【教學(xué)課件】第3節(jié) 氮的循環(huán) 第3課時(shí) 參考課件

第三章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第三節(jié)氮的循環(huán)第3課時(shí)

硝酸人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響一、導(dǎo)入新課第二次世界大戰(zhàn)中，玻爾被迫離開(kāi)將要被德國(guó)占領(lǐng)的祖國(guó)。為了表示他一定要返回祖國(guó)的決心，他將諾貝爾金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)氯芙庠谝环N溶液里，裝于玻璃瓶中，然后將它放在柜臺(tái)上。戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，玻爾又從溶液中還原提取出金，并重新鑄成獎(jiǎng)?wù)?。那么，玻爾是用什么溶液使金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)氯芙獾哪?？原?lái)他用的溶液叫王水。而王水的主要成分之一正是我們今天所要學(xué)習(xí)的硝酸?，F(xiàn)在就讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)硝酸的性質(zhì)。二、硝酸的性質(zhì)1.實(shí)驗(yàn)探究硝酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)1：取一瓶濃硝酸、打開(kāi)瓶蓋、小心扇聞濃硝酸的氣味。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：瓶口產(chǎn)生白霧，聞到刺激性氣味。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。二、硝酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)2：在兩個(gè)裝置中各放入一小塊銅片，分別加入少量稀硝酸（4mol?L-1）和濃硝酸（15mol?L-1），觀察發(fā)生的現(xiàn)象。①銅和稀硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅片溶解，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色，并且有無(wú)色氣體生成，在試管口變?yōu)榧t棕色氣體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：銅與稀硝酸常溫下反應(yīng)生成NO氣體。化學(xué)反應(yīng)方程式：3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O二、硝酸的性質(zhì)②銅和濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：反應(yīng)劇烈，有大量氣泡產(chǎn)生，溶液變藍(lán)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：銅與濃硝酸常溫下劇烈反應(yīng)生成NO2氣體?；瘜W(xué)方程式：Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O二、硝酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)3：將實(shí)驗(yàn)2中的銅片換成鐵片進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)，觀察發(fā)生現(xiàn)象。①鐵和稀硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：反應(yīng)劇烈，有大量氣泡產(chǎn)生，溶液變藍(lán)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：銅與稀硝酸常溫下劇烈反應(yīng)生成NO氣體。化學(xué)方程式：②鐵和濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：無(wú)明顯現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：發(fā)生鈍化。Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O二、硝酸的性質(zhì)2.物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度特性無(wú)色液態(tài)刺激性ρHNO3＞ρH2O易揮發(fā)

(2)不穩(wěn)定性：濃硝酸受熱或見(jiàn)光分解，化學(xué)方程式為4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。受熱或光照二、硝酸的性質(zhì)(3)強(qiáng)氧化性：4.用途硝酸是一種重要的化工原料，可用于制造炸藥、染料、塑料和硝酸鹽等。在實(shí)驗(yàn)室里，硝酸是一種重要的化學(xué)試劑。HNO3與金屬的反應(yīng)與非金屬的反應(yīng)如碳Cu稀硝酸濃硝酸C+4HNO3(濃)4NO2↑+CO2↑+2H2O△Fe、Al室溫時(shí)濃硝酸可使鐵、鋁表面形成致密的氧化物薄膜而鈍化Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O二、硝酸的性質(zhì)【思考】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室取出一瓶濃硝酸，發(fā)現(xiàn)溶液顯黃色，與教材中關(guān)于濃硝酸的描述出現(xiàn)偏差。(1)你能幫助該同學(xué)解釋一下原因嗎？應(yīng)該如何避免這種情況的發(fā)生？提示：濃硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光或受熱會(huì)分解成NO2，NO2溶于濃硝酸使溶液顯黃色；濃硝酸應(yīng)該保存在棕色試劑瓶中，并放在陰涼處。(2)你能幫助該同學(xué)去除濃硝酸的黃色嗎？提示：向濃硝酸中通入氧氣(或空氣)，發(fā)生反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，消除黃色。三、硝酸的氧化性【思考】通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)分析硝酸的氧化性，并完成相關(guān)問(wèn)題。問(wèn)題1：金屬活動(dòng)性順序表中排在氫元素前的金屬與酸反應(yīng)一定產(chǎn)生氫氣嗎？金屬活動(dòng)性順序表中排在氫元素后的金屬與酸一定不反應(yīng)嗎？提示：均不一定。如Fe與HNO3反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，Cu與濃、稀硝酸均可以反應(yīng)。三、硝酸的氧化性

三、硝酸的氧化性問(wèn)題4：金屬與硝酸的反應(yīng)中，硝酸起什么作用？分別是如何體現(xiàn)的？提示：①?gòu)?qiáng)氧化性：HNO3中＋5價(jià)的氮元素有很強(qiáng)的得電子能力。例如將Fe氧化為高價(jià)態(tài)的Fe3+。②酸性：生成了鹽類物質(zhì)。例如Fe(NO3)3、Al(NO3)3。四、硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算【探究】問(wèn)題1：銅與足量稀硝酸反應(yīng)時(shí)，表現(xiàn)酸性的HNO3與作氧化劑的HNO3物質(zhì)的量之比是多少？提示：Cu與稀硝酸反應(yīng)：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。當(dāng)有8molHNO3參加反應(yīng)時(shí)，有2molHNO3表現(xiàn)氧化性，6molHNO3表現(xiàn)酸性，故表現(xiàn)酸性的HNO3與作氧化劑的HNO3物質(zhì)的量之比為3∶1。四、硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算

問(wèn)題2：mgCu與足量的一定濃度的硝酸充分反應(yīng)，生成VLNO、NO2混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是多少？四、硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算金屬HNO3M(NO3)xNO、NO2等全部電離、可以參加其他反應(yīng)N原子守恒得失電子守恒

利用離子方程式快速找出各種量的相互關(guān)系兩個(gè)守恒一個(gè)關(guān)系一個(gè)技巧體現(xiàn)酸性體現(xiàn)氧化性參加反應(yīng)未參加反應(yīng)【總結(jié)】守恒法突破硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算題1．思維模型四、硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算2．計(jì)算中守恒思想的應(yīng)用原子守恒法

得失電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)、HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量四、硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算電荷守恒法

離子方程式計(jì)算法

五、人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響1.含氮物質(zhì)的來(lái)源及危害化石燃料燃燒，植物體焚燒，土壤和動(dòng)物排泄物中含氮化合物的轉(zhuǎn)化氮氧化物產(chǎn)生危害與碳?xì)浠衔锇l(fā)生反應(yīng)與水反應(yīng)生成硝酸和亞硝酸光化學(xué)煙霧酸雨工業(yè)廢水農(nóng)業(yè)廢水危害水體富營(yíng)養(yǎng)化五、人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響2.減少人體活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境影響的措施(1)控制進(jìn)入大氣、土壤和水體中含有氮元素的物質(zhì)的量。(2)增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)含有氮元素的物質(zhì)的吸收能力。五、人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響【思考】光化學(xué)煙霧是汽車、工廠等污染源排入大氣的碳?xì)浠衔锖偷趸?NOx)等一次污染物在陽(yáng)光(紫外光)作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物所形成的煙霧污染現(xiàn)象，是碳?xì)浠衔镌谧贤饩€作用下生成的有害淺藍(lán)色煙霧。光化學(xué)煙霧有什么危害？提示：人和動(dòng)物受到的主要傷害是眼睛和黏膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。六、課堂練習(xí)

D六、課堂練習(xí)例2．38.4mg銅與適量的濃硝酸反應(yīng)，銅全部反應(yīng)后，共收集到22.4mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，反應(yīng)消耗的HNO3物質(zhì)的量可能是(

)A．1.0×10－3mol B．1.6×10－3molC．2.2×10－3mol D．2.4×10－3molC

六、課堂練習(xí)例3．下列現(xiàn)象的產(chǎn)生