2019_20学年高中化学第3章自然界中的元素第2节第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响课件鲁科版.pptx

1.掌握硝酸的物理性质和化学性质。 2.了解人类活动对氮循环的影响，知道造成酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题的原因。 3.了解如何减少氮氧化物的排放，树立环境保护意识。,核心素养发展目标,新知导学 XIN ZHI DAO XUE,01,1.物理性质,一、硝酸,答案,无色,刺激,易,95%以上,2.化学性质 (1)酸性：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO3与HNO3反应_ _。 (2)不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为_ _。,答案,O22H2O,CaCO32HNO3(稀),=Ca(NO3)2CO2H2O,(3)强氧化性： 与金属反应： 硝酸具有强氧化性，能与除 、 、 以外的大多数金属反应。,答案,金,铂,钛,气泡,红棕,无,蓝,NO2,Cu(NO3)2,Cu4HNO3(浓)= Cu(NO3)22NO22H2O,与非金属反应： 碳与浓硝酸反应的化学方程式为_。,C4HNO3(浓) CO24NO22H2O,气泡,无,红棕,无,蓝,NO,Cu(NO3)2,3Cu8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)22NO4H2O,钝化,铁,铝,答案,相关视频,3.用途 硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造 、 、 、 等。,答案,炸药,染料,塑料,硝酸盐,相关视频,归纳总结,硝酸的强氧化性,1.硝酸与金属的反应 (1)一般规律：金属与硝酸反应不生成H2。,如：2HNO3(浓)Ag=AgNO3NO2H2O； 4HNO3(稀)3Ag=3AgNO3NO2H2O。,(2)浓硝酸与Fe、Al的反应：,(3)稀HNO3与Fe反应： HNO3,反应关系： (4)硝酸与铜的反应,浓硝酸 开始HNO3被还原为NO2，随着反应的进行，硝酸变稀，HNO3被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸， 又被还原为NO。 2.浓硝酸与非金属的反应 浓硝酸与部分还原性较强的非金属单质(如C、S、P等)反应。其反应规律：非金属单质浓HNO3 最高价氧化物或最高价含氧酸NO2H2O。 3.硝酸与还原性化合物的反应 硝酸能氧化具有还原性的化合物或离子，如：亚铁盐、亚硫酸盐、硫化物、碘化物、氧化亚铁、四氧化三铁、二氧化硫等。,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，与铁反应不产生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。,例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,思维启迪,(1)HNO3表现氧化性标志：N元素化合价降低；HNO3表现酸性的标志：生成硝酸盐。 (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。,例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,规律总结,(1)浓、稀硝酸均具有强氧化性、浓度越大、氧化性越强。 (2)Cu(NO3)2晶体制备方案的选择 制备Cu(NO3)2晶体有如下方案：,CuHNO3(浓)Cu(NO3)2， CuHNO3(稀)Cu(NO3)2，,反应过程中产生SO2、NO2、NO等大气污染物，同时H2SO4、HNO3因化合价发生变化，不会全部转化为Cu(NO3)2，经济效益差。从经济效益和环境保护考虑应选择方案。,例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的物质的量为 A.1 mol B.0.05 mol C.1.05 mol D.0.11 mol,解析 铜和硝酸反应，随着HNO3浓度的减小，硝酸的还原产物的价态越低，铜和浓硝酸反应生成NO2，而与稀硝酸反应时则生成NO，故生成的气体有NO2和NO，则n(NO2)n(NO)0.05 mol，即被还原的硝酸的物质的量为0.05 mol，n(Cu) 0.03 mol，则生成nCu(NO3)20.03 mol，可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.03 mol20.06 mol，则参加反应的硝酸的物质的量：0.05 mol0.06 mol0.11 mol。,答案,解析,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： (1)元素守恒：参加反应的HNO3：n(HNO3)反应2n(Cu)n(NOx)； (2)电子守恒：2n(Cu)3n(NO)n(NO2)； (3)电荷守恒：反应后溶液中2n(Cu2)n(H),二、人类活动对氮循环和环境的影响,1.含氮氧化物的危害 (1)臭氧层空洞：主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；会使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。 (2)光化学烟雾：汽车尾气中的 和 经紫外线照射发生反应形成的一种有毒的烟雾。 (3)酸雨：氮氧化物与空气中的水反应生成的 是酸雨的成分。 (4)水体富营养化：当进入水的 的含量增大时，会造成水体的富营养化，导致藻类“疯长”并覆盖在水面上。,答案,氮氧化物,碳氢化合物,硝酸和亚硝酸,氮,2.减少人类活动对氮循环和环境的影响的措施 (1)控制进入大气、陆地和海洋的有害物质的 。 (2)增强生态系统对有害物质的 ，如保护森林、植树造林等。,答案,数量,吸收能力,归纳总结,含氮物质的来源及其危害,解析 氮氧化物和碳氢化合物会产生光化学烟雾，氮、磷元素大量进入水中造成水体富营养化，氮氧化物和硫的氧化物会形成酸雨。故A、C、D三项都与氮的循环有关。白色污染是指废弃塑料造成的污染，与氮的循环无关。,例4 下列与氮循环无关的生态环境问题是 A.光化学烟雾 B.白色污染 C.水体富营养化 D.酸雨,答案,解析,思维启迪,酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞的形成都和氮氧化合物的排放有关。,学习小结,返回,达标检测 DA BIAO JIAN CE,02,1,2,3,4,5,1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)常温下Fe、Al在稀硝酸中发生钝化( ) (2)可以用铝槽车装运稀硝酸( ) (3)浓硝酸能用铁制容器或铝制器存放是因为铝、铁与浓硝酸不反应( ) (4)浓硝酸和氯水均应保存在棕色试剂瓶中，并放在阴凉处( ) (5)向浓硝酸中滴加石蕊溶液，现象为先变红后退色( ) (6)铁与稀硝酸反应：Fe2HNO3=Fe(NO3)2H2( ) (7)稀硝酸和FeO反应：2HNO3FeO=Fe(NO3)2H2O( ) (8)汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物是产生光化学烟雾的元凶( ),答案,6,1,2,3,4,5,2.近年来，环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,答案,6,1,2,3,4,5,3.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,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反应生成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。,答案,解析,6,1,2,3,4,5,4.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；,答案,解析,6,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。,5.向100 mL 12 molL1的浓硝酸中加入足量的铜片，充分反应后，被还原的硝酸的物质的量为 A.0.3 mol B.0.6 mol C.小于0.6 mol D.介于0.3 mol和0.6 mol之间,1,2,3,4,5,6,答案,解析,解析 因为Cu是足量的，随着反应的进行，浓硝酸会逐渐变稀，所以本题涉及的反应有两个： Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 采用极限分析法：若只发生反应，则被还原的HNO3物质的量： 1.2 mol0.6 mol；若只发生反应，则被还原的HNO3的物质的量为 1.2 mol0.3 mol。,1,2,3,4,5,6,6.回答下列问题。 (1)有时在实验室看到的硝酸显黄色，理由是_ _。实验室保存硝酸的方法是_ _。 (2)铜与足量浓硝酸反应时，表现酸性的硝酸与做氧化剂的硝酸物质的量之比为_。 (3)一定量的浓硝酸与足量的铜充分反应，生成气体的成分有_，写出反应的离子方程式：_ _。向反应后的溶液中加入稀硫酸，如果反应，写出反应的离子方程式：_。,1,2,3,4,5,6,答案,由于硝酸见光或受热发生了分解，,生成的NO2溶于浓硝酸所致,应保存在棕色试