高中化学3.2.3硝酸人类活动对氮循环和环境的影响(情境互动课型)课件鲁科版必修1

1、第第3 3课时课时 硝酸硝酸 人类活动对氮循人类活动对氮循环和环境的影响环和环境的影响 丹麦物理学家丹麦物理学家玻尔玻尔 玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得过诺玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得过诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在王水里，装于玻璃瓶中。后来，纳粹分子窜进王水里，装于玻璃瓶中。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他

2、们却一无所知。战争结束后，玻尔又从下，他们却一无所知。战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。你知溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。你知道王水的成分吗？硝酸能将金质奖章溶解吗？道王水的成分吗？硝酸能将金质奖章溶解吗？3.3.了解如何减少氮氧化合物的排放，树立保护环了解如何减少氮氧化合物的排放，树立保护环境的意识。境的意识。1.1.掌握硝酸的物理性质和化学性质。掌握硝酸的物理性质和化学性质。（重点）（重点）2.2.了解人类活动对氮循环的影响，知道造成酸了解人类活动对氮循环的影响，知道造成酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题的原因。雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题的原因。 （重

3、点）（重点）一、硝酸的性质一、硝酸的性质 硝酸的物理性质硝酸的物理性质 （1 1）纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的）纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。液体。（2 2）硝酸能以任意比溶于水。）硝酸能以任意比溶于水。（3 3）质量分数为）质量分数为69%69%的硝酸为浓硝酸的硝酸为浓硝酸；质量分数质量分数为为95%95%以上的硝酸为发烟硝酸。以上的硝酸为发烟硝酸。1.1.物理性质物理性质反应物反应物 现象或化学方程式现象或化学方程式与指示剂与指示剂与金属氧与金属氧化物反应化物反应与盐反应与盐反应与碱反应与碱反应使紫色的石蕊试液变红使紫色的石蕊试液变红2HNO2HNO3 3+CuO=Cu

4、(NO+CuO=Cu(NO3 3) )2 2+H+H2 2O O2HNO2HNO3 3 +CaCO +CaCO3 3= Ca(NO Ca(NO3 3) )2 2 +CO +CO2 2+ H+ H2 2O OHNOHNO3 3+NaOH=NaNO+NaOH=NaNO3 3+H+H2 2O O2.2.化学性质化学性质（1 1）具有酸的通性）具有酸的通性 4HNO4HNO3 3 = 2H= 2H2 2O+4NOO+4NO2 2 +O+O2 2受热受热或见光或见光1.1.浓硝酸为什么常呈黄色？浓硝酸为什么常呈黄色？阴凉、避光（棕色试剂瓶）阴凉、避光（棕色试剂瓶）硝酸分解产生的二氧化氮气体溶于硝硝酸分解

5、产生的二氧化氮气体溶于硝酸而使硝酸呈黄色酸而使硝酸呈黄色（2 2）不稳定性）不稳定性2.2.如何保存硝酸？如何保存硝酸？【提示提示】【提示提示】【想一想想一想】（3 3）强氧化性：）强氧化性： 与金属反应（除与金属反应（除AuAu和和PtPt外）外） 3Cu +8HNO3Cu +8HNO3 3（稀）（稀）= 3Cu(NO= 3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O OCu +4HNOCu +4HNO3 3（浓）（浓）= Cu(NO= Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O反应方程式：反应方程式：金属金属稀硝酸稀硝酸NONONONO2

6、 2浓硝酸浓硝酸现象：现象：浓硝酸与铜常温下即能反应，生成红棕色气浓硝酸与铜常温下即能反应，生成红棕色气体和蓝色溶液。体和蓝色溶液。稀硝酸与铜加热后反应，生成无色气体和蓝色溶液；稀硝酸与铜加热后反应，生成无色气体和蓝色溶液；生成的气体与空气接触后，变为红棕色气体。生成的气体与空气接触后，变为红棕色气体。2.2.实验室能否用硝酸与活泼的金属制取氢气？实验室能否用硝酸与活泼的金属制取氢气？活泼金属不能与氧化性酸（硝酸）反应活泼金属不能与氧化性酸（硝酸）反应来制取氢气来制取氢气【提示提示】1.1.试写出铜与浓、稀硝酸反应的离子方程式试写出铜与浓、稀硝酸反应的离子方程式Cu +4HCu +4H+ +2

7、NO+2NO3 3- -（浓）（浓）= Cu= Cu2+2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O3Cu +8H3Cu +8H+ +2NO+2NO3 3- -（稀）（稀）= 3Cu= 3Cu2+2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O【提示提示】【学与用学与用】【问题探究问题探究】一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生 哪些变化哪些变化? ? 反应停止后反应停止后, ,如果在溶液中再加入足量稀盐酸会出如果在溶液中再加入足量稀盐酸会出现什么情况现什么情况? ?溶液中存在溶液中存在NONO3 3- -, ,它遇到它遇到H H+ +后后, ,会继续氧化铜会继续氧化铜

8、, ,当当然此时然此时NONO3 3- -/H/H+ +的溶度较稀。的溶度较稀。一开始是铜与浓硝酸反应一开始是铜与浓硝酸反应: :Cu+4HNOCu+4HNO3 3( (浓浓)= Cu(NO)= Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O 随着反应进行随着反应进行, , 硝酸由浓变稀硝酸由浓变稀, ,则发生则发生: : 3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O 3Cu + 8H3Cu + 8H+ + + 2NO+ 2NO3 3- - = 3Cu= 3Cu2+ 2+

9、+2NO+4H+2NO+4H2 2O O 将将1.92g1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时，铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时，收集到气体为收集到气体为1.12L1.12L（标准状况）则所消耗的硝标准状况）则所消耗的硝酸的物质的量是（酸的物质的量是（ ）A.0.12mol B.0.11mol A.0.12mol B.0.11mol C.0.10mol D.0.08molC.0.10mol D.0.08molB B 【及时巩固及时巩固】3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀)= 3Cu(NO)= 3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O

10、O Cu+4HNOCu+4HNO3 3( (浓浓)= Cu(NO)= Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O X X4X4X2X2XY Y8/3Y8/3Y 2/3Y2/3YX+Y=0.03X+Y=0.032X+2/3Y=0.052X+2/3Y=0.05X=0.0225X=0.0225Y=0.0075Y=0.0075n(HNOn(HNO3 3)=4)=40.0225 +8/30.0225 +8/30.0075=0.11mol 0.0075=0.11mol 1.92g1.92g铜粉铜粉 n(Cu)=0.03moln(Cu)=0.03mol，气体为气体为1.12L

11、 n(1.12L n(气体气体)=0.05mol)=0.05mol方法一方法一 【深度分析深度分析】元素守恒法：元素守恒法：n(HNOn(HNO3 3)=0.05+0.06=0.11mol)=0.05+0.06=0.11mol1.92g1.92g铜粉，气体为铜粉，气体为1.12L1.12LCu+4HNOCu+4HNO3 3( (浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O 3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀)= 3Cu(NO)= 3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O n (HNOn (HNO3

12、3)= n()= n(氧化性氧化性) + n() + n(酸性酸性) )n(n(氧化性氧化性)= 1.12/22.4 =0.05mol )= 1.12/22.4 =0.05mol n(n(酸性酸性) = 2) = 21.92/64 =0.06mol1.92/64 =0.06mol方法二方法二 钝化钝化常温下，浓硝酸能使常温下，浓硝酸能使FeFe、AlAl表面形成致密的氧化膜表面形成致密的氧化膜而而钝化钝化。与还原性化合物反应与还原性化合物反应如与如与S S2-2-、H H2 2S S、SOSO2 2、SOSO3 32-2-、FeFe2+2+、I I- - 等反应。等反应。与非金属的反应与非金属

13、的反应C+4HNOC+4HNO3 3( (浓浓) = CO) = CO2 2+ 4NO+ 4NO2 2 +2H+2H2 2O O所以可以用铝制或铁制所以可以用铝制或铁制容器盛放浓硝酸容器盛放浓硝酸二、人类活动对氮循环和环境的影响二、人类活动对氮循环和环境的影响 NONONONO2 2伦敦光化学烟雾伦敦光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾广州广州光化学烟雾光化学烟雾酸雨酸雨硝酸型酸雨硝酸型酸雨酸雨的形成酸雨的形成酸雨的危害酸雨的危害水体富营养化水体富营养化含氮、磷化合物的排放含氮、磷化合物的排放被污染的河流被污染的河流悲哀的海豚悲哀的海豚赤潮赤潮与还原性离子与还原性离子硝酸硝酸物理性质物理

14、性质化学性质化学性质酸性酸性不稳定性不稳定性强氧化性强氧化性与金属铜与金属铜与单质碳与单质碳钝化钝化1.1.下列对于硝酸的认识，正确的是（下列对于硝酸的认识，正确的是（ ）A.A.硝酸露置于空气中，溶液浓度会增大硝酸露置于空气中，溶液浓度会增大B.B.铜与硝酸的反应属于置换反应铜与硝酸的反应属于置换反应C.C.硝酸可氧化硝酸可氧化FeFe2+2+ D.D.铁或铝与浓硝酸不反应铁或铝与浓硝酸不反应C CB B3.3.下列与氮循环无关的生态环境问题是下列与氮循环无关的生态环境问题是( )( )A.A.光化学烟雾光化学烟雾 B.B.白色污染白色污染C.C.水体富营养化水体富营养化 D.D.酸雨酸雨B B2.2.长期放置的浓硝酸常显黄色，消除其黄色最长期放置的浓硝酸常显黄色，消除其黄色最好的方法是好的方法是( () )A.A.在光亮处放置在光亮处放置 B.B.通入适量的空气通入适量的空气C.C.加入足量水加入足量水 D.D.加入漂白粉加入漂白粉4.4.（双选）将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、（双选）将相同质量的铜分别和过量浓硝