2020-2021學(xué)年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化 第3節(jié) 第3課時 硝酸 人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響學(xué)案 魯科版必修1

1、2020-2021學(xué)年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化 第3節(jié) 第3課時 硝酸 人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響學(xué)案 魯科版必修12020-2021學(xué)年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化 第3節(jié) 第3課時 硝酸 人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響學(xué)案 魯科版必修1年級：姓名：- 8 -第3課時硝酸人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響學(xué)習(xí)目標(biāo)1掌握硝酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。(重點)2了解自然界中硝酸的形成過程。3了解人類活動對氮的循環(huán)的影響，知道形成酸雨、光化學(xué)煙霧和水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題的原因。授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第68頁一、硝酸的物理性質(zhì)1純硝酸為無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。2硝酸沸點低，易揮發(fā)。(

2、想一想：打開盛濃硝酸的試劑瓶有什么現(xiàn)象？瓶口會產(chǎn)生白霧)hno3質(zhì)量分數(shù)為95%以上的濃硝酸稱為“發(fā)煙硝酸”。二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)1酸的通性：硝酸在水溶液中可以電離出h，具有酸的通性，電離方程式：hno3=hno。2不穩(wěn)定性(1)不穩(wěn)定性：濃硝酸受熱或見光易分解，化學(xué)方程式為4hno34no2o22h2o。(2)保存方法：保存在棕色試劑瓶里，放置在陰涼處。3強氧化性(1)硝酸能與除鉑、金、鈦以外的大多數(shù)金屬反應(yīng)，如：cu、ag等cu與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為cu4hno3(濃)=cu(no3)22no22h2o。cu與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2

3、o。(2)使金屬鈍化：常溫下，濃硝酸可使fe、al表面形成致密的氧化膜而鈍化。(3)濃硝酸在加熱條件下，能與碳單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)?；瘜W(xué)方程式為c4hno3(濃)co24no22h2o。三、硝酸的用途硝酸是一種重要的化工原料，可用于制造炸藥、硝酸鹽、染料等，也是實驗室里重要的化學(xué)試劑。四、人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響1以no和no2為主的氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧和酸雨的重要原因。2汽車尾氣中的氮氧化物與碳氫化合物經(jīng)紫外線照射發(fā)生反應(yīng)形成的一種有毒煙霧，稱為光化學(xué)煙霧。3水體中過量的氮會對水體造成污染，當(dāng)進入水體的氮元素的含量增大時，會造成水體的富營養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類“瘋長”并迅速地覆蓋在水面上。水

4、體中的氮主要來源于工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)田灌溉以及水產(chǎn)養(yǎng)殖所投入的餌料和肥料等。多維思考自主預(yù)習(xí)1常溫下，下列溶液可以用鋁槽車裝運的是()a氫氧化鈉溶液b濃鹽酸c濃硝酸 d稀硝酸答案：c2下列有關(guān)硝酸反應(yīng)的敘述中錯誤的是()a稀硝酸與鐵反應(yīng)，有氫氣放出b濃硝酸跟銅反應(yīng)，有二氧化氮氣體放出c硝酸跟碳酸鈉反應(yīng)，有二氧化碳氣體放出d硝酸受熱時，有二氧化氮、氧氣放出答案：a3下列與氮循環(huán)無關(guān)的生態(tài)環(huán)境問題是()a光化學(xué)煙霧 b白色污染c水體富營養(yǎng)化 d酸雨答案：b4硝酸既有酸性又有強氧化性。下列化學(xué)反應(yīng)在適宜條件下都能發(fā)生，其中硝酸只表現(xiàn)出酸性的是()a木炭與濃硝酸反應(yīng)b金屬銅與濃硝酸反應(yīng)c氧化銅與濃

5、硝酸反應(yīng)d氧化亞鐵與濃硝酸反應(yīng)答案：c授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第69頁要點一硝酸的不穩(wěn)定性實驗實驗現(xiàn)象結(jié)論()試管內(nèi)產(chǎn)生紅棕色氣體，濃硝酸呈黃色，集氣瓶中收集到無色氣體濃硝酸受熱或見光易分解，具有不穩(wěn)定性，分解產(chǎn)生no2，化學(xué)反應(yīng)方程式：4hno3(濃)4no2o22h2o問題探究1實驗室中硝酸如何保存？什么樣的試劑需要保存在棕色試劑瓶中？答案：保存硝酸用棕色細口玻璃瓶低溫避光保存，不能用橡膠塞，原因是硝酸腐蝕橡膠。見光易分解的試劑需要保存在棕色試劑瓶中，如：濃(稀)硝酸、氯水、硝酸鹽等。2為什么久置的濃硝酸呈黃色？如何消除？答案：因為濃硝酸分解產(chǎn)生的紅棕色的no2氣體溶解在溶液中，使溶液顯黃色

6、。向溶液中通入氧氣(或空氣)，4no2o22h2o=4hno3(濃)。要點二硝酸的強氧化性1硝酸與金屬的反應(yīng)實驗實驗現(xiàn)象結(jié)論()銅片逐漸溶解；銅片表面快速產(chǎn)生氣泡；液面上空出現(xiàn)紅棕色氣體；溶液由無色變?yōu)樗{色銅與濃硝酸劇烈反應(yīng)，生成no2和cu2()銅片逐漸溶解；銅片表面緩慢產(chǎn)生氣泡；反應(yīng)開始液面上空出現(xiàn)紅棕色氣體，后期出現(xiàn)無色氣體；溶液由無色變?yōu)樗{色銅與稀硝酸緩慢反應(yīng)，生成no和cu2將實驗()中銅片改為鐵片或鋁片無現(xiàn)象鐵、鋁遇濃硝酸發(fā)生“鈍化”2.硝酸與非金屬的反應(yīng)濃硝酸在加熱條件下，能與碳單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)?；瘜W(xué)方程式為c4hno3(濃)co24no22h2o，硝酸的作用：表現(xiàn)出強氧化性

7、。歸納總結(jié)1銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：(1)cu與濃硝酸反應(yīng)：cu4h2no=cu22no22h2o；(2)cu與稀硝酸反應(yīng)：3cu8h2no=3cu22no4h2o。2鐵與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：(1)稀hno3與少量鐵反應(yīng)：fe4hno3(稀)=fe(no3)3no2h2o；(2)稀hno3與過量鐵反應(yīng)：3fe8hno3(稀)=3fe(no3)22no4h2o。問題探究1過量的銅片與一定量的濃硝酸充分反應(yīng)，生成的氣體的成分是什么？為什么？答案：生成的氣體的成分為no、no2的混合物。銅先與濃硝酸反應(yīng)生成no2，隨著反應(yīng)的進行濃硝酸變成稀硝酸，得到no氣體，所以是no和no2的混合氣體

8、。2向上題反應(yīng)后的溶液中加入稀硫酸，銅片的質(zhì)量會發(fā)生什么變化？如果有變化寫出反應(yīng)的離子方程式。答案：銅片的質(zhì)量會減少，溶液中有no，稀硫酸電離出h，所以銅會繼續(xù)和硝酸反應(yīng)。3cu8h2no=3cu22no4h2o。3銅粉放入稀硫酸中無現(xiàn)象，當(dāng)加入一種鹽后，銅粉溶解，此鹽是什么鹽？寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式。答案：可以是硝酸鹽或鐵鹽。3cu8h2no=3cu32no4h2o或cu2fe3=cu22fe2。4鈍化的條件有哪些？鈍化是物理變化還是化學(xué)變化？鈍化體現(xiàn)了濃硝酸的什么性質(zhì)？答案：常溫下，fe、al遇濃硝酸鈍化是在金屬表面形成一層致密的氧化膜，阻止內(nèi)部金屬與濃硝酸的反應(yīng)進一步進行，并非不反應(yīng)，

9、是化學(xué)變化，體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性。探究應(yīng)用將1.92 g銅粉投入到某硫酸和硝酸的混合溶液中，其中，硫酸和硝酸的濃度均為1 mol/l，溶液體積為40 ml，待充分反應(yīng)后若只生成no氣體，則最多可收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的no的體積為()a336 mlb112 mlc448 ml d224 ml解析：根據(jù)3cu8h2no=3cu22no4h2o 3822 0.03 0.12 0.04 x可見0.03 mol銅完全反應(yīng)，h、no3均過量，故30.032xx0.02 molv(no)0.0222.4 l/mol1 000 mol/l448 ml。答案：c要點三人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響1含氮物質(zhì)的來源及

10、其危害 (1)ph5.6的雨水稱為酸雨：酸雨分硫酸型和硝酸型，我國酸雨類型為硫酸型，主要是大量含硫化石燃料的燃燒造成的。(2)“赤潮”和“水華”均是水體富營養(yǎng)化造成污染的結(jié)果。2減少人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響措施(1)控制進入大氣、陸地和海洋的有害物質(zhì)的數(shù)量。(2)增強生態(tài)系統(tǒng)對有害物質(zhì)的吸收能力，如保護森林、植樹造林等。探究應(yīng)用選用下列物質(zhì)填空(填序號)：二氧化碳二氧化硫氮氧化物氟氯烴(1)會破壞臭氧層的物質(zhì)是_。(2)過量會導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇的物質(zhì)是_。(3)造成酸雨的物質(zhì)是_。(4)導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的物質(zhì)是_。答案：(1)(2)(3)(4)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)(十九)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第71頁培養(yǎng)方向認識科學(xué)探究是進行科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實踐活動；能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的問題；能從問題和假設(shè)出發(fā)，確定探究目的，設(shè)計探究方案，進行實驗探究；在探究中學(xué)會合作，面對“異?！爆F(xiàn)象敢于提出自己的見解。素養(yǎng)特訓(xùn)已知no是無色氣體，有毒。銅片投入稀硝酸中能發(fā)生反應(yīng)：3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o?，F(xiàn)有三瓶標(biāo)簽脫落的無色透明溶液，分別是稀鹽酸、稀硫酸和稀硝酸，請設(shè)計兩種方法鑒別它們。操作步驟現(xiàn)象及結(jié)論方法一(1)各取少量溶