魯科版必修1 第3章第2節(jié) 氮的循環(huán)（第3課時） 教案.doc

第3章 自然界中的元素第2節(jié) 氮的循環(huán)第3課時 硝酸人類活動對自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響三維目標【知識與技能】1. 通過觀察思考活動，認識 hno3的性質。2. 初步體會物質的濃度對化學反應產物的影響，進一步認識實驗中變量控制的思想。3. 通過介紹酸雨，光化學煙霧和富營養(yǎng)化等環(huán)境問題，了解人類活動對氮循環(huán)的影響，樹立保護環(huán)境的意識?！具^程與方法】1. 培養(yǎng)學生觀察實驗、通過實驗現象分析總結物質性質的能力。2. 了解物質的濃度對化學反應產物的影響，進一步樹立實驗中量變引起質變的思想?！厩楦?、態(tài)度與價值觀】通過介紹酸雨、光化學煙霧和富營養(yǎng)化等環(huán)境問題，了解人類活動對氮循環(huán)的影響，樹立保護環(huán)境的意識。教學重點硝酸的性質。教學難點硝酸的氧化性及氮元素化合價的轉變。教學過程【引入】通過前面的學習，大家已經掌握了氨氣的有關性質。本節(jié)課我們一起來學習一種新的物質硝酸。硝酸不僅是一種重要的化工原料，也是我們化學實驗室常用到的一種重要的化學試劑。接下來，我們一起來探討它的性質與應用。【板書】一、硝酸的重要性質【講述】1. 物理性質：純hno3是無色、易揮發(fā)（沸點83 ）、有刺激性氣味的液體。易溶于水，密度比水大，常用的濃hno3質量分數為69%，98%的硝酸稱“發(fā)煙硝酸”。2. 化學性質（1）硝酸的通性hno3 = h+ no（2）使指示劑變色稀硝酸中加入紫色石蕊試液：變紅濃硝酸中加入紫色石蕊試液：先變紅后褪色（微熱）（3）與堿反應：hno3 +naoh=nano3 +h2o （4）與堿性氧化物反應：2hno3 +cuo=cu(no3)2 +h2o （5）與某些鹽反應：2hno3+caco3 =ca(no3)2+h2o +co23. 硝酸的特性 （1）不穩(wěn)定性： 4hno34no2+o2+2h2o。（2）強氧化性：濃硝酸可以與不活潑金屬如銅、銀等以及碳、磷等非金屬反應?！咀⒁狻繚狻⑾no3均有強氧化性。 氧化性：濃hno3 稀hno3。金屬與硝酸反應不產生h2，而是與濃硝酸反應生成no2與稀hno3生成no：4hno3（濃）+cu=cu(no3)2+2no2+2h2o；8hno3（?。?3cu=3cu(no3)2+2no+4h2o。4. 常溫下濃hno3可使鐵、鋁表面形成致密的氧化物膜而鈍化，（濃h2so4也有此性質）因此可用鐵、鋁容器盛放濃h2so4、hno3。5. 氧化性酸和酸的氧化性：酸的氧化性是指h+的氧化性；氧化性酸是酸根離子中心原子獲得電子的性質。6. hno3反應規(guī)律（1） 常溫下，濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化。（2）硝酸與金屬反應不放出氫氣。（3）氧化性：濃硝酸 稀硝酸（均比濃硫酸強）。（4）一般情況下：濃硝酸被還原為no2 ，稀硝酸被還原為no。（5）與非金屬單質反應：c + 4hno3 (濃) 2h2o +4no2 +co2 。（6）與還原性化合物的反應：6hi+2hno3 (稀) = 3i2 +2no+4h2o ；2naso3 +2hno3(稀) = 2na2so4+ 2no+h2o。 （7）王水：濃硝酸和濃鹽酸以體積之比為13混合而成。【板書】二、王水【講述】1. 又稱“王酸”“硝基鹽酸”，是一種腐蝕性非常強、冒黃色煙的液體，是濃鹽酸（hcl）和濃硝酸（hno3）組成的混合物，濃鹽酸與濃硝酸的體積比為31。它是少數幾種能夠溶解金（au）的物質之一，這也是它名字的來源。王水一般用在蝕刻工藝和一些檢測分析過程中，不過塑料之王聚四氟乙烯和一些非常惰性的純金屬如鉭（ta）不受王水腐蝕（還有氯化銀和硫酸鋇等）。王水極易分解，有氯氣的氣味，因此必須現配現用。2. 配制方法取一體積濃硝酸慢慢倒入到三體積濃鹽酸中，不斷用玻璃棒攪拌。看到溶液迅速變黃：這是由于生成亞硝酰氯之故。容器壁微熱。沒有劇烈反應。王水需現配現用，王水可用來溶解許多金屬和合金，其中包括鋼、高溫合金鋼、鋁合金、銻、鉻和鉑族金屬等。王水和其他類似混合液在化學分析中用于溶解某些鐵礦石、磷酸鹽巖石、礦渣、鎳鉻合金、銻和硒以及不易溶解的汞、砷、鈷和鉛的硫化物；植物體與廢水也常使用它來進行消化。王水可從硅酸鹽基質中酸洗出部分金屬，但無法有效的加以完全溶解。逆王水：也叫勒福特王水（lefort），是三份硝酸與一份鹽酸的混合物，可用來溶解氧化硫和黃鐵礦。危險，注意安全使用。王水中含有硝酸、氯氣和氯化亞硝酰等一系列強氧化劑，同時還有高濃度的氯離子，王水的氧化能力比硝酸強，一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等能被王水溶解，但是也有一些金屬不溶于王水，比如銥、鉭、鈮等。王水因此被稱為“水”中之王。王水溶解金和鉑的反應方程式如下：au+hno3+4hcl=haucl4+no+2h2o；3pt+4hno3+18hcl=3h2ptcl6+4no+8h2o。最常見和為人熟知的王水為硝酸和鹽酸的混合液，但是其中的氧化劑hno3可以用其他氧化性強酸所代替?！景鍟咳⑷祟惢顒訉Φh(huán)和環(huán)境的影響【閱讀】課本8182頁，人類活動對自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響【展示】展示下列有關圖片并講解。1. 溫室效應；2. 酸雨的危害；3. 光化學煙霧；4. 水體富營養(yǎng)化：赤潮。課堂小結板書設計一、硝酸的重要性質1. 物理性質2. 化學性質3. 硝酸的特性4. 常溫下濃hno3可使鐵、鋁表面形成致密的氧化物膜而鈍化5. 氧化性酸和酸的氧化性6. hno3反應規(guī)律二、王水三、人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響1. 溫室效應；2. 酸雨的危害；3. 光化學煙霧；4. 水體富營養(yǎng)化：赤潮。當堂檢測1. 38.4 mg銅跟適量的濃硝酸反應，銅全部作用后，共收集到22.4 ml(標準狀況)氣體，反應消耗的hno3的物質的量可能是( )a.1.010-3 mol b.1.610-3 mol c.2.210-3 mol d.2.410-3 mol【解析】據題意，濃硝酸是適量的，而不是過量的，盡管開始產生的是no2氣體，隨著反應的進行，硝酸濃度逐漸降低，氣體將由no2變?yōu)閚o，22.4 ml(標準狀況)氣體應是no2與no的混合物。解法一：設產生no2的cu的物質的量為x，產生no的cu的物質的量為y。 cu+4nho3(濃)=cu(no3)2+2no2+2h2o1 4 2x 4x 2x3cu+8hno3(稀)=3cu(no3)2+2no+4h2o3 8 2y y y據題意，則有x+y= 2x+y= 聯立、解得：x=0.4510-3 mol， y=0.1510-3 mol故 n(hno3)=40.4510-3 mol +0.1510-3 mol =2.210-3 mol。解法二：銅與硝酸的反應中，硝酸起兩個作用：酸性和氧化性。據此由氮原子守恒，也即反應消耗的硝酸中的氮元素在生成物中存在于cu(no3)2、no、no2中，所以硝酸的物質的量等于氣體的物質的量與硝酸銅物質的量的兩倍之和。n(hno3) = n(被還原的hno3) +n(酸性的hno3) =n(氣體)+2ncu(no3)2=+2=2.210-3 mol?！敬鸢浮縞2. 下列反應中硝酸既表現出酸性又表現出氧化性的是() a使石蕊溶液變紅b與銅反應放出no氣體，生成cu(no3)2c與na2co3反應放出co2氣體，生成nano3d與s單質混合共熱時生成h2so4和no2【解析】a項，hno3只表現酸性；b項，cu與稀硝酸反應時，部分起酸的作用生成cu(no3)2，部分作氧化劑被還原為no；c項，2hno3na2co3=co2h2o2nano3，hno3只表現強酸性；d項，hno3將s氧化為h2so4，自身被還原為no2，在該反應中hno3只表現強氧化性。【答案】b3. 下列關于硝酸說法正確的是()a硝酸與金屬反應，主要是5價氮得電子b濃hn