1、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。(重点)2了解自然界中硝酸的形成过程。3了解人类活动对氮的循环的影响，知道形成酸雨、光化学烟雾和水体富营养化等环境问题的原因。授课提示：对应学生用书第68页一、硝酸的物理性质1纯硝酸为无色、易挥发、有刺激性气味的液体。2硝酸沸点低，易挥发。(想一想：打开盛浓硝酸的试剂瓶有什么现象？瓶口会产生白雾)HNO3质量分数为95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。二、硝酸的化学性质1酸的通性：硝酸在水溶液中可以电离出H，具有酸的通性，电离方程式：HNO3=HNO。2不稳定性(1)不稳定性：浓硝酸受热或见光易分解，化学方程式为4H
2、NO34NO2O22H2O。(2)保存方法：保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。3强氧化性(1)硝酸能与除铂、金、钛以外的大多数金属反应，如：Cu、Ag等Cu与浓硝酸反应的化学方程式为Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。(2)使金属钝化：常温下，浓硝酸可使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化。(3)浓硝酸在加热条件下，能与碳单质发生氧化还原反应。化学方程式为C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。三、硝酸的用途硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、硝酸盐、染料等，也是实验室里重要的化
3、学试剂。四、人类活动对氮循环和环境的影响1以NO和NO2为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。2汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的一种有毒烟雾，称为光化学烟雾。3水体中过量的氮会对水体造成污染，当进入水体的氮元素的含量增大时，会造成水体的富营养化，导致藻类“疯长”并迅速地覆盖在水面上。水体中的氮主要来源于工业废水、生活污水、农田灌溉以及水产养殖所投入的饵料和肥料等。多维思考自主预习1常温下，下列溶液可以用铝槽车装运的是()A氢氧化钠溶液B浓盐酸C浓硝酸 D稀硝酸答案：C2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
4、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、氧气放出答案：A3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：B4硝酸既有酸性又有强氧化性。下列化学反应在适宜条件下都能发生，其中硝酸只表现出酸性的是()A木炭与浓硝酸反应B金属铜与浓硝酸反应C氧化铜与浓硝酸反应D氧化亚铁与浓硝酸反应答案：C授课提示：对应学生用书第69页要点一硝酸的不稳定性实验实验现象结论()试管内产生红棕色气体，浓硝酸呈黄色，集气瓶中收集到无色气体浓硝酸受热或见光易分解，具有不稳定性，分解产生NO2，化学反应方程式：4HNO3(浓)4NO2O22H2O问题探
5、究1实验室中硝酸如何保存？什么样的试剂需要保存在棕色试剂瓶中？答案：保存硝酸用棕色细口玻璃瓶低温避光保存，不能用橡胶塞，原因是硝酸腐蚀橡胶。见光易分解的试剂需要保存在棕色试剂瓶中，如：浓(稀)硝酸、氯水、硝酸盐等。2为什么久置的浓硝酸呈黄色？如何消除？答案：因为浓硝酸分解产生的红棕色的NO2气体溶解在溶液中，使溶液显黄色。向溶液中通入氧气(或空气)，4NO2O22H2O=4HNO3(浓)。要点二硝酸的强氧化性1硝酸与金属的反应实验实验现象结论()铜片逐渐溶解；铜片表面快速产生气泡；液面上空出现红棕色气体；溶液由无色变为蓝色铜与浓硝酸剧烈反应，生成NO2和Cu2()铜片逐渐溶解；铜片表面缓慢产生
6、气泡；反应开始液面上空出现红棕色气体，后期出现无色气体；溶液由无色变为蓝色铜与稀硝酸缓慢反应，生成NO和Cu2将实验()中铜片改为铁片或铝片无现象铁、铝遇浓硝酸发生“钝化”2.硝酸与非金属的反应浓硝酸在加热条件下，能与碳单质发生氧化还原反应。化学方程式为C4HNO3(浓)CO24NO22H2O，硝酸的作用：表现出强氧化性。归纳总结1铜与浓、稀硝酸反应的离子方程式：(1)Cu与浓硝酸反应：Cu4H2NO=Cu22NO22H2O；(2)Cu与稀硝酸反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。2铁与稀硝酸反应的化学方程式：(1)稀HNO3与少量铁反应：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2
7、H2O；(2)稀HNO3与过量铁反应：3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O。问题探究1过量的铜片与一定量的浓硝酸充分反应，生成的气体的成分是什么？为什么？答案：生成的气体的成分为NO、NO2的混合物。铜先与浓硝酸反应生成NO2，随着反应的进行浓硝酸变成稀硝酸，得到NO气体，所以是NO和NO2的混合气体。2向上题反应后的溶液中加入稀硫酸，铜片的质量会发生什么变化？如果有变化写出反应的离子方程式。答案：铜片的质量会减少，溶液中有NO，稀硫酸电离出H，所以铜会继续和硝酸反应。3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。3铜粉放入稀硫酸中无现象，当加入一种盐后，铜粉溶解，此盐是什么盐
8、？写出相应反应的离子方程式。答案：可以是硝酸盐或铁盐。3Cu8H2NO=3Cu32NO4H2O或Cu2Fe3=Cu22Fe2。4钝化的条件有哪些？钝化是物理变化还是化学变化？钝化体现了浓硝酸的什么性质？答案：常温下，Fe、Al遇浓硝酸钝化是在金属表面形成一层致密的氧化膜，阻止内部金属与浓硝酸的反应进一步进行，并非不反应，是化学变化，体现了浓硝酸的强氧化性。探究应用将1.92 g铜粉投入到某硫酸和硝酸的混合溶液中，其中，硫酸和硝酸的浓度均为1 mol/L，溶液体积为40 mL，待充分反应后若只生成NO气体，则最多可收集到标准状况下的NO的体积为()A336 mLB112 mLC448 mL D2
9、24 mL解析：根据3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O 3822 0.03 0.12 0.04 x可见0.03 mol铜完全反应，H、NO3均过量，故30.032xx0.02 molV(NO)0.0222.4 L/mol1 000 mol/L448 mL。答案：C要点三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 (1)pH5.6的雨水称为酸雨：酸雨分硫酸型和硝酸型，我国酸雨类型为硫酸型，主要是大量含硫化石燃料的燃烧造成的。(2)“赤潮”和“水华”均是水体富营养化造成污染的结果。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
10、统对有害物质的吸收能力，如保护森林、植树造林等。探究应用选用下列物质填空(填序号)：二氧化碳二氧化硫氮氧化物氟氯烃(1)会破坏臭氧层的物质是_。(2)过量会导致温室效应加剧的物质是_。(3)造成酸雨的物质是_。(4)导致光化学烟雾的物质是_。答案：(1)(2)(3)(4)学科素养培养(十九)科学探究与创新意识授课提示：对应学生用书第71页培养方向认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。素养特训已知NO是无色气体，有毒。铜片投入稀硝酸中能发生反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。现有三瓶标签脱落的无色透明溶液，分别是稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸，请设计两种方法鉴别它们。操作步骤现象及结论方法一(1)各取少量溶液于试管中，分别滴加Ba(NO3)2溶液(2)各取剩余的两种溶液于试管中，分别滴加AgNO3溶液(1)产生白色沉淀的是稀硫酸(2)产生白色沉淀的是稀盐酸，剩余的是稀硝酸方法二(1)各取少量溶液于试管中，分别加入铜片(2)各取剩余的两种溶液于试管中，分别滴加BaCl2溶液(1)有气泡产生的是稀硝酸(2)产生白色沉淀的是稀硫酸，剩余的是稀盐酸
