《氮及其化合物》-第3課時-教學(xué)設(shè)計【高中化學(xué)必修2(新課標(biāo))】(總7頁)

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1、氮及其化合物 第3課時 ◆ 教學(xué)目標(biāo) 1、結(jié)合實驗探究，了解硝酸的主要性質(zhì)——不穩(wěn)定性和強氧化性，知道硝酸是重要的化工原料。 2、了解酸雨的概念，知道酸雨形成的主要原因是二氧化硫和二氧化氮進入大氣，知識酸雨會嚴(yán)重危害環(huán)境，增強環(huán)保意識，培養(yǎng)社會責(zé)任感。 ◆ 教學(xué)重難點 重點：硝酸的不穩(wěn)定性和強氧化性，酸雨的概念。 難點：硝酸的強氧化性。 ◆ 教學(xué)過程 一、導(dǎo)入新課 為什么硝酸泄漏會有黃色的氣體產(chǎn)生？ 二、講授新課 （一）硝酸 1、物理性質(zhì)：無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體 2、化學(xué)性質(zhì)： (1) HNO3的不穩(wěn)定性 a. 濃硝酸見光或受熱時發(fā)生反應(yīng) 4HN

2、O3(濃) 4NO2↑+O2↑+2H2O b. 貯存：一般將濃硝酸保存在棕色玻璃瓶中，并避光放置于冷暗處 (2) HNO3的強氧化性 ①與Cu反應(yīng) 【實驗探究】 【實驗5-8】 如圖5-14所示，在橡膠塞側(cè)面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實驗現(xiàn)象。向上拉銅絲，終止反應(yīng)。 【視頻】如需使用此資源，請插入資源“【教學(xué)實驗】硝酸與銅的反應(yīng)”。 稀硝酸 濃硝酸 實驗現(xiàn)象 反應(yīng)緩慢,有少量氣泡產(chǎn)生,__________,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生 反應(yīng)劇烈,有______

3、____產(chǎn)生,__________,液面上有________氣體產(chǎn)生 實驗結(jié)論 銅與稀硝酸常溫下緩慢反應(yīng)生成_____氣體 銅與濃硝酸常溫下劇烈反應(yīng)生成_____氣體 Cu+4HNO3(濃) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 硝酸的濃度不同，與金屬反應(yīng)的產(chǎn)物也不同。 濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO2，稀硝酸的還原產(chǎn)物為NO ②常溫下濃硝酸能使Fe、Al發(fā)生鈍化 ③與非金屬反應(yīng) C+4HNO3（濃） 2H2O+4NO2↑+CO2↑ S+6HNO3(濃) H2SO4+6NO2↑+2H2O

4、 【資料卡片】 勞厄和弗蘭克，曾獲得1914年和1925年的物理學(xué)獎，德國納粹政府要沒收他們的諾貝爾獎牌，他們輾轉(zhuǎn)來到丹麥，請求丹麥同行、1922年物理學(xué)獎得主玻爾幫忙保存。1940年，納粹德國占領(lǐng)丹麥，受人之托的玻爾急得團團轉(zhuǎn)。同在實驗室工作的一位匈牙利化學(xué)家赫維西（1943年化學(xué)獎得主）幫他想了個好主意：將獎牌放入“王水” 中，純金獎牌便溶解了。玻爾于是將溶液瓶放在實驗室架子上，來搜查的納粹士兵果然沒有發(fā)現(xiàn)這一秘密。戰(zhàn)爭結(jié)束后，溶液瓶里的黃金被還原后送到斯德哥爾摩，按當(dāng)年的模子重新鑄造，于1949年完璧歸趙。 濃硝酸和濃鹽酸按體積比為1∶3混合得到的混合物。能使不溶于硝酸的金屬如金

5、、鉑等溶解。 【思考與交流】 硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料等。工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過一系列反應(yīng)得到硝酸，如下圖所示： (1) 寫出每一步反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2) 請分析上述反應(yīng)中的物質(zhì)類別和氮元素化合價的變化情況，以及每一步反應(yīng)中含氮物質(zhì)發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)。 寫出有關(guān)化學(xué)方程式: N2→NH3:。 NH3→NO:。 NO→NO2:。 NO2→HNO3:。 （二）酸雨及防治 煤、石油和某些金屬礦物中含有硫，在燃燒或冶煉時往往會生成二氧化硫。在機動車發(fā)動機中，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫條件會使空氣中的氮氣與氧氣反應(yīng)，生成氮氧化物。它們會引起

6、呼吸道疾病，危害人體健康，嚴(yán)重時會使人死亡。 1. 酸雨的形成 酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。 成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。 硫酸型酸雨：S→SO2→SO3→H2SO4 硝酸型酸雨：NO2→HNO3 2. 酸雨的危害 (1)對人體的直接危害首先是它的刺激性，其次是它會形成硫酸霧和硫酸鹽霧，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水腫等疾病而使人致死。 (2)引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動物生長。 (3)破壞土壤、植被、森林。 (4)腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料等。 (5)滲入地下，可引起地下水

7、酸化，酸化后的地下水中鋁、銅、鋅、鎘等對人體有害金屬元素的含量會偏高。 3. 酸雨的防治 (1)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極開發(fā)新能源 (2)對煤（其中含硫為0.3%-5%)進行處理，如選洗加工、綜合開發(fā)、在煤中加入適量的生石灰、對排放的煙進行處理等 (3)種植能夠吸收SO2的有關(guān)樹木(如臭椿、垂柳、柳杉）等 (4)加強工廠廢氣的回收處理 (5)改進汽車尾氣的處理技術(shù)，控制尾氣排放 三、學(xué)習(xí)小結(jié) 四、達標(biāo)檢測 1.下列對于硝酸的認(rèn)識，不正確的是(　　) A.濃硝酸在見光或受熱時會發(fā)生分解 B.金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣 C.可用鐵和鋁制品盛裝冷的濃硝酸 D.銅與硝酸的反應(yīng)

8、屬于置換反應(yīng) 答案　D 解析　濃硝酸在見光或受熱時會發(fā)生分解反應(yīng)生成氧氣、二氧化氮和水，A項正確；硝酸是氧化性酸，金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，B項正確；常溫下鐵和鋁在濃硝酸中鈍化，因此可用鐵和鋁制品盛裝冷的濃硝酸，C項正確；銅與硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、氮的氧化物和水，不屬于置換反應(yīng)，D項錯誤。 2.0.3 mol銅和含1.2 mol HNO3的濃硝酸，充分反應(yīng)后，生成NO2的量為(　　) A.0.2 mol B.0.6 mol C.小于0.6 mol D.大于0.6 mol 答案　C 解析　因銅與濃硝酸反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)的

9、進行，濃硝酸變稀，稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，所以放出的NO2小于0.6 mol。 3.氮及其化合物的變化關(guān)系如下所示。 則下列說法不正確的是(　　) A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑 B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑 C.上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) D.氮氣可在足量的氧氣中通過一步反應(yīng)生成NO2 答案　D 解析　氮氣和氧氣在放電條件下反應(yīng)生成NO，NO與O2反應(yīng)生成NO2，氮氣與氧氣不能一步轉(zhuǎn)化為NO2，D錯誤。 4.下列有關(guān)酸雨的說法正確的是(　　) A.凡是呈酸性的雨水都稱為酸雨 B

10、.酸雨的形成只與SO2的排放有關(guān) C.煤的脫硫可以在一定程度上防止酸雨的形成 D.為了不形成酸雨，應(yīng)停止使用一切化石燃料 答案　C 解析　A選項，正常雨水中由于溶解了二氧化碳，也呈酸性，pH＜5.6的降水稱為酸雨；B選項，酸雨分為硝酸型酸雨和硫酸型酸雨，硝酸型酸雨的形成與氮氧化物的排放有關(guān)；C選項，利用石灰石等物質(zhì)，使燃煤中的含硫物質(zhì)最終轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，達到脫硫的目的，減少SO2的排放，在一定程度上可防止酸雨的形成；D選項，化石燃料是現(xiàn)代社會的主要能源，不可能一點都不使用，應(yīng)推廣使用脫硫技術(shù)，大力開發(fā)清潔環(huán)保的新能源，減少酸雨的形成。 5.現(xiàn)有以下幾種措施：①對燃燒煤時產(chǎn)生的尾氣進行除

11、硫處理；②少用原煤作燃料；③燃煤時鼓入足量空氣；④開發(fā)清潔能源。其中能減少酸雨產(chǎn)生的措施是(　　) A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④ 答案　C 解析　煤及其他化石燃料中含S元素，它們?nèi)紵a(chǎn)生的SO2的大量排放是形成酸雨的主要原因。對燃煤產(chǎn)生的尾氣進行除硫，少用、不用原煤作燃料，開發(fā)清潔能源都可以減少SO2的排放，減少酸雨的產(chǎn)生。燃煤時鼓入足量空氣只能提高煤的燃燒效率，不能減少SO2的排放。 6.某企業(yè)利用下列流程綜合處理工廠排放的含有SO2的煙氣，以減少其對環(huán)境造成的污染。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.二氧化硫吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為SO2＋SO＋H2O===2HSO B.氨氣吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為HSO＋OH－===H2O＋SO C.上述流程利用的是氧化還原反應(yīng)原理 D.上述流程中SO2可循環(huán)利用 答案　A 解析　二氧化硫用(NH4)2SO3溶液吸收，發(fā)生的離子反應(yīng)為SO2＋SO＋H2O===2HSO，故A項正確；氨氣吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為HSO＋NH3H2O===NH＋SO＋H2O，故B項錯誤；題述流程中各反應(yīng)都沒有元素化合價的變化，不是氧化還原反應(yīng)，故C項錯誤；題述流程吸收SO2，不能循環(huán)利用，故D項錯誤。