氮的循环(第三课时)

氮的循环(第三课时)第一页，共三十四页，2022年，8月28日【目标引领】１、通过观察思考，认识硝酸的性质。2、了解人类活动对自然界氮的循环和环境产生的影响重点：硝酸的性质。难点：硝酸的氧化性。第二页，共三十四页，2022年，8月28日2009年09月07日

据报道：一辆油罐车发生泄露，数百公斤硝酸液体喷射而出。

油罐车尾部不断有红棕色的浓烟冒出，空气中散发出一阵阵刺激性气体。大量液体延绵十多米，工作人员正用泥土掩盖防止其继续扩散。泄漏的工业硝酸流淌一地第三页，共三十四页，2022年，8月28日四、硝酸的性质

1、物理性质

纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。硝酸能以任意比溶解于水。质量分数为69%的硝酸为浓硝酸；质量分数为95%以上的硝酸为发烟硝酸。第四页，共三十四页，2022年，8月28日2、硝酸的化学性质1）具有酸的通性2）不稳定性电离方程式:HNO3=H++NO3-4HNO3====2H2O+4NO2↑

+O2↑受热或见光第五页，共三十四页，2022年，8月28日浓硝酸和铜反应剧烈，铜片溶解；产生红棕色的气体，溶液变绿色;稀硝酸和铜反应缓慢，铜片溶解；有无色的气体产生，气体接触空气时立即变成红棕色；溶液由无色变为蓝色。硝酸和铜的反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O第六页，共三十四页，2022年，8月28日3）强氧化性（HNO3）+5①与金属反应——除金、铂、钛外（常温下，浓硝酸可使铁、铝钝化）硝酸作用：酸性和氧化性规律：硝酸的浓度越大，氧化性越强。产物与硝酸的浓度有关，一般浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO第七页，共三十四页，2022年，8月28日①常温下为什么可以用铝槽车或铁罐运输浓硝酸？铝、铁等金属可以在冷的浓硝酸中发生钝化现象，浓HNO3会把铝或铁的表面氧化，形成一层薄而致密的氧化膜，阻止了反应的进一步发生．遇热时，该氧化膜会被破坏．因此常温下铝、铁制品可以盛放冷的浓HNO3．第八页，共三十四页，2022年，8月28日硝酸与金属反应时，硝酸被还原的程度取决于硝酸的浓度和还原剂的强弱。对于同一种还原剂来说，浓HNO3氧化性很强，在此过程中生成氮的低价氧化物在强的氧化气氛中不能存在，继续被氧化成高价的氮的氧化物，所以产物为NO2当硝酸较稀时，它的氧化性较弱，氮的低价氧化物也能够存在，所以主要产物是NO．浓HNO3与Cu反应放出NO2气体要比稀HNO3与Cu反应放出NO气体剧烈的多，所以浓HNO3氧化能力比稀HNO3氧化能力更强。②铜与浓HNO3反应时，放出NO2气体，与稀HNO3反应时，放出NO气体。能否由此说明稀HNO3比浓HNO3的氧化能力更强？第九页，共三十四页，2022年，8月28日3）强氧化性（HNO3）+5硝酸的作用：只有氧化性①与金属反应——除金、铂、钛外（常温下，浓硝酸可使铁、铝钝化）硝酸作用：酸性和氧化性规律：硝酸的浓度越大，氧化性越强。产物与硝酸的浓度有关，一般浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO②与某些非金属单质（如碳、硫）反应C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O③硝酸与还原性化合物反应（如Fe2+、I-、S2-等）第十页，共三十四页，2022年，8月28日玻尔巧藏诺贝尔金奖章二战期间，由于德军即将占领丹麦，丹麦物理学家，诺贝尔奖获得者玻尔被迫要离开自己的祖国。他坚信以后一定能返回祖国，决心把心爱的诺贝尔奖章留下。为了不使奖章落入德军之手，他把奖章溶解在一种溶液中，并存放在瓶子里。丹麦被德军占领后，纳粹分子闯进玻耳家中，连奖章的影子也没发现。战后，玻耳从溶液中提取出金，又重新铸成了奖章。这种溶液就是王水（由浓盐酸与浓硝酸按体积比3：1混合而成）。第十一页，共三十四页，2022年，8月28日五、人类活动对自然界氮循环和环境的影响

NONO2第十二页，共三十四页，2022年，8月28日伦敦光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾广州光化学烟雾第十三页，共三十四页，2022年，8月28日酸雨酸雨的形成酸雨的危害第十四页，共三十四页，2022年，8月28日水体富营养化悲哀的海豚被污染的河流第十五页，共三十四页，2022年，8月28日本节课你的收获有哪些？还存在哪些疑惑？第十六页，共三十四页，2022年，8月28日第十七页，共三十四页，2022年，8月28日第十八页，共三十四页，2022年，8月28日第十九页，共三十四页，2022年，8月28日

【互动探究】（1）稀硝酸和铁反应的氧化产物是惟一的吗？提示:不惟一。稀硝酸过量时生成Fe(NO3)3，稀硝酸不足时生成Fe(NO3)2。第二十页，共三十四页，2022年，8月28日【互动探究】(2)稀硝酸中滴入石蕊试液，硝酸体现什么性质?提示：稀硝酸中滴入石蕊试液，溶液只变红，硝酸只体现酸性。(2)若B选项改为氧化亚铁，硝酸体现什么性质？提示:氧化亚铁与硝酸反应时，+2价的铁具有还原性，能被硝酸氧化，硝酸体现氧化性，同时生成的硝酸铁中硝酸根离子是硝酸未被还原得到的，体现酸性。第二十一页，共三十四页，2022年，8月28日【变式训练】下列反应中的酸只体现了酸性的是()A．MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OB．3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OC．Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑D．Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O【解析】选C。A项，盐酸体现了酸性和还原性；B项，HNO3体现了酸性和氧化性；D项,浓硫酸体现了氧化性和酸性。第二十二页，共三十四页，2022年，8月28日【互动探究】(3)

Cu与稀HNO3反应的改进：现象：反应缓慢，铜片溶解；有无色的气体产生，气体接触空气时立即变成红棕色；溶液由无色变为蓝色。反应的化学方程式：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑将装置连接好，打开活塞，然后往U型管左管口加入稀硝酸，直到将右端空气完全排出，关闭活塞，当右端产生适量气体后，打开活塞，观察气体颜色变化，然后关闭活塞。操作：改进后的优点：1、减少了污染。2、便于观察生成的气体，准确判断产物。NONO2第二十三页，共三十四页，2022年，8月28日第二十四页，共三十四页，2022年，8月28日第二十五页，共三十四页，2022年，8月28日第二十六页，共三十四页，2022年，8月28日第二十七页，共三十四页，2022年，8月28日【典例2】9.7gCu和Zn的合金与足量的稀HNO3反应，还原产物只有NO气体，其体积在标准状况下为2.24L。将溶液稀释为1L，测得溶液的c(H+)=0.1mol/L，此时溶液中NO3-的浓度为A．0.3mol/LB．0.4mol/LC．0.2mol/LD．0.6mol/L【思路点拨】解答本题注意以下两点：第二十八页，共三十四页，2022年，8月28日【自主解答】选B。n(NO)=0.1mol，转移电子的物质的量为0.1mol×3=0.3mol，n(Cu+Zn)=0.3mol÷2=0.15mol，n［Cu(NO3)2］+n［Zn(NO3)2］=0.15mol，其中所含n(NO3-)=0.3mol，溶液的c(HNO3)=c(H+)=0.1mol/L，其中含n(NO3-)=0.1mol，溶液中NO3-的总浓度为0.4mol/L。第二十九页，共三十四页，2022年，8月28日【互动探究】(1)题中参加反应的HNO3的物质的量是多少？提示:n(HNO3)还原=n(气体)=0.1mol，n(HNO3)未还原=2［nCu(NO3)2+nZn(NO3)2］=0.3mol，参加反应的HNO3的物质的量为0.4mol。(2)若合金与浓硝酸反应，生成标准状况下2.24LNO2气体，结果如何？提示:若气体为NO2，则转移电子的物质的量为0.1mol×1=0.1mol，n(Cu+Zn)=0.05mol，NO3-的总浓度为0.05mol/L×2+0.1mol/L=0.2mol/L。第三十页，共三十四页，2022年，8月28日

【变式训练】物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是()A．1∶4B．1∶5C．2∶3D．2∶5第三十一页，共三十四页，2022年，8月28日【解析】选A。设2molZn参与反应，因Zn无剩余，则最终生成了2molZn(NO3)2，显然含有4molNO3-

，这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3，根据得失电子守恒有：2×n(Zn)=n(HNO3)×4，则n(HNO3)=1mol，即有1molHNO3被还原。第三十二页，共三十四页，2022年，8月28日【典例】在某100mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4mol·L-1、0.1mol·L-1,向该混合液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离子物质的量浓度(mol·L-1)是