1、第3章 物质的性质与转化 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 丹麦物理学家玻尔玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得过诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在王水里，装于玻璃瓶中。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他们却一无所知。战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。你知道王水的成分吗？硝酸能将金质奖章溶解吗？1.结合真实情境并通过实验探究，了解硝酸的主要性质，认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。2.结合真实情境，认识氮的化合物在农业生产中的应
2、用和对生态环境的影响。1.宏观辩识与微观探析：能从物质类别和化合价角度预测硝酸的性质及转化。2.科学探究与创新意识：能根据教材中给出的硝酸的性质的探究问题，设计简单的实验方案，完成操作，观察现象,对实验现象做出解释。3.科学态度与社会责任：能主动关心与氮的氧化物有关的环境保护等社会热点问题.形成与环境和谐共处，合理利用自然资源的观念。体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，让我们一起吧！进走课堂一、硝酸的性质 硝酸的物理性质 （1）纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。（2）硝酸能以任意比溶于水。（3）质量分数为69%的硝酸为浓硝酸；质量分数为95%以上的硝酸为发烟硝酸。1.物理性质 反应物
3、 现象或化学方程式 与指示剂 与金属氧 化物反应 与盐反应 与碱反应 使紫色的石蕊试液变红 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O 2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2+H2O HNO3+NaOH=NaNO3+H2O 2.化学性质（1）具有酸的通性 4HNO3 =2H2O+4NO2+O2 受热 或见光 1.浓硝酸为什么常呈黄色？阴凉、避光（棕色试剂瓶）硝酸分解产生的二氧化氮气体溶于硝酸而使硝酸呈黄色（2）不稳定性 2.如何保存硝酸？【提示】【提示】【想一想】（3）强氧化性：与金属反应（除Au和Pt外）3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+4HN
4、O3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 反应的化学方程式：金属稀硝酸NO NO2 浓硝酸现象：浓硝酸与铜常温下即能反应，生成红棕色气 体和蓝色溶液。稀硝酸与铜反应，生成无色气体和蓝色溶液；生成的气体与空气接触后，变为红棕色气体。2.实验室能否用硝酸与活泼的金属制取氢气？活泼金属不能与氧化性酸（硝酸）反应来制取氢气【提示】1.试写出铜与浓、稀硝酸反应的离子方程式 Cu+4H+2NO3-（浓）=Cu2+2NO2+2H2O 3Cu+8H+2NO3-（稀）=3Cu2+2NO+4H2O【提示】【学与用】【问题探究】一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生 哪些变化?反应停止后,如果在溶液中再加入足量稀
5、盐酸会出 现什么情况?溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜,当然此时NO3-/H+的溶度较稀。一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 随着反应进行,硝酸由浓变稀,则发生:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O 将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用 时，收集到气体为1.12L（标准状况）则所消耗的硝 酸的物质的量是（）A.0.12mol B.0.11mol C.0.10mol D.0.08mol B 【学以致用】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO
6、3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OX 4X 2X Y 8/3Y2/3Y X+Y=0.03 2X+2/3Y=0.05 X=0.0225 Y=0.0075 n(HNO3)=40.0225mol+8/30.0075mol=0.11mol 1.92g铜粉 n(Cu)=0.03mol，气体为1.12L n(气体)=0.05mol 方法一 【深度分析】元素守恒法：n(HNO3)=0.05mol+0.06mol=0.11mol 1.92g铜粉，气体为1.12L Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(N
7、O3)2+2NO+4H2O n(HNO3)=n(氧化性)+n(酸性)n(氧化性)=1.12L/22.4Lmol-1=0.05mol n(酸性)=21.92g/64gmol=0.06mol 方法二【方法总结】关于硝酸与金属反应的计算方法(1)电子守恒法 硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总 数等于金属原子失去的电子总数。(2)原子守恒法 硝酸与金属反应时，反应前HNO3中的NO3-部分仍以NO3-的形 式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量 之和与反应消耗的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 HNO
8、3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NO3-与硫酸电离出的H仍能继 续与金属反应，如：3Cu8H2NO3-=3Cu22NO4H2O。钝化常温下，浓硝酸能使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化。与还原性化合物反应 如与S2-、H2S、SO2、SO32-、Fe2+、I-等反应。与非金属的反应C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2O 所以可以用铝制或铁制容器盛放浓硝酸二、人类活动对氮循环和环境的影响 NO NO2 伦敦光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾广州光化学烟雾酸雨硝酸型酸雨酸雨的形成酸雨的危害水体富营养化含氮、磷化合物的排放被污染的河流悲哀的海豚赤潮与还原性
9、离子硝酸物理性质化学性质酸性不稳定性强氧化性与金属铜与单质碳钝化1.我国清代本草纲目拾遗中记载无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金 其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里 的“强水”是指 （）A氨水 B硝酸 C醋 D卤水 B 2.下列对于硝酸的认识，正确的是（）A.硝酸露置于空气中，溶液浓度会增大 B.铜与硝酸的反应属于置换反应 C.硝酸可氧化Fe2+D.铁或铝与浓硝酸不反应 C B 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 B 3.长期放置的浓硝酸常显黄色，消除其黄色最 好的方法是()A.在光亮处放置 B
10、.通入适量的空气 C.加入足量水 D.加入漂白粉5.（双选）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.反应速率：两者相同 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：前者深，后者浅 D.反应中转移的电子总数：前者多，后者少 BC 6.等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质 的量最多的是()A.FeO B.Fe2O3 C.FeSO4 D.Fe3O4 A 7.(2019江苏高考节选)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为。(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O；2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O。吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气。2NH3+2O2 N2O+3H2O NaNO3 NO 一个人的行为模式决定他的心智思想，也就决定他的命运。