高中化学 3.2.3 硝 酸学案 鲁科版必修1(1).doc

第3课时硝酸学习目标定位：1.通过研究实际问题，掌握硝酸的物理性质和化学性质，并了解其用途。2.会用氧化还原反应的规律分析硝酸的特性。3.通过了解人类活动对氮循环和环境的影响，知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解如何减少氮氧化物的排放。知识点一硝酸的性质【探究活动】1取一瓶浓硝酸，打开瓶盖，小心地扇闻浓硝酸的气味。请描述硝酸的物理性质。颜色气味挥发性状态保存无色刺激性气味易挥发液态棕色试剂瓶，阴凉处2.在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量4 moll1的稀硝酸和15 moll1的浓硝酸，立即用蘸有氢氧化钠溶液的棉花封住试管口，观察试管中发生的现象。(1)实验现象：_。(2)结论：_。(3)铜与浓hno3反应的化学方程式：_，铜与稀hno3反应的化学方程式：_。3将上述实验中的金属铜换成金属铁进行相同的实验，观察发生的现象。(1)实验现象：加入浓硝酸的试管中，铁片_。加入稀硝酸的试管中，有_产生，在试管口上方，_气体变成了_，溶液变为_。(2)实验结论：fe在常温下遇到浓hno3发生钝化现象。稀硝酸与铁反应生成了no，no遇空气后又生成了no2。(3)反应的化学方程式：fe4hno3(稀)=fe(no3)3no2h2o(铁不足)，2noo2=2no2。4通过上面实验探究，你对硝酸的氧化性有了哪些认识？通常情况下，浓、稀硝酸作氧化剂时，还原产物有何规律？5浓hno3不稳定，受热或见光容易分解4hno32h2o4no2o2硝酸越浓，越易分解。(1)大量的浓硝酸为什么会呈现黄色？硝酸应如何保存？(2)硝酸分解有no2生成，那么产物还有什么物质？你是如何推断出来的？写出有关反应的化学方程式。6浓硝酸在加热的条件下还能与碳等非金属单质反应。如：c4hno3(浓)_。【学以致用】1下列各项叙述正确的是_。a浓硝酸中滴入紫色石蕊试液，微热，溶液先变红，后褪色bal(oh)3与浓硝酸反应表现了浓硝酸的酸性cfeo与浓硝酸的反应属于复分解反应d单质碳与浓硝酸加热，生成的气体为co2和no的混合物e浓硝酸常显淡黄色表现了浓硝酸的强氧化性f常温下铁与浓硝酸反应，生成fe(no3)2和no22浅绿色的fe(no3)2溶液中逐滴加入少量稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是()a颜色变浅 b变为红色c没有改变 d变为黄棕色知识点二人类活动对自然界氮循环和环境的影响【探究活动】从1997年5月起，我国有几十座城市先后开始发布城市空气质量周报，为大众提供空气质量信息。在此基础上，很多城市发布了空气质量日报。下表是某城市某日空气质量报告。污染指数首要污染物空气质量级别空气质量状况so2no2pm10233556pm102良1.空气质量报告为什么特别关注空气中二氧化氮的含量？2造成光化学烟雾的大气中氮氧化物主要有哪些来源？3当进入水体的氮的含量增大时，会造成水体的富营养化，导致藻类“疯长”，并迅速地覆盖在水面上。这些生物集中在水层表面进行光合作用释放氧气，使表层海水溶o2达饱和，从而阻止了大气中的o2溶入海水。而大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的溶解氧，使水中溶解氧急剧减少，致使鱼类死亡。水体中的氮的主要来源是什么？4如何减少人类活动对自然界中氮循环的影响？如何减少氮氧化物对环境的影响？【学以致用】3“保护环境就是保护人类自己。”下列环境问题与产生的主要原因不相符的是()“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的；“酸雨”主要是由空气中co2的浓度增大引起的；“温室效应”主要是由空气中co2的浓度增大引起的；“赤潮”主要是由于水体中n、p等元素含量过高而引起的a只有 b只有c全部 d只有1硝酸具有强氧化性：(1)能将大多数金属(如铜等)氧化成高价金属的硝酸盐，浓硝酸生成no2，稀硝酸生成no。(2)常温下，浓硝酸能使铁(铝)发生钝化，这是因为浓硝酸将铁、铝容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜。若在加热条件下，可破坏氧化膜，从而使反应继续进行。(3)王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比13的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。(4)浓hno3与非金属反应，还原产物一般是no2，而非金属一般被氧化成最高价氧化物或相应的最高价含氧酸。2硝酸与金属反应的计算(1)基本题型硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性，可由金属与硝酸反应的关系，求还原产物的化学式(或元素化合价)或物质的量，以及hno3的物质的量等。浓硝酸与cu反应时若cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为no2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物为no，最终应得到no2与no的混合气体，可利用守恒规律求解有关cu、hno3和混合气体之间的量的关系。硝酸与其他金属(过量)反应的情况与此类似。(2)常用计算方法电子守恒硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，氮元素得到的电子数目等于金属原子失去的电子数目。原子守恒硝酸与金属反应时，一部分以no的形式存在，另一部分转化为还原产物，这两部分中n的物质的量之和与反应中消耗的hno3的物质的量相等。电荷守恒hno3过量时反应后溶液中(不考虑oh)有：c(no)c(h)nc(mn)(mn代表金属离子)。3人类活动对氮循环和环境的影响第3课时硝酸知识点一探究活动2(1)反应开始后两支试管中都有气泡产生，生成蓝色溶液，浓hno3反应强烈，放出红棕色气体；稀hno3反应缓慢，放出无色气体(2)浓、稀硝酸都与铜反应，浓hno3与铜反应生成的气体为no2；稀hno3与铜反应生成的气体为no(3)cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o3(1)没有明显变化气泡无色红棕色棕黄色4(1)硝酸具有强氧化性，是一种强氧化剂，能与金、铂等以外的大多数金属反应。铝、铁能在冷的浓硝酸中钝化。(2)浓硝酸一般被还原为no2，稀硝酸一般被还原为no，产物与硝酸的浓度有关。(3)hno3的浓度越大，温度越高，氧化性越强。5(1)硝酸不稳定，易分解，有no2产生，并溶于硝酸呈现黄色。所以硝酸一般保存在棕色瓶里，放置在阴凉处。(2)在硝酸中，氢元素化合价为1价，氮元素为5价，均为其最高价态，氧元素为2价，又因为反应后生成no2，氮元素化合价降低了，只有氧元素化合价升高，因而有o2产生，4hno34no2o22h2o。6co24no22h2o学以致用1ab2d原溶液中的no和加入盐酸中的h构成了hno3，hno3将fe2氧化成了fe3。知识点二探究活动1氮氧化物是形成光化学烟雾的一个重要原因。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并使大气能见度降低。另外，氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。2大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。3水体中的氮主要来源于工业废水、生活污水