氮及其化合物
第3课时
◆ 教学目标
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，知道酸雨形成的主要原因是二氧化硫和二氧化氮进入大气，知识酸雨会严重危害环境，增强环保意识，培养社会责任感。

◆ 教学重难点
重点：硝酸的不稳定性和强氧化性，酸雨的概念。

难点：硝酸的强氧化性。

◆ 教学过程
一、导入新课
为什么硝酸泄漏会有黄色的气体产生？
二、讲授新课 （一）硝酸
1、物理性质：无色、易挥发、有刺激性气味的液体
2、化学性质： (1) HNO 3的不稳定性
a. 浓硝酸见光或受热时发生反应 4HNO 3(浓) ===△
4NO 2↑+O 2↑+2H 2O
b. 贮存：一般将浓硝酸保存在棕色玻璃瓶中，并避光放置于冷暗处 (2) HNO 3的强氧化性 ①与Cu 反应
【实验探究】 【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2mL 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。

【视频】如需使用此资源，请插入资源“【教学实验】硝酸与铜的反应”。

Cu+4HNO 3(浓) === Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 3Cu+8HNO 3(稀) === 3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O 硝酸的浓度不同，与金属反应的产物也不同。

浓硝酸的还原产物为NO 2，稀硝酸的还原产物为NO ②常温下浓硝酸能使Fe 、Al 发生钝化 ③与非金属反应
C+4HNO 3（浓）===△
2H 2O+4NO 2↑+CO 2↑ S+6HNO 3(浓) ===△ H 2SO 4+6NO 2↑+2H 2O 【资料卡片】
劳厄和弗兰克，曾获得1914年和1925年的物理学奖，德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌，他们辗转来到丹麦，请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。

1940年，纳粹德国占领丹麦，受人之托的玻尔急得团团转。

同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西（1943年化学奖得主）帮他想了个好主意：将奖牌放入“王水” 中，纯金奖牌便溶解了。

玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上，来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。

战争结束后，溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩，按当年的模子重新铸造，于1949年完璧归赵。

浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合得到的混合物。

能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。

【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：
(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:
N2→NH3:。

NH3→NO:。

NO→NO2:。

NO2→HNO3:。

（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：主要是大气中的SO2与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)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。

3. 酸雨的防治
(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
三、学习小结
四、达标检测
1.下列对于硝酸的认识，不正确的是()
A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解
B.金属与硝酸反应不产生氢气
C.可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸
D.铜与硝酸的反应属于置换反应
答案 D
解析浓硝酸在见光或受热时会发生分解反应生成氧气、二氧化氮和水，A项正确；硝酸是氧化性酸，金属与硝酸反应不产生氢气，B项正确；常温下铁和铝在浓硝酸中钝化，因此可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸，C项正确；铜与硝酸反应生成硝酸铜、氮的氧化物和水，不属于置换反应，D项错误。

2.0.3 mol铜和含1.2 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为()
A.0.2 mol
B.0.6 mol
C.小于0.6 mol
D.大于0.6 mol
答案 C
解析因铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，所以放出的NO2小于0.6 mol。

3.氮及其化合物的变化关系如下所示。

则下列说法不正确的是()
A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C.上述所有反应都是氧化还原反应
D.氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2
答案 D
解析氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，氮气与氧气不能一步转化为NO2，D错误。

4.下列有关酸雨的说法正确的是()
A.凡是呈酸性的雨水都称为酸雨
B.酸雨的形成只与SO2的排放有关
C.煤的脱硫可以在一定程度上防止酸雨的形成
D.为了不形成酸雨，应停止使用一切化石燃料
答案 C
解析A选项，正常雨水中由于溶解了二氧化碳，也呈酸性，pH＜5.6的降水称为酸雨；B 选项，酸雨分为硝酸型酸雨和硫酸型酸雨，硝酸型酸雨的形成与氮氧化物的排放有关；C选项，利用石灰石等物质，使燃煤中的含硫物质最终转化为硫酸钙，达到脱硫的目的，减少SO2的排放，在一定程度上可防止酸雨的形成；D选项，化石燃料是现代社会的主要能源，不可能一点都不使用，应推广使用脱硫技术，大力开发清洁环保的新能源，减少酸雨的形成。

5.现有以下几种措施：①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤作燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。

其中能减少酸雨产生的措施是()
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，它们燃烧产生的SO2的大量排放是形成酸雨的主要
原因。

对燃煤产生的尾气进行除硫，少用、不用原煤作燃料，开发清洁能源都可以减少SO2的排放，减少酸雨的产生。

燃煤时鼓入足量空气只能提高煤的燃烧效率，不能减少SO2的排放。

6.某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含有SO2的烟气，以减少其对环境造成的污染。

下列有关说法正确的是()
A.二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO2＋SO2－3＋H2O===2HSO－3
B.氨气吸收塔中发生的反应为HSO－3＋OH－===H2O＋SO2－3
C.上述流程利用的是氧化还原反应原理
D.上述流程中SO2可循环利用
答案 A
解析二氧化硫用(NH4)2SO3溶液吸收，发生的离子反应为SO2＋SO2－3＋H2O===2HSO－3，故A项正确；氨气吸收塔中发生的反应为HSO－3＋NH3·H2O===NH＋4＋SO2－3＋H2O，故B项错误；题述流程中各反应都没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故C项错误；题述流程吸收SO2，不能循环利用，故D项错误。