第五章化工生产中的重要非金属元素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4课时硝酸酸雨及防治1结结合合真真实实情情境境并并通通过过实实验验探探究究，了了解解硝硝酸酸的的主主要要性性质质，认认识识硝硝酸在工业和农业生产中的重要意义。酸在工业和农业生产中的重要意义。2结结合合真真实实情情境境，认认识识硫硫、氮氮的的化化合合物物对对生生态态环环境境的的影影响响，了了解解酸雨及防治酸雨及防治。1能从物质类别和元素化合价的角度，预测硝酸的性质及转化。能从物质类别和元素化合价的角度，预测硝酸的性质及转化。2能能根根据据教教材材中中给给出出的的硝硝酸酸性性质质的的探探究究问问题题，设设计计简简单单的的实实验验方方案，完成操作，观察现象，对实验现象作出解释。案，完成操作，观察现象，对实验现象作出解释。3能主动关心与环境保护有关的酸雨等社会热点问题，形成与环能主动关心与环境保护有关的酸雨等社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念。境和谐共处、合理利用自然资源的观念。随随堂演练堂演练知识落实知识落实1硝酸的物理性质硝酸的物理性质硝酸是硝酸是_色、色、_挥发、有挥发、有_气味的液体。气味的液体。2硝酸的化学性质硝酸的化学性质(1)酸的通性酸的通性写出写出HNO3与下列物质反应的离子方程式：与下列物质反应的离子方程式：与碱与碱(如如NaOH)：_。与碱性氧化物与碱性氧化物(如如Na2O)：_。与弱酸盐与弱酸盐(如如CaCO3)：_。一、硝酸一、硝酸无无易易刺激性刺激性HOH=H2O2HNa2O=2NaH2OCaCO32H=Ca2CO2H2O(2)不稳定性不稳定性浓硝酸见光或受热易分解，化学方程式为浓硝酸见光或受热易分解，化学方程式为_；长长期期存存放放的的浓浓硝硝酸酸呈呈黄黄色色是是因因为为其其分分解解生生成成的的_溶溶于于硝硝酸酸中中，实实验验室室常常将将浓浓硝硝酸酸保保存存在在_试试剂剂瓶瓶中中，并并放放置在置在_处处。O22H2ONO2棕色棕色阴凉阴凉(3)强氧化性强氧化性实验探究：浓实验探究：浓HNO3和稀和稀HNO3与铜的与铜的反应反应实验实验装置装置向两支具支试管中分别加入浓硝酸和稀硝酸向两支具支试管中分别加入浓硝酸和稀硝酸实验实验现象现象浓浓HNO3：试管内产生：试管内产生大量大量_色气体，色气体，溶液逐渐变溶液逐渐变_，铜丝，铜丝逐渐变细逐渐变细稀稀HNO3：试管内开始产生少量：试管内开始产生少量_气体，反应逐渐加快，气气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为体在试管上部变为_色，溶色，溶液逐渐变蓝，铜丝逐渐变细液逐渐变蓝，铜丝逐渐变细红棕红棕绿绿无色无色红红棕棕化学化学方程式方程式_实验实验结论结论浓浓HNO3与金属铜反应生成与金属铜反应生成_，稀，稀HNO3与金属铜反与金属铜反应生成应生成_，浓，浓HNO3的氧化性更的氧化性更_Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2ONO2NO强强钝化钝化常常温温下下，铁铁、铝铝的的表表面面被被_或或_氧氧化化，生生成成一一层层致致密密的的氧氧化化物物薄薄膜膜，阻阻止止了了酸酸与与内内层层金金属属的的进进一一步步反反应应。所所 以以 常常 温温 下下 可可 以以 用用 铁铁 或或 铝铝 制制 容容 器器 来来 盛盛 装装 _或或_。当。当_时，铁、铝会与浓时，铁、铝会与浓HNO3或浓或浓H2SO4发生反应。发生反应。浓浓HNO3与非金属与非金属(碳碳)的反应的反应化学方程式：化学方程式：_。浓浓HNO3浓浓H2SO4浓浓HNO3浓浓H2SO4加热加热3硝酸的工业制法硝酸的工业制法写出上述转化的化学方程式，并指出含氮物质发生的是氧化反应写出上述转化的化学方程式，并指出含氮物质发生的是氧化反应还还是是还原反应：还原反应：_，N2发生发生_反应。反应。_，NH3发生发生_反应。反应。_，NO发生发生_反应反应。_，NO2既既发发生生_反反应应，又又发生发生_反应反应。还原还原氧化氧化2NOO2=2NO2氧化氧化3NO2H2O=2HNO3NO氧化氧化还原还原4用途用途硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。正正|误误|判判|断断(1)硝硝酸酸具具有有很很强强的的氧氧化化性性，硝硝酸酸的的浓浓度度不不同同，与与金金属属反反应应的的产产物物也也不同。不同。()(2)浓浓HNO3使紫色石蕊溶液先变红后褪色。使紫色石蕊溶液先变红后褪色。()(3)稀硝酸可溶解稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成生成Fe(NO3)2和水。和水。()(4)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性。碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性。()(5)过过量量的的铜铜和和一一定定量量浓浓硝硝酸酸反反应应，生生成成的的气气体体只只有有二二氧氧化化氮氮。()(6)常常温温下下，将将铝铝片片放放入入浓浓硝硝酸酸，无无明明显显现现象象，是是因因为为铝铝和和浓浓硝硝酸酸不不反应。反应。()深深|度度|思思|考考1.浓浓硝硝酸酸、稀稀硝硝酸酸与与Cu的的反反应应产产物物分分别别为为NO2、NO，反反应应中中，稀稀硝硝酸酸中中氮氮元元素素的的化化合合价价降降低低较较多多，说说明明稀稀硝硝酸酸的的氧氧化化性性比比浓浓硝硝酸酸强强，对对吗吗？提提示示：不不对对，浓浓硝硝酸酸的的氧氧化化性性比比稀稀硝硝酸酸的的强强，与与Cu反反应应时时浓浓硝硝酸酸反反应更剧烈应更剧烈。2稀稀硝硝酸酸可可以以将将铁铁氧氧化化成成亚亚铁铁离离子子吗吗？为为什什么么足足量量的的铁铁粉粉与与稀稀硝硝酸反应生成酸反应生成Fe(NO3)2呢呢？应应|用用|体体|验验某研究小组为了探究硝酸的性质，进行如下实验操作。某研究小组为了探究硝酸的性质，进行如下实验操作。(1)从从试试剂剂柜柜中中取取一一瓶瓶浓浓硝硝酸酸，发发现现其其保保存存在在_色色试试剂剂瓶瓶中中，取取少少量浓硝酸于试管中，发现其溶液呈量浓硝酸于试管中，发现其溶液呈“黄色黄色”，其原因是，其原因是_(用用化化学学方方程程式式和和适适当当文文字字描描述述)。该该研研究究小小组组尝尝试试将将显显“黄黄色色”的的浓浓硝硝酸酸恢恢复复到到原原本本的的无无色色。下下列列措措施施合合理的是理的是_(填字母填字母)。a向浓硝酸中加水向浓硝酸中加水b向浓硝酸中通入适量空气向浓硝酸中通入适量空气c加热浓硝酸加热浓硝酸d向浓硝酸中加入适量的向浓硝酸中加入适量的NaOH固体固体棕棕浓硝酸不稳定，浓硝酸不稳定，浓浓HNO3使溶液呈黄色使溶液呈黄色b(2)向向浓浓硝硝酸酸中中加加入入稍稍过过量量铜铜片片，该该小小组组同同学学发发现现，生生成成的的气气体体开开始始呈呈红红棕棕色色后后逐逐渐渐变变浅浅，最最终终气气体体变变为为无无色色，试试写写出出上上述述反反应应的的化化学学方方程程式：式：_，在在上上述述反应中，硝酸体现的性质为反应中，硝酸体现的性质为_。强氧化性和酸性强氧化性和酸性(3)当当实实验验完完毕毕，该该小小组组同同学学向向试试管管中中滴滴入入少少量量稀稀H2SO4，发发现现铜铜片片又又逐逐渐渐溶溶解解，产产生生无无色色气气体体，试试写写出出上上述述反反应应的的离离子子方方程程式式：_。(4)该该小小组组同同学学向向浓浓硝硝酸酸中中加加入入少少量量碳碳粉粉，无无明明显显现现象象，缓缓慢慢加加热热，发发现现碳碳粉粉逐逐渐渐溶溶解解，产产生生红红棕棕色色气气体体，试试写写出出上上述述反反应应的的化化学学方方程程式式：_，在在该该反反应应中中硝硝酸体现的性质为酸体现的性质为_。强氧化性强氧化性(1)硝酸的氧硝酸的氧化性化性1酸雨酸雨(1)二氧化硫和氮氧化物的来源二氧化硫和氮氧化物的来源SO2：_、_和某些和某些_的燃烧和冶炼；的燃烧和冶炼；NOx：机机动动车车发发动动机机中中，燃燃料料燃燃烧烧产产生生的的高高温温条条件件会会使使空空气气中中的的N2与与O2反应生成反应生成NOx。(2)酸雨的形成酸雨的形成_、_以以及及它它们们在在大大气气中中发发生生反反应应后后的的生生成成物物溶溶于于雨雨水水会会形形成成酸酸雨雨。正正常常雨雨水水由由于于溶溶解解了了CO2，其其pH约约为为5.6，而而酸酸雨的雨的pH_5.6。二、酸雨及防治二、酸雨及防治煤煤石油石油金属矿物金属矿物二氧化硫二氧化硫氮氧化物氮氧化物小于小于a硫酸型酸雨的形成过程如图：硫酸型酸雨的形成过程如图：写出图中标号所对应的化学方程式：写出图中标号所对应的化学方程式：_。_。_。_。SO3H2O=H2SO42H2SO3O2=2H2SO4写出图中标号所对应的化学方程式：写出图中标号所对应的化学方程式：_。_。2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO2酸雨的危害与防治酸雨的危害与防治(1)危危害害：酸酸雨雨能能直直接接_农农作作物物，_森森林林和和草草原原，使使土土壤壤、湖泊湖泊_，加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。，加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。(2)防治防治消除消除_，改变能源结构，开发利用清洁能源。，改变能源结构，开发利用清洁能源。对对_的的排排放放加加以以控控制制，对对排排放放的的二二氧氧化化硫硫、氮氮氧氧化化物物等物质采取吸收、回收处理等措施等物质采取吸收、回收处理等措施。损伤损伤破坏破坏酸化酸化污染源污染源酸性酸性物质物质正正|误误|判判|断断(1)酸雨是指酸雨是指pH小于小于7的降雨。的降雨。()(2)化石燃料燃烧产生大量化石燃料燃烧产生大量CO2，是形成酸雨的主要原因。，是形成酸雨的主要原因。()(3)氮氧化物、硫的氧化物都可以形成酸雨。氮氧化物、硫的氧化物都可以形成酸雨。()(4)防治酸雨的根本途径是减少人为防治酸雨的根本途径是减少人为SO2、NOx的排放。的排放。()深深|度度|思思|考考1.汽车燃油中不含氮元素，汽车尾气中的氮氧化物从何而来？汽车燃油中不含氮元素，汽车尾气中的氮氧化物从何而来？提提示示：空空气气中中的的氮氮气气和和氧氧气气在在发发动动机机高高温温条条件件下下化化合合生生成成NO，进进而被氧气氧化生成而被氧气氧化生成NO2。2燃燃煤煤脱脱硫硫技技术术中中，向向燃燃煤煤中中加加入入生生石石灰灰，若若改改为为加加入入石石灰灰石石是是否可行？否可行？提示：提示：可行，高温条件下可行，高温条件下CaCO3分解生成分解生成CaO，可吸收，可吸收SO2。应应|用用|体体|验验1.空空气气是是人人类类生生存存所所必必需需的的重重要要资资源源。为为改改善善空空气气质质量量而而启启动动的的“蓝蓝天天工工程程”得得到到了了全全民民的的支支持持。下下列列措措施施不不利利于于“蓝蓝天天工工程程”建建设设的的是是()A推广使用燃煤脱硫技术，防止推广使用燃煤脱硫技术，防止SO2污染污染B实施绿化工程，防治可吸入颗粒物污染实施绿化工程，防治可吸入颗粒物污染C研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D加大石油、煤的开采速度，增加化石燃料的供应量加大石油、煤的开采速度，增加化石燃料的供应量解解析析：石石油油、煤煤等等化化石石燃燃料料燃燃烧烧时时会会产产生生SO2等等大大气气污污染染物物，不不符符合合“蓝天工程蓝天工程”的要求的要求。D2(1)现现有有雨雨水水样样品品1份份，每每隔隔一一段段时时间间测测定定该该雨雨水水样样品品的的pH，所所得数据得数据如下：如下：测试时间测试时间/h01234雨水的雨水的pH4.734.634.564.554.55分析数据，回答下列问题：分析数据，回答下列问题：雨水样品的雨水样品的pH变化的原因是变化的原因是_(用化学方程式表示用化学方程式表示)。如如果果将将刚刚取取样样的的上上述述雨雨水水与与自自来来水水相相混混合合，pH将将变变_，原原因因是是_(用化学方程式表示用化学方程式表示)。(2)下列可以减少酸雨产生的途径是下列可以减少酸雨产生的途径是_(填字母填字母)。少用煤作燃料少用煤作燃料把工厂烟囱造高