鲁科版必修1 第3章第2节氮的循环（第3课时） 学案.doc

第2节氮的循环第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响课堂合作探究问题导学一、硝酸的性质活动与探究1实验实验现象结论实验1：浓硝酸敞口放置时，瓶口上方有_出现，有_气味浓硝酸是_色、易_、有_气味的液体实验2：浓硝酸与铜反应_，放出_气体，生成_溶液浓硝酸被还原为_，方程式为_实验3：稀硝酸与铜反应_，放出_气体，生成_溶液稀硝酸被还原为_，方程式为_实验4：加稀盐酸时_；_；no在_条件下表现强氧化性，离子反应方程式：_实验5：铁遇浓硝酸_实验6：铝遇浓硝酸_思考与交流1浓硝酸为什么要放在棕色试剂瓶里且置于冷暗处保存？2浓硝酸与cu、c的反应中的作用是否相同？3通常情况下，浓、稀硝酸作氧化剂时，还原产物有何规律？(1)浓硝酸与金属反应时，既表现氧化性，又表现酸性；浓硝酸与非金属反应时，只表现氧化性。(2)硝酸与金属反应无h2生成，浓硝酸的还原产物通常是no2，稀硝酸的还原产物通常是no。(3)常温下铝、铁遇浓硝酸、浓硫酸钝化(钝化是化学变化)，加热时可发生反应。(4)稀硝酸与铁反应时，要注意铁的用量影响铁盐中铁的价态。(5)硝酸的酸的通性与特殊性的常见反应酸的通性硝酸的特殊性(1)酸使石蕊溶液变红浓硝酸使石蕊溶液变红，加热会变白若碱、碱性氧化物中金属为低价态时，会被硝酸氧化得到高价盐(4)酸盐新酸新盐具有还原性的盐(如fe2、so的盐)会被氧化(5)酸金属盐氢气金属不能置换hno3中的氢二、硝酸与金属反应的有关计算活动与探究2384 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部反应后，共收集到22.4 ml(标准状况)气体，反应消耗的hno3的物质的量可能是()a1.0103 mol b1.6103 molc2.2103 mol d2.4103 mol迁移与应用在某稀硝酸的溶液中，加入5.6 g铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，放出no气体，溶液质量增加3.2 g，所得溶液中fe2和fe3物质的量之比为()a11 b32c21 d41常用解题方法(1)电子守恒硝酸与金属反应属于氧化还原反应，n原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。(2)原子守恒硝酸与金属反应时，一部分以no的形式存在，另一部分转化为还原产物，这两部分中n的物质的量与反应消耗的hno3中n的物质的量相等。(3)利用离子方程式计算：硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的no借助h仍能继续与金属反应。当堂检测1硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。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不能用稀硝酸与锌反应制氢气强氧化性c要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性d能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色退去强氧化性2下列有关硝酸反应的叙述中，错误的是()a稀硝酸与铁反应，有氢气放出b浓硝酸跟铜反应，有二氧化氮气体放出c硝酸跟碳酸钠反应，有二氧化碳气体放出d硝酸受热时，有二氧化氮、氧气放出3铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是()afecl3 bnacl ckno3 dcu(no3)24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()a0.3 mol b0.6 molc小于0.6 mol d介于0.3 mol和0.6 mol之间5在盛有一定量浓硝酸的试管中加入6.4 g铜片发生反应。请回答：(1)开始阶段，观察到的现象为_，反应的化学方程式是_。(2)反应结束后，铜片有剩余，再加入少量20%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，反应的离子方程式是_。(3)若6.4 g铜片消耗完时，共产生气体2.8 l(标准状况)。求整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量。答案：课堂合作探究【问题导学】活动与探究1：白雾刺激性无挥发刺激性剧烈红棕色蓝色no24hno3(浓)cu=cu(no3)22no22h2o较剧烈无色蓝色no8hno3(稀)3cu=3cu(no3)22no4h2o无明显现象铜片表面有大量的气体产生，溶液逐渐变为蓝色cu和稀盐酸不反应酸性8h2no3cu=3cu22no4h2o现象不明显钝化现象不明显钝化思考与交流：1答案：因为浓硝酸见光或受热时容易分解：4hno34no2o22h2o，所以浓硝酸要避光且置于冷暗处保存。2答案：不相同。浓硝酸与cu反应时，既表现氧化性，又表现酸性；浓硝酸与c反应时只表现氧化性。3答案：通常情况下，浓硝酸的还原产物是no2，稀硝酸的还原产物是no。活动与探究2：c解析：cu跟浓硝酸反应的化学方程式为：cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o随着反应的进行，浓硝酸会逐渐变稀，反应则变为：3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o参加反应的硝酸一部分作酸用，一部分作氧化剂被还原(一部分被还原为no2，一部分被还原为no)。方法一：极端假设法n(cu)6.0104 mol。若38.4 mg铜全部与浓硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸为：6.0104 mol42.4103 mol。若38.4 mg铜全部与稀硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸为：6.0104 mol1.6103 mol。事实上铜先与浓硝酸反应，浓硝酸变稀后，又与稀硝酸反应。消耗的硝酸应在1.6103 mol和2.4103 mol之间。方法二：整体分析法n(hno3)n(作酸用hno3)n(作氧化剂用hno3)2ncu(no3)2n(no2)n(no)2n(cu)n(气体)22.2103 mol。迁移与应用：b解析：设fe2的物质的量为x，fe3的物质的量为y。由铁原子守恒，得xy。由得失电子守恒和质量守恒得5.630 gmol13.2 g。两式联立，解得x0.06 mol，y0.04 mol。故xy32。【当堂检测】1d2a解析：由于稀硝酸有强氧化性，与fe反应时无h2放出。3b解析：a项离子反应方程式为2fe3cu=cu22fe2，铜粉溶解；c项、d项离子反应方程式均为8h2no3cu=3cu22no4h2o，铜粉溶解；b项不反应。4d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)22no22h2o3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o采用极限分析法：若只发生反应，则被还原hno3的物质的量为：1.2 mol0.6 mol；若只发生反应，则被还原hno3的物质的量为1.2 mol0.3 mol。所以本题的正确答案为d。5解析：(1)因为浓硝酸的氧化性很强，可以将铜氧化，同时它本身被还原为红棕色的no2气体，所以现象是铜片逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，产生红棕色的气体。(2)反应后的溶液中有no，加入稀硫酸后，no与h又构成了强氧化性环境，no会继续氧化铜单质。(3)成盐的硝酸的物质的量n(hno3)2n(cu)0.2 mol；被还原的硝酸的物质的量n(hno3)0.125 mo