1、第3课时 硝酸 人类活动对自然界氮循环和环境的影响,第3章 第2节 氮的循环,学习目标定位 1.掌握硝酸的物理性质和化学性质，会分析硝酸的强氧化性，会写硝酸与不活泼金属反应的化学方程式。 2.知道人类活动对氮循环的影响及酸雨、光化学烟雾、水体富营养化形成的原因。,内容索引,新知导学 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,新知导学,1.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 浓硝酸中： 。 稀硝酸中： 。,一、硝酸的性质,反应剧烈，生成红棕色气体，溶液变
2、蓝,反应较缓慢，放出无色气体，然后又立即变为红棕色，溶液变蓝色,(2)结论： 。 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)硝酸在上述反应中表现出的性质为 。,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,Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO2 2H2O,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,强氧化性、酸性,2.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 ，
3、溶液变为 。 (2)实验结论：Fe在常温下遇到浓HNO3发生 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：。,没有明显变化,气泡,无色,红棕色,棕黄色,Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O(铁不足), 2NOO2=2NO2,钝化,3.硝酸能与非金属单质反应，写出下列反应的化学方程式： (1)浓硝酸将木炭氧化成二氧化碳： 。 (2)浓硝酸将硫氧化成硫酸： 。 (3)硝酸在上述反应中表现出的性质为 。,C4HNO3(浓) CO24NO2,2H2O,S6HNO3(浓) H2SO46NO22H2O,强氧化性,4.通过上面实验探究，你对硝酸的氧化性
4、有了哪些认识？通常情况下，浓、稀硝酸做氧化剂时，还原产物有何规律？,答案 (1)硝酸具有强氧化性，能与金、铂、钛以外的大多数金属反应。 (2)硝酸与金属反应无H2生成，硝酸的还原产物与硝酸的浓度有关，浓硝酸一般被还原为NO2，稀硝酸一般被还原为NO。 (3)在常温下，铝、铁能在浓HNO3中发生钝化现象，钝化有新物质生成，是化学变化。 (4)一般只有浓HNO3在加热时才与非金属反应，浓硝酸在加热条件下可将C、S、P等非金属氧化成最高价氧化物或相应的酸。,答案,硝 酸 的 性 质,物理性质：纯硝酸是无色、易 、有 气味的液体,化 学 性 质,酸的通性,强 氧 化 性,(1)与金属反应：能与除Au、
5、Pt等以外的大多数金属反应，生成高价硝酸盐同时生成气体和H2O,浓硝酸生成NO2,稀硝酸生成,挥发,刺激性,NO,硝 酸 的 性 质,化 学 性 质,强 氧 化 性,(2)常温下，浓硝酸能使铁、铝发生钝化，这是因为_。若在加热条件下，可破坏氧化膜，从而使反应继续进行,(3)与非金属反应：浓HNO3与C等非金属反应生成NO2和高价氧化物,浓硝,酸将铁、铝容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜,硝 酸 的 性 质,化 学 性 质,不稳定性：浓HNO3不稳定，受热或见光容 分解，硝酸越浓，越易分解。硝酸分解有NO2产生，并溶于硝酸中使其呈 色，其化学方程式是_。实验室保存硝酸的方法是_,易,黄,4HNO
6、3,2H2O+4NO2+O2,棕色试剂瓶里，放置阴凉处,保存在,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,误区警示,误区警示,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，与锌反应不产生H2； C项，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。,误区警
7、示 (1)硝酸与金属反应无H2生成。 (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、H2S 、SO2等还原性物质反应时，只表现其氧化性。,(4)稀硝酸与铁反应时，当HNO3过量时，产物为Fe(NO3)3；当Fe过量时，产物为Fe(NO3)2； 当Fe与HNO3恰好耗尽时，产物可能是Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或Fe(NO3)3、Fe(NO3)2的混合物。,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
8、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,方法规律,方法规律 生成等量的硝酸铜，消耗的浓硝酸多于稀硝酸，生成的NO2多于NO。,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
9、为 A.1 mol B.0.05 mol C.1.05 mol D.0.11 mol,答案,解析,规律总结,规律总结,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： 元素守恒：参加反应的HNO3：n(HNO3)反应2n(Cu)n(NOx)； 电子守恒：2n(Cu)3n(NO)n(NO2)； 电荷守恒：反应后溶液中2n(Cu2)n(H)n(NO )。,1.1943年洛杉矶的光化学烟雾事件，持续数十天之久。这种烟雾使人的眼睛发红、咽喉疼痛、呼吸憋闷、头昏、头痛，不少老人因呼吸衰竭而死亡。光化学烟雾还使远离城市1
10、00 km以外的海拔2 km高山上的大片橘林枯死，柑橘减产。以后世界上的许多地区也出现过光化学烟雾。空气中的_ _是形成光化学烟雾的主要因素。 (1)氮氧化物的来源： 生产、金属冶炼和汽车等交通工具的使用等，产生大量的氮氧化物；火山爆发、雷鸣电闪等也会将氮气转化为氮氧化物。在燃料燃烧的过程中，空气中的氮气往往也参加反应，这也是汽车尾气中含有 的原因。,二、人类活动对自然界氮循环和环境的影响,氮氧,化物,氮肥,NO,(2)光化学烟雾的形成：空气中的 不但能形成酸雨，在日光照射下， 还能使氧气经过复杂的反应转化成臭氧(O3)，臭氧与空气中的一些 发生作用后，产生了一种 的烟雾，人们称之为光化学烟雾
11、。光化学烟雾对人体的健康、植物的生长都有很大的影响。,二氧化氮,二氧化氮,碳氢化合物,有毒,(3)氮氧化物污染的防治：使用 能源；为汽车安装转化装置，将汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化成二氧化碳和氮气：2CO2NO2CO2N2；对生产氮肥、硝酸的工厂排放的 进行处理。,洁净,废气,2.工农业废水、生活污水以及水产养殖所投入的饵料和肥料等，都含有大量的 ，当进入水体的 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，使表层海水溶解氧达饱和，从而阻止了大气中的O2溶入海水，致使海藻大量死亡。而大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的溶
12、解氧，使水中溶解氧急剧减少，致使鱼类死亡。,氮元素,氮的含量,1.氮的氧化物对环境的危害 (1)形成硝酸型酸雨：3NO2H2O=2HNO3NO。 (2)形成光化学烟雾：汽车尾气NONO2O3有毒烟雾。 2.减少人类活动对氮循环和环境影响的措施 (1)控制进入大气、陆地和海洋的有害物质的数量。 (2)增强生态系统对有害物质的吸收能力，如保护森林、植树造林等。,答案,4.下列现象的产生与人为排放大气污染物无关的是 A.酸雨 B.光化学烟雾 C.闪电 D.臭氧层空洞,规律总结,规律总结 酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞都与氮的氧化物有关。,学习小结,达标检测,1,2,3,4,5,答案,6,1.近年来，环
13、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的影响。其中造成酸雨的主要有害物质是 A.CO2 B.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,1,2,3,4,5,6,答案,解析,解析 Fe(NO3)2溶液中含有NO ，遇到盐酸提供的H，就形成一个硝酸溶液环境，该溶液具有强氧化性，可以将Fe2氧化为Fe3，从而溶液显棕黄色。,2.已知Fe3溶液为棕黄色，Fe2溶液为浅绿色，向Fe(NO3)2溶液中逐滴加入少量的稀盐酸时，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.变为棕黄色,1,2,3,4,5
14、,6,答案,解析,解析 浓HNO3常因见光或受热分解，产生的NO2又溶于此硝酸中而使其呈现黄色。,3.浓HNO3常呈黄色的原因是 A.浓HNO3易分解产生NO B.浓HNO3中混有Fe3 C.浓HNO3易分解产生NO2 D.浓HNO3易氧化单质C,1,2,3,4,5,答案,6,解析,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。
15、,4.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,1,2,3,4,5,6,答案,解析,5.已知3Cu8HNO3(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；HNO3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。,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,答案,解析,6.1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1 molL1和 0.4 molL1。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的 质量为 A.2.4 g B.3.2 g C.6.4 g D.9.6 g,本课结束,
