气中
6、的SO2与NOx溶于水形成的。 硫酸型酸雨(煤、石油等化石燃料的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼)酸雨及其防治酸雨及其防治 根据图中酸雨的形成过程,写一写相关反应的化学方程式。酸雨及其防治.硫酸性酸雨形成过程中转化的化学方程式:2SO2+O2 2SO3 催化剂SO2+H2O H2SO3SO3+H2O H2SO42H2SO3+O2 2H2SO43NO2+H2O 2HNO3+NO2NO+O2 2NO2SO2SO3。SO2H2SO3。SO3H2SO4。H2SO3H2SO3。.硝酸型酸雨形成过程汇总转化的化学方程式:NONO2。NO2HNO3。酸雨及其防治酸雨的危害酸雨及其防治调整能源结构,发展清洁能源
7、;研究煤的脱硫技术(煤中加入适量的生石灰);改进燃烧技术,减少SO2的排放;加强工业废气的回收处理;改进汽车尾气的处理技术,提高汽车尾气排放标准。防治措施思考讨论请同学们思考并讨论,酸雨的防治措施。1.下列关于硝酸的认识正确的是( )A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.浓硝酸与金属反应不产生氢气,而稀硝酸与金属反应可产生氢气C.常温下铁和铝与浓硝酸反应,所以不能将浓硝酸盛放在铁制或铝制容器中D.硝酸与金属反应时,只表现出氧化性A解析 浓、稀硝酸都有氧化性,可与除Au、Pt之外的几乎所有金属反应,且不产生氢气;铁和铝在冷浓硝酸中钝化,所以可以将浓硝酸放在铁制或铝制容器中;在与金属Cu反应时,硝酸既
8、表现出酸性又表现出氧化性。2.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( )A.反应剧烈程度:两者相同B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少C.反应生成的颜色:前者浅,后者深D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少B解析 硝酸越浓,氧化性越强,所以浓硝酸更剧烈,根据化学方程式可知,相同质量的铜消耗的浓硝酸的物质的量多;铜与浓硝酸反应生成NO2,与稀硝酸反应生成无色的NO;硝酸过量,说明Cu完全反应,且反应中消耗Cu的质量相同,反应后均生成Cu2+,故转移的电子数相同。3. 下列措施不利于生态环境建设的是( )A.推广使用燃煤脱硫技术、防治SO2污染B.实施绿化工程,防止扬尘
9、污染C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染D.加大石油、煤炭的开采速率,增加化石燃料的供应量D解析 A、B、C都是可采取的措施;D项若加大不可再生资源石油、煤的开采速率,会造成资源缺乏,同时会使空气中的SO2、NOx增加,造成大气污染。 4.(1)下列气体的排放容易形成酸雨的是( ) A.CO2 B.SO2 C.N2 D.CH4(2)某实验小组采集酸雨样品,随着时间的推移,多次测定该样品pH,得到了如下数据: B时间开始81624324048pH5.04.84.54.34.24.04.0雨水样品放置过程中,pH变化的主要原因(用化学方程式来表示)_。2H2SO3+O2 2H2SO4SO2
10、和氮氧化物的吸收、处理方法1.常见的SO2吸收、处理方法(1)“钙基固硫法”脱硫的原理。SO2+CaO CaSO32CaSO3+O2 2CaSO4(2)“石灰石/石灰石膏法”脱硫的原理。SO2+CaCO3 CaSO3+CO2SO2+Ca(OH)2 CaSO3+H2O2CaSO3+O2 2CaSO4NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2OSO2和氮氧化物的吸收、处理方法2.常见的的氮氧化物吸收、处理方法(1)碱液吸收法。(2)催化转化法2CO+2NO 2CO2+N2(汽车上安装催化转化器)8NH3+6NO2 7N2+12H2O2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O催化剂(3)氨气吸收法4NH3+6NO 5N2+6H2O硝酸、酸雨的形成及防治酸雨的形成及防治酸雨的类型硝酸物理性质化学性质酸雨的防治措施敬请各位老师提出宝贵意见!