《2019-2020学年高中化学 第3章 第2节 第3课时 硝酸 人类活动对氮循环的影响课件 鲁科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中化学 第3章 第2节 第3课时 硝酸 人类活动对氮循环的影响课件 鲁科版必修1（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3课时 硝酸 人类活动对氮循环的影响,一,二,自主阅读,自主检测,一、硝酸 1.物理性质 纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,熔点为 -42 ,沸点为83 ,密度为1.5 gcm-3。通常市售硝酸中HNO3的质量分数为68%70%,密度约为1.42 gcm-3。HNO3的质量分数为95%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出硝酸蒸气会产生发烟现象,通常叫做发烟硝酸。,一,二,自主阅读,自主检测,2.化学性质,一,二,自主阅读,自主检测,3.用途 硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料和硝酸盐等。在实验室里,硝酸是一种重要的化学试剂。,一,二,自主阅读,自主检测,二、人类活动对
2、自然界循环和环境的影响 1.含氮物质的来源及其危害,一,二,自主阅读,自主检测,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、植树绿化等。,自主阅读,自主检测,1,2,3,1.下列关于浓硝酸的说法正确的是( ) A.保存在棕色瓶中 B.不易挥发 C.与铜不反应 D.受热不分解 解析：浓硝酸见光受热易分解,应保存在棕色试剂瓶中,且应避光保存,故A正确;硝酸易挥发,故B错误;铜和浓硝酸发生反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,故C错误;4HNO3 4NO2+O2+2H2O,
3、故D错误。 答案：A,自主阅读,自主检测,1,2,3,2.对下列事实的解释中,错误的是( ) A.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定 B.常温下,浓硝酸可以用铝槽车来贮存,说明铝与浓硝酸不反应 C.实验室不能用锌与稀硝酸反应制氢气,是因为稀硝酸具有强氧化性 D.浓硝酸露置在空气中,容器内硝酸的浓度降低,说明浓硝酸具有挥发性 解析：常温下,浓硝酸可用铝槽车来贮存,是因为铝遇浓硝酸在常温下能发生钝化现象,钝化并不是不发生反应,而是发生氧化还原反应时在铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜,阻止了反应的继续进行。 答案：B,自主阅读,自主检测,1,2,3,3.2018年4月22日是第49个世界地球
4、日。地球是人类赖以生存的家园,但这个家园在百年来却遭到了前所未有的破坏,环境问题越来越成为一个社会问题。回答下列有关环境的问题: (1)造成水体富营养化的元素是 和 ,水体富营养化的后果是导致水生藻类“疯长”,并迅速覆盖在水面上,在海水中形成 现象,而这种现象在淡水中称为 。 (2)大气中的下列氧化物的存在既不能形成酸雨,也不能形成光化学污染的是 。 A.二氧化硫 B.二氧化碳 C.二氧化氮 D.一氧化氮,自主阅读,自主检测,1,2,3,(3)目前,大城市内的光化学污染是大气主要污染形式之一,该污染的现象是形成烟雾,故又叫光化学烟雾,形成光化学烟雾的过程属于 (填“化学变化”或“物理变化”)。
5、 (4)汽车尾气中氮的氧化物来源除因为燃油中含有氮元素(燃烧时,氮转化为氮的氧化物)外,还有一个原因。请你用化学方程式表示这个原因: 。,自主阅读,自主检测,1,2,3,解析：(1)水体中过量的氮、磷造成了水体的富营养化,温度适宜则会导致近海水域的赤潮现象,在江河湖泊等淡水中爆发性生长藻类则叫水华。 (2)酸雨是指pH小于5.6的雨、雪、霜、雾或其他形式的大气降水。二氧化碳溶解于水,尽管也可以使水显酸性,但大气中的二氧化碳在水中溶解后pH不可能小于5.6,故二氧化碳不是酸雨形成的原因。 (3)光化学烟雾的形成是一个复杂的氧化还原反应过程。 (4)机动车在工作时,其汽缸内的温度和压力非常高,故吸
6、入其中的空气(氮气与氧气)会相互反应,生成氮的氧化物。,自主阅读,自主检测,1,2,3,答案：(1)氮 磷 赤潮 水华 (2)B (3)化学变化,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,探究硝酸的氧化性,硝酸与铜反应时,硝酸体现了哪些性质? 探究提示硝酸体现了氧化性和酸性。硝酸被还原成氮的氧化物体现了氧化性,与金属结合成硝酸盐体现了硝酸的酸性。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,浓硝酸和稀硝酸均具有强氧化性,主要是由于硝酸中的+5价的氮元素具有很强的得电子能力。其主要表现为:能将大多数金属(除Au、Pt之外)溶解、能与很多非金属反应以及与某些还原性化合物发生反应。 1.浓硝酸
7、 (1)金属单质:浓硝酸与金属反应生成的气体主要是NO2。 与不活泼金属单质:,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,铁和铝常温下遇浓硝酸钝化,钝化是化学变化。 (2)非金属单质:浓硝酸在加热条件下能与非金属单质反应,本身被还原为NO2,非金属单质一般被氧化成氧化物或酸。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,2.稀硝酸 稀硝酸常温下与绝大多数金属单质反应生成的气体主要是NO,但不产生氢气。 (1)稀硝酸与铜反应: 8HNO3(稀)+3Cu 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O (2)稀硝酸与铁反应:,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,特别提醒:(1)硝酸与金属反应
8、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 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NO和NO2的混合物,最终溶液中仍有 。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,【例题1】在浓硝酸中放入铜片: (1)开始反应的化学方程式为 。 (2)若铜有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为 。 (3)待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,原因是 。 (4)若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体5.6 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是 。,解析：(1)在浓硝酸中放入铜片,开始
9、反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O。 (2)铜与浓硝酸反应时,随着反应的进行,硝酸浓度不断减小,故反应最后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应。 (3)反应停止后,反应体系中有:Cu、Cu2+、 ,加入稀硫酸后,H2SO4电离出H+,又“生成了HNO3”,故又会有Cu溶解。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,(3)反应停止后,反应体系中含有的N O 3 与硫酸电离的H+结合,又生成了HNO3,与Cu反应,故又有气泡产生 (4)0.65 mol 规律方法点拨金属与浓硝酸的反应要特别注意随着反应的进行,硝
10、酸浓度变化引发的不同反应原理和现象。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,跟踪训练1对下列事实的解释正确的是( ) A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定 B.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性 C.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+ D.锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化 解析:浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中避光保存,说明浓硝酸见光易分解,故A正确;铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,会污染环境,通常利用硝酸与氧化铜反应制取硝酸铜,与浓硝酸挥发性无关,故B错误;铁与硝酸反应首先生成硝酸铁,溶液呈浅绿色由过量的铁与铁离子
11、反应生成亚铁离子所致,故C错误;硝酸为氧化性酸,与锌反应不能生成氢气,应生成氮的氧化物等,与钝化无关,故D错误。 答案:A,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,金属与硝酸反应的计算方法,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,金属与硝酸反应的计算中有哪些守恒思想?,探究提示(1)原子守恒:n(总的硝酸)=n( )+n(还原产物中氮原子)。 (2)电子守恒:硝酸与金属的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。 (3)电荷守恒:Mn+和H+所带正电荷总数等于 所带负电荷总数。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,2.有关HNO3参与的氧化还原反应
12、的常用计算方法 (1)原子守恒法。 HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸性作用,以 的形式存在于溶液中;一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。 (2)电子得失守恒法。 HNO3中氮原子获得电子的总物质的量等于金属失去电子的总物质的量。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,(3)离子方程式计算法。 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中 在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应结合离子方程式来计算,先做过量判断,然后根据完全反应的物质进行相关计算。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究
13、一,探究二,【例题2】 38.4 mg铜与适量的浓硝酸反应,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物质的量可能是( ) A.1.010-3 mol B.1.610-3mol C.2.210-3mol D.2.410-3mol,解析：铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O。随着反应的进行,浓硝酸会逐渐变稀,反应则变为3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。参加反应的硝酸一部分起酸性作用,一部分作氧化剂被还原(一部分被还原为NO,一部分被还原为NO2)。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一
14、,探究二,整体分析法: n(HNO3)=n(作酸用HNO3)+n(作氧化剂用HNO3) =2nCu(NO3)2+n(NO)+n(NO2) =2n(Cu)+n(气体) =26.010-4 mol+1.010-3 mol =2.210-3 mol。 答案：C,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,规律方法点拨硝酸与金属反应时,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,计算步骤十分烦琐,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。 例如,变价金属Fe在反应中发生
15、的变化:,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,跟踪训练2足量的铜溶于一定量浓硝酸中,产生NO、N2O4、NO2的混合气体,这些气体若与1.12 L O2(标准状况)混合后通入水中,气体恰好被水完全吸收。若向铜与浓硝酸反应后所得的溶液中加入5 molL-1的H2SO4溶液100 mL,则继续溶解铜的质量是( ) A.6.4 g B.9.6 g C.19.2 g D.24 g,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,192 g 2 mol x 0.2 mol 192 g2 mol=x0.2 mol 解得x=19.2 g,故C项正确。 答
16、案：C,1,2,3,4,5,1.导致下列现象的主要原因与排放NO无关的是( ) A.酸雨 B.光化学烟雾 C.水体富营养化 D.温室效应 解析：NO的排放可以引起酸雨、光化学烟雾、水体富营养化等,但是不能引起温室效应。 答案：D,1,2,3,4,5,2.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HNO3的反应属于置换反应 C.金属与HNO3反应一定不产生氢气 D.可用铁或铝制品盛装浓硝酸,解析：硝酸是强氧化性酸,且浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,A正确;铜与浓、稀硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2H2O+2NO2,3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,两个反应方程式均不符合置换反应的定义,B错误;因为硝酸是氧化性酸,金属与HNO3反应均不
