高中化学 第3章 物质的性质与转化 第3节 第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响学案 鲁科版必修第一册-鲁科版高中第一册化学学案VIP专享VIP免费

第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响发展目标体系构建1.通过对硝酸性质的学习，认识硝酸的物理性质、化学性质以及典型实验现象，能书写主要反应的化学方程式，知道他们的主要应用；建立从物质类别、元素价态角度实现含有氮元素的物质之间转化的思想和方法。2.通过人类对氮循环的影响，了解酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题的危害以及如何减少氮氧化物的排放，树立环保意识，同时知道常见氮的化合物在实验室中的安全使用注意事项。3.能够预测陌生的含有氮元素物质的性质、反应或实验现象，设计方案制备含有氮元素的物质和研究他们的性质。一、硝酸的性质1．实验探究硝酸的性质实验装置及操作实验现象实验结论瓶口产生白雾，闻到刺激性气味硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体反应缓慢，有少量气泡产生，溶液变蓝铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成NO气体反应剧烈，有大量气泡产生，溶液变蓝铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO2气体无明显现象发生钝化2.物理性质颜色状态气味密度特性无色液态刺激性ρHNO3＞ρH2O易挥发3.化学性质(1)酸的通性：电离方程式为HNO3===H＋＋NO。硝酸能使酸碱指示剂发生颜色变化，能与金属、碱、碱性氧化物等反应。(2)不稳定性：浓硝酸受热或见光分解，化学方程式为4HNO3=====4NO2↑＋O2↑＋2H2O。(3)强氧化性：4．用途硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料等，也是实验室里重要的化学试剂。二、人类活动对氮循环和环境的影响1．氮氧化物与碳氢化合物发生反应产生光化学烟雾。2．氮氧化物还是雾霾的主要成分之一。3．氮氧化物与水反应生成硝酸和亚硝酸，形成酸雨。4．工业废水和农业废水排放造成水体富营养化。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)常温下铁与浓硝酸反应，产生大量红棕色气体。()(2)用浓硝酸与Cu反应制备NO2。()(3)碳与硝酸在常温下即可反应。()(4)汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物是产生光化学烟雾的元凶。()(5)氮氧化合物也可以形成酸雨。()[答案](1)×(2)√(3)×(4)√(5)√2．浓硝酸常呈黄色的原因是()A．浓硝酸易分解产生NOB．浓硝酸中混有Fe3＋C．浓硝酸易分解产生NO2D．浓硝酸易氧化单质C[答案]C3．下列对于硝酸的认识不正确的是()A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B．铜与硝酸的反应属于置换反应C．金属与硝酸反应一定不产生氢气D．常温下，可用铁或铝质容器盛装浓硝酸B[Cu与HNO3反应无单质生成，不是置换反应。]硝酸的氧化性通过以下实验分析硝酸的氧化性，并完成相关问题。1．金属活动性顺序表中排在氢元素前的金属与酸反应一定产生氢气吗？金属活动性顺序表中排在氢元素后的金属与酸不反应吗？提示：均不一定。如Fe与HNO3反应不产生氢气，Cu与浓、稀硝酸均可以反应。2．Fe、Al在常温下不能溶于浓硝酸中，是因为Fe、Al不能与浓硝酸发生反应吗？提示：不是。Fe、Al等金属跟浓硝酸在常温下发生钝化现象，因而不能溶解，但是钝化不代表不反应，而是在浓硝酸的作用下Fe、Al表面形成了一层致密的氧化膜，阻止了反应的进一步发生；但在加热条件下可以剧烈反应。3．Fe与稀硝酸反应时的产物与二者的用量有何关系？提示：硝酸过量：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；铁过量：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。4．金属与硝酸的反应中，硝酸起什么作用？分别是如何体现的？提示：①强氧化性：HNO3中＋5价的氮元素有很强的得电子能力。例如将Fe氧化为高价态的Fe3＋。②酸性：生成了盐类物质。例如Fe(NO3)3、Al(NO3)3。1．有关硝酸的性质总结(1)硝酸与金属反应时，一般既表现强氧化性，又表现酸性。参加反应的硝酸部分被还原，还有一部分仍以NO形式存在。(2)浓硝酸与金属反应的过程中，浓度逐渐减小，还原产物有可能是NO2和NO的混合物，最终溶液中仍有NO。(3)硝酸根在酸性条件下具有强氧化性。如硝酸在与金属反应完后，溶液中仍然有硝酸根离子存在，当金属剩余时，再加入H＋，金属仍会溶解。2．硝酸与金属反应的有关计算(1)原子守恒：n(HNO3)＝n(NO)＋n(还原产物中氮原子)。(2)电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。(3)电荷守恒：Mn＋和H＋所带正电荷...