高中化学 第3章 自然界中的元素 第2节 第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响课件 鲁科版必修1-鲁科版高中必修1化学课件

1、1.掌握硝酸的物理性质和化学性质。2.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。3.了解如何减少氮氧化物的排放，树立环境保护意识。核心素养发展目标达标检测达标检测检测评价 达标过关新知导学新知导学启迪思维 探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XIN ZHI DAO XUE01011.物理性质 一、硝酸答案颜色状态气味挥发性_液体_性 挥发HNO3质量分数为 的硝酸称为发烟硝酸无色刺激易95%以上2.化学性质(1)酸性：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO3与HNO3反应_。(2)不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为_。答案O22H2OCaC

2、O32HNO3(稀)=Ca(NO3)2CO2H2O 实验步骤实验现象结论及化学方程式 铜片逐渐溶解；铜片表面快速产生 ；液面上方有 色气体产生；溶液由_色变为 色铜与浓硝酸剧烈反应，生成_和 。化学方程式为_(3)强氧化性：与金属反应：硝酸具有强氧化性，能与除 、 、 以外的大多数金属反应。 答案金铂钛气泡红棕无蓝NO2Cu(NO3)2 Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 与非金属反应：碳与浓硝酸反应的化学方程式为_。 铜片逐渐溶解；铜片表面缓慢产生 ；反应开始液面上方出现 色气体，然后出现 色气体；溶液由 色变为 色铜与稀硝酸缓慢反应，生成_和 。化学方程式为_常温下，将

3、实验中铜片改为铁片或铝片无明显现象常温时浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而 ，所以可以用 容器或 容器盛放浓硝酸C4HNO3(浓) CO24NO22H2O气泡无红棕无蓝NOCu(NO3)2 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 钝化铁铝答案相关视频3.用途硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造 、 、 、 等。 答案炸药染料塑料硝酸盐相关视频归纳总结硝酸的强氧化性1.硝酸与金属的反应(1)一般规律：金属与硝酸反应不生成H2。如：2HNO3(浓)Ag=AgNO3NO2H2O；4HNO3(稀)3Ag=3AgNO3NO2H2O。(2)浓硝酸与Fe、Al的反应：(3)稀HNO3与

4、Fe反应：HNO3反应关系： (4)硝酸与铜的反应浓硝酸 开始HNO3被还原为NO2，随着反应的进行，硝酸变稀，HNO3被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸， 又被还原为NO。2.浓硝酸与非金属的反应浓硝酸与部分还原性较强的非金属单质(如C、S、P等)反应。其反应规律：非金属单质浓HNO3 最高价氧化物或最高价含氧酸NO2H2O。3.硝酸与还原性化合物的反应硝酸能氧化具有还原性的化合物或离子，如：亚铁盐、亚硫酸盐、硫化物、碘化物、氧化亚铁、四氧化三铁、二氧化硫等。解析A项，浓硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液变红色，又因浓硝酸的强氧化性而使其退色；B项，因稀硝酸有强氧化性，与铁反应不产生H2；C项

5、，因浓硝酸不稳定，见光或受热易分解，因此应用棕色瓶盛装，避光保存；D项，稀硝酸与氢氧化亚铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，表现了硝酸的酸性和强氧化性。例1下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后退色酸性和强氧化性B.铁与稀硝酸反应不能放出氢气强氧化性C.要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性D.氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合仅强酸性 答案解析思维启迪(1)HNO3表现氧化性标志：N元素化合价降低；HNO3表现酸性的标志：生成硝酸盐。(2)硝酸与金属、FeO、Fe(OH)2、Fe3O4、Na2SO3、Na2S等反应不仅表现酸性，还表现强氧化性；硝酸与碳等非金属单质、HI、HBr、H

6、2S 、SO2等还原性物质反应时，只表现其氧化性。例2将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是A.反应生成气体的物质的量相等B.消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C.反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D.反应中转移的电子总数：前者多，后者少 解析由反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O可知：当铜质量相同，硝酸过量时，生成气体的物质的量前者多，消耗n(HNO3)前者多，反应中转移电子总数相等。答案解析规律总结(1)浓、稀硝酸均具有强氧化性、浓度越大、氧化性越强。(2)Cu(NO3)2晶体制备方案的

7、选择制备Cu(NO3)2晶体有如下方案：CuHNO3(浓) Cu(NO3)2，CuHNO3(稀) Cu(NO3)2，反应过程中产生SO2、NO2、NO等大气污染物，同时H2SO4、HNO3因化合价发生变化，不会全部转化为Cu(NO3)2，经济效益差。从经济效益和环境保护考虑应选择方案。例3将1.92 g Cu和一定量的浓硝酸反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体1.12 L(标准状况)，则反应中消耗HNO3的物质的量为A.1 mol B.0.05 molC.1.05 mol D.0.11 mol 解析铜和硝酸反应，随着HNO3浓度的减小，硝酸的还原

8、产物的价态越低，铜和浓硝酸反应生成NO2，而与稀硝酸反应时则生成NO，故生成的气体有NO2和NO，则n(NO2)n(NO)0.05 mol，即被还原的硝酸的物质的量为0.05 mol，n(Cu) 0.03 mol，则生成nCu(NO3)20.03 mol，可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.03 mol20.06 mol，则参加反应的硝酸的物质的量：0.05 mol0.06 mol0.11 mol。答案解析规律总结以Cu与一定量的浓HNO3反应为例，理解计算过程的守恒关系。若反应中Cu完全溶解，硝酸剩余，且生成NO、NO2混合气体，则：(1)元素守恒：参加反应的HNO3：n(HNO3)反应2n(

9、Cu)n(NOx)；(2)电子守恒：2n(Cu)3n(NO)n(NO2)；(3)电荷守恒：反应后溶液中2n(Cu2)n(H)二、人类活动对氮循环和环境的影响1.含氮氧化物的危害(1)臭氧层空洞：主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；会使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。(2)光化学烟雾：汽车尾气中的 和 经紫外线照射发生反应形成的一种有毒的烟雾。(3)酸雨：氮氧化物与空气中的水反应生成的 是酸雨的成分。(4)水体富营养化：当进入水的 的含量增大时，会造成水体的富营养化，导致藻类“疯长”并覆盖在水面上。答案氮氧化物碳氢化合物硝酸和亚硝酸氮2.减少人类活动对氮循环和环境的影响的措施(1)控制进

10、入大气、陆地和海洋的有害物质的 。(2)增强生态系统对有害物质的 ，如保护森林、植树造林等。 答案数量吸收能力归纳总结含氮物质的来源及其危害解析氮氧化物和碳氢化合物会产生光化学烟雾，氮、磷元素大量进入水中造成水体富营养化，氮氧化物和硫的氧化物会形成酸雨。故A、C、D三项都与氮的循环有关。白色污染是指废弃塑料造成的污染，与氮的循环无关。例4下列与氮循环无关的生态环境问题是A.光化学烟雾 B.白色污染C.水体富营养化 D.酸雨 答案解析思维启迪酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞的形成都和氮氧化合物的排放有关。学习小结返回达标检测DA BIAO JIAN CE0202123451.判断正误(正确的打“”，错

11、误的打“”)(1)常温下Fe、Al在稀硝酸中发生钝化( )(2)可以用铝槽车装运稀硝酸( )(3)浓硝酸能用铁制容器或铝制器存放是因为铝、铁与浓硝酸不反应( )(4)浓硝酸和氯水均应保存在棕色试剂瓶中，并放在阴凉处( )(5)向浓硝酸中滴加石蕊溶液，现象为先变红后退色( )(6)铁与稀硝酸反应：Fe2HNO3=Fe(NO3)2H2( )(7)稀硝酸和FeO反应：2HNO3FeO=Fe(NO3)2H2O( )(8)汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物是产生光化学烟雾的元凶( )答案6123452.近年来，环境问题越来越引起人们的重视。温室效应、酸雨、臭氧层破坏、赤潮等已经给我们赖以生存的环境带来较大

12、的影响。其中造成酸雨的主要有害物质是A.CO2B.硫和氮的氧化物C.含氟化合物D.化肥和含磷洗衣粉的使用及其污水的排放答案6123453.下列反应中硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是A.氧化铝和硝酸 B.少量氧化铁和硝酸C.硫化氢和硝酸 D.铜和浓硝酸解析HNO3中N元素价态降低，表现HNO3的氧化性。反应中生成盐，表现出HNO3的酸性。Al2O3与HNO3反应生成Al(NO3)3和水，Fe2O3与HNO3反应生成Fe(NO3)3和水，都只表现HNO3的酸性。Cu与浓HNO3反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，既表现出氧化性又表现出酸性。答案解析6123454.已知3

13、Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，则下列说法不正确的是A.Cu做还原剂，HNO3做氧化剂B.HNO3在该反应中只有部分表现出了氧化性C.每生成22.4 L(标准状况)NO有3 mol的电子转移D.如果有8 mol HNO3被还原，则生成了2 mol NO解析根据反应 知，A项正确；答案解析6HNO3在该反应中既表现酸性又表现氧化性，B项正确；根据双线桥分析，该反应每生成2 mol NO转移 6 mol电子，C项正确；HNO3被还原生成NO，若有8 mol HNO3被还原，则生成8 mol NO，D项错误。5.向100 mL 12 molL1的浓硝酸中加入足量的铜片，充分反

14、应后，被还原的硝酸的物质的量为A.0.3 molB.0.6 molC.小于0.6 molD.介于0.3 mol和0.6 mol之间123456答案解析解析因为Cu是足量的，随着反应的进行，浓硝酸会逐渐变稀，所以本题涉及的反应有两个：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O采用极限分析法：若只发生反应，则被还原的HNO3物质的量： 1.2 mol0.6 mol；若只发生反应，则被还原的HNO3的物质的量为 1.2 mol0.3 mol。1234566.回答下列问题。(1)有时在实验室看到的硝酸显黄色，理由是_。实验室保存硝酸的方法是_。 (2)铜与足量浓硝酸反应时，表现酸性的硝酸与做氧化剂的硝酸物质的量之比为_。(3)一定量的浓硝酸与足量的铜充分反应，生成气体的成分有_，写出反应的离子方程式：_。向反应后的溶液中加入稀硫酸，如果反应，写出反应的离子方程式：_。123456答案由于硝酸见光或受热发生了