江苏省邳州市第二中学高中化学 专题三 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响课件 苏教版必修1.ppt

第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响 学习目标 1 掌握硝酸的物理性质和化学性质 了解硝酸的用途 2 了解自然界中硝酸的形成过程 3 了解人类活动对氮循环的影响 知道造成酸雨 光化学烟雾和水体富营养化等环境问题的原因 树立环境保护意识 课堂互动讲练 知能优化训练 课前自主学案 探究整合应用 第3课时 课前自主学案 一 硝酸1 物理性质 刺激性 易 2 化学性质 1 酸性硝酸具有酸的通性 能使 变色 能与 等反应 2 不稳定性hno3见光或受热易分解 化学方程式为 指示剂 碱 碱性氧化物 部分盐 3 强氧化性 3 用途硝酸是一种重要的化工原料 可用于制造炸药 染料 塑料 硝酸盐等 也是实验室里的重要化学试剂 思考感悟1 1 浓hno3如何保存 见光易分解和易挥发的试剂保存时有何区别 2 存放已久的浓硝酸往往显淡黄色 这是为什么 如何消除黄色 提示 1 保存在棕色试剂瓶 阴凉处 见光易分解的试剂像硝酸要放在棕色试剂瓶里避光 放在阴暗处 易挥发的试剂如盐酸只要密封放在阴暗处即可 2 浓硝酸分解产生的no2气体溶在硝酸中而显黄色 向浓硝酸中通空气即可消除黄色 因为4no2 o2 2h2o 4hno3 二 人类活动对氮循环和环境的影响1 含氮物质的来源及其危害 2 减少人类活动对氮循环和环境的影响措施 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 思考感悟2 汽车尾气含有什么有害成分 根据氧化还原反应理论 用nh3能将其转化为n2吗 提示 汽车尾气排出的主要有害气体成分为co no no2等 根据氧化还原反应的规律 no no2中较高价态的氮元素可与nh3中低价态的氮元素发生归中反应形成n2 1 近年来 光化学烟雾污染问题已经引起人们的广泛关注 下列气体中 与光化学烟雾的形成关系密切的是 a 氮氧化物b so2c cod co2解析 选a 氮氧化物与光化学烟雾的形成有密切的关系 2 现有下列物质 其中必须保存在棕色瓶里的是 氯水 氨水 浓硝酸 稀硝酸 烧碱a b c d 解析 选c 氯水中存在cl2 h2o hcl hclo反应 hclo见光分解 浓hno3见光易分解 3 2011年滨州高一检测 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 硝酸可氧化fe2 d 可用铁或铝制品盛装浓硝酸解析 选b 浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性 能氧化具有还原性的fe2 能与除pt au ti以外的大多数金属反应 但不是置换反应 常温下 fe al在浓硝酸中钝化 所以可用铁或铝制品盛装浓硝酸 课堂互动讲练 硝酸具有强氧化性是由于hno3中的 5价n有很强的得电子能力 在硝酸参与的氧化还原反应中 几乎全部是 5价氮被还原 1 规律 1 浓hno3被还原成no2 稀hno3被还原成no 2 温度越高 硝酸越浓 其氧化性越强 3 还原剂一般被氧化成最高价态 2 表现 1 浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红 后退色 2 与金属反应产生氮氧化物而不放出h2 3 能溶解除pt au ti以外的绝大多数金属 4 常温下浓hno3使fe al钝化 5 浓hno3与非金属单质c s p等在加热条件下反应 非金属一般被氧化成氧化物或相应的酸 6 与其他还原剂 如fe2 h2s so2 na2so3 hi等均可反应 7 浓hno3与cu反应时 若cu过量 反应开始时浓hno3被还原为no2 但随着反应的进行 hno3变稀 其还原产物变为no 最终得到的是no2和no的混合气体 hno3与其它金属 过量 反应的情况与此相似 3 保存和使用hno3过程中的 几不准 1 hno3不准敞开保存 因为hno3具有挥发性 2 保存hno3时不准用橡胶塞 因为硝酸有强氧化性且易与有机物发生反应 3 hno3不准在无色瓶中或温度较高 光照的地方保存 因为硝酸具有不稳定性 4 实验室制cl2 hcl so2 h2等气体均不准用hno3做反应物 因为hno3挥发出的hno3蒸气使制得的气体不纯或使so2等还原性物质被氧化变质 2011年济南高一检测 下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是 a 使石蕊试液变红b 与铜反应放出no气体生成cu no3 2c 与na2co3反应放出co2气体生成nano3d 与s单质混合共热时生成h2so4和no2 解析 在上述反应a c中hno3使指示剂变色 与弱酸盐反应均只表现出酸性 在b d中hno3中氮元素的化合价均降低表现出氧化性 并且在b项中又有cu no3 2和水生成 说明此反应中hno3还表现出酸性 答案 b 规律方法 反应前后hno3分子中氮元素的化合价降低 表现出硝酸的氧化性 hno3电离的氢离子生成水 表现出硝酸的酸性 变式训练1往浅绿色的fe no3 2溶液中逐滴加入稀盐酸时 溶液的颜色变化应该是 a 颜色变浅b 逐渐变为红色c 没有改变d 变为棕黄色 1 基本题型 1 硝酸与金属反应时 既表现强氧化性又表现强酸性 可由金属与硝酸反应的关系 求还原产物的化学式 或元素化合价 或物质的量 以及hno3的物质的量等 2 浓硝酸与cu反应时若cu过量 反应开始时浓硝酸的还原产物为no2 但随着反应的进行 硝酸变稀 其还原产物将为no 最终应得到no2与no的混合气体 可利用守恒规律求解有关cu hno3和混合气体之间的量的关系 硝酸与其他金属 过量 反应的情况与此类似 将32 64g铜与140ml一定浓度的硝酸反应 铜完全溶解产生的no和no2混合气体在标准状况下的体积为11 2l 请回答 1 no的体积为 l no2的体积为 l 2 待产生的气体全部释放后 向溶液中加入vmlamol l 1的naoh溶液 恰好使溶液中的cu2 全部转化成沉淀 则原硝酸溶液的浓度为 mol l 1 3 欲使铜和硝酸产生的气体收集于一侧置于水槽的容器中 当通入标准状况下o2 l时 使水充满容器 思路点拨 解答此类型题 必须注意以下两点 1 hno3起氧化性和酸性两个作用 2 电子守恒 cu失电子与n原子得电子守恒 cu失电子与o2中o原子得电子守恒 答案 1 5 85 4 2 av 10 3 0 5 0 14 3 5 7 易误警示 硝酸和金属反应时 随着反应情况不同 产物不同 有时甚至出现多种产物混合现象 如no no2混合 fe2 fe3 混合等 如果采用一般解题方法 依据化学方程式分步计算 计算步骤十分繁琐 甚至使简单问题复杂化 解题时一般采用守恒方法 可以使问题得到简化 变式训练2 2011年郑州高一检测 有某硫酸和硝酸的混合溶液20ml 其中含有硫酸的浓度为2mol l 1 含有硝酸的浓度为1mol l 1 现向其中加入0 96g铜粉 充分反应后 假设只生成no气体 最多可收集到标准状况下的气体的体积为 a 89 6mlb 112mlc 168mld 224ml 探究整合应用 铜与硝酸反应的实验探究 某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中 铜与硝酸反应 的实验 以探究化学实验的绿色化 1 实验前 关闭活塞b 试管d中加水至浸没长导管口 塞紧试管c和d的胶塞 加热c 其目的是 2 在d中加适量naoh溶液 c中放一小块铜片 由分液漏斗a向c中加入2ml浓硝酸 c中反应的化学方程式是 再由a向c中加2ml蒸馏水 c中的实验现象是 3 下表是制取硝酸铜的三种方案 能体现绿色化学理念的最佳方案是 理由是 4 该小组还用上述装置进行实验证明氧化性kmno4 cl2 br2 操作步骤为 实验现象为 但此实验的不足之处是 解析 1 联想有气体参与或生成的反应首先需检查装置的气密性 特别是题目中的 加热c 的暗示信息 更易想到其目的是检查装置的气密性 2 cu与浓hno3反应生成no2 随着硝酸的浓度越