氮的循環(huán)(第三課時)

氮的循環(huán)(第三課時)第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一【目標(biāo)引領(lǐng)】１、通過觀察思考，認識硝酸的性質(zhì)。2、了解人類活動對自然界氮的循環(huán)和環(huán)境產(chǎn)生的影響重點：硝酸的性質(zhì)。難點：硝酸的氧化性。第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一2009年09月07日

據(jù)報道：一輛油罐車發(fā)生泄露，數(shù)百公斤硝酸液體噴射而出。

油罐車尾部不斷有紅棕色的濃煙冒出，空氣中散發(fā)出一陣陣刺激性氣體。大量液體延綿十多米，工作人員正用泥土掩蓋防止其繼續(xù)擴散。泄漏的工業(yè)硝酸流淌一地第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一四、硝酸的性質(zhì)

1、物理性質(zhì)

純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。硝酸能以任意比溶解于水。質(zhì)量分數(shù)為69%的硝酸為濃硝酸；質(zhì)量分數(shù)為95%以上的硝酸為發(fā)煙硝酸。第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一2、硝酸的化學(xué)性質(zhì)1）具有酸的通性2）不穩(wěn)定性電離方程式:HNO3=H++NO3-4HNO3====2H2O+4NO2↑

+O2↑受熱或見光第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一濃硝酸和銅反應(yīng)劇烈，銅片溶解；產(chǎn)生紅棕色的氣體，溶液變綠色;稀硝酸和銅反應(yīng)緩慢，銅片溶解；有無色的氣體產(chǎn)生，氣體接觸空氣時立即變成紅棕色；溶液由無色變?yōu)樗{色。硝酸和銅的反應(yīng)：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一3）強氧化性（HNO3）+5①與金屬反應(yīng)——除金、鉑、鈦外（常溫下，濃硝酸可使鐵、鋁鈍化）硝酸作用：酸性和氧化性規(guī)律：硝酸的濃度越大，氧化性越強。產(chǎn)物與硝酸的濃度有關(guān)，一般濃硝酸被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一①常溫下為什么可以用鋁槽車或鐵罐運輸濃硝酸？鋁、鐵等金屬可以在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象，濃HNO3會把鋁或鐵的表面氧化，形成一層薄而致密的氧化膜，阻止了反應(yīng)的進一步發(fā)生．遇熱時，該氧化膜會被破壞．因此常溫下鋁、鐵制品可以盛放冷的濃HNO3．第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一硝酸與金屬反應(yīng)時，硝酸被還原的程度取決于硝酸的濃度和還原劑的強弱。對于同一種還原劑來說，濃HNO3氧化性很強，在此過程中生成氮的低價氧化物在強的氧化氣氛中不能存在，繼續(xù)被氧化成高價的氮的氧化物，所以產(chǎn)物為NO2當(dāng)硝酸較稀時，它的氧化性較弱，氮的低價氧化物也能夠存在，所以主要產(chǎn)物是NO．濃HNO3與Cu反應(yīng)放出NO2氣體要比稀HNO3與Cu反應(yīng)放出NO氣體劇烈的多，所以濃HNO3氧化能力比稀HNO3氧化能力更強。②銅與濃HNO3反應(yīng)時，放出NO2氣體，與稀HNO3反應(yīng)時，放出NO氣體。能否由此說明稀HNO3比濃HNO3的氧化能力更強？第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一3）強氧化性（HNO3）+5硝酸的作用：只有氧化性①與金屬反應(yīng)——除金、鉑、鈦外（常溫下，濃硝酸可使鐵、鋁鈍化）硝酸作用：酸性和氧化性規(guī)律：硝酸的濃度越大，氧化性越強。產(chǎn)物與硝酸的濃度有關(guān)，一般濃硝酸被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO②與某些非金屬單質(zhì)（如碳、硫）反應(yīng)C+4HNO3（濃）CO2↑+4NO2↑+2H2O③硝酸與還原性化合物反應(yīng)（如Fe2+、I-、S2-等）第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一玻爾巧藏諾貝爾金獎?wù)露?zhàn)期間，由于德軍即將占領(lǐng)丹麥，丹麥物理學(xué)家，諾貝爾獎獲得者玻爾被迫要離開自己的祖國。他堅信以后一定能返回祖國，決心把心愛的諾貝爾獎?wù)铝粝?。為了不使獎?wù)侣淙氲萝娭?，他把獎?wù)氯芙庠谝环N溶液中，并存放在瓶子里。丹麥被德軍占領(lǐng)后，納粹分子闖進玻耳家中，連獎?wù)碌挠白右矝]發(fā)現(xiàn)。戰(zhàn)后，玻耳從溶液中提取出金，又重新鑄成了獎?wù)隆＿@種溶液就是王水（由濃鹽酸與濃硝酸按體積比3：1混合而成）。第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一五、人類活動對自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響

NONO2第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一倫敦光化學(xué)煙霧洛杉磯光化學(xué)煙霧廣州光化學(xué)煙霧第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一酸雨酸雨的形成酸雨的危害第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一水體富營養(yǎng)化悲哀的海豚被污染的河流第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一本節(jié)課你的收獲有哪些？還存在哪些疑惑？第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

【互動探究】（1）稀硝酸和鐵反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是惟一的嗎？提示:不惟一。稀硝酸過量時生成Fe(NO3)3，稀硝酸不足時生成Fe(NO3)2。第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一【互動探究】(2)稀硝酸中滴入石蕊試液，硝酸體現(xiàn)什么性質(zhì)?提示：稀硝酸中滴入石蕊試液，溶液只變紅，硝酸只體現(xiàn)酸性。(2)若B選項改為氧化亞鐵，硝酸體現(xiàn)什么性質(zhì)？提示:氧化亞鐵與硝酸反應(yīng)時，+2價的鐵具有還原性，能被硝酸氧化，硝酸體現(xiàn)氧化性，同時生成的硝酸鐵中硝酸根離子是硝酸未被還原得到的，體現(xiàn)酸性。第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一【變式訓(xùn)練】下列反應(yīng)中的酸只體現(xiàn)了酸性的是()A．MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2OB．3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OC．Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑D．Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O【解析】選C。A項，鹽酸體現(xiàn)了酸性和還原性；B項，HNO3體現(xiàn)了酸性和氧化性；D項,濃硫酸體現(xiàn)了氧化性和酸性。第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一【互動探究】(3)

Cu與稀HNO3反應(yīng)的改進：現(xiàn)象：反應(yīng)緩慢，銅片溶解；有無色的氣體產(chǎn)生，氣體接觸空氣時立即變成紅棕色；溶液由無色變?yōu)樗{色。反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Cu+8HNO3（?。?3Cu(NO3)2+2NO↑將裝置連接好，打開活塞，然后往U型管左管口加入稀硝酸，直到將右端空氣完全排出，關(guān)閉活塞，當(dāng)右端產(chǎn)生適量氣體后，打開活塞，觀察氣體顏色變化，然后關(guān)閉活塞。操作：改進后的優(yōu)點：1、減少了污染。2、便于觀察生成的氣體，準(zhǔn)確判斷產(chǎn)物。NONO2第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一【典例2】9.7gCu和Zn的合金與足量的稀HNO3反應(yīng)，還原產(chǎn)物只有NO氣體，其體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24L。將溶液稀釋為1L，測得溶液的c(H+)=0.1mol/L，此時溶液中NO3-的濃度為A．0.3mol/LB．0.4mol/LC．0.2mol/LD．0.6mol/L【思路點撥】解答本題注意以下兩點：第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一【自主解答】選B。n(NO)=0.1mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol×3=0.3mol，n(Cu+Zn)=0.3mol÷2=0.15mol，n［Cu(NO3)2］+n［Zn(NO3)2］=0.15mol，其中所含n(NO3-)=0.3mol，溶液的c(HNO3)=c(H+)=0.1mol/L，其中含n(NO3-)=0.1mol，溶液中NO3-的總濃度為0.4mol/L。第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一【互動探究】(1)題中參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是多少？提示:n(HNO3)還原=n(氣體)=0.1mol，n(HNO3)未還原=2［nCu(NO3)2+nZn(NO3)2］=0.3mol，參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量為0.4mol。(2)若合金與濃硝酸反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO2氣體，結(jié)果如何？提示:若氣體為NO2，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol×1=0.1mol，n(Cu+Zn)=0.05mol，NO3-的總濃度為0.05mol/L×2+0.1mol/L=0.2mol/L。第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

【變式訓(xùn)練】物質(zhì)的量之比為2∶5的鋅與稀硝酸反應(yīng)，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O，反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余，則該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是()A．1∶4B．1∶5C．2∶3D．2∶5第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一【解析】選A。設(shè)2molZn參與反應(yīng)，因Zn無剩余，則最終生成了2molZn(NO3)2，顯然含有4molNO3-

，這部分是沒有參與氧化還原反應(yīng)的HNO3，根據(jù)得失電子守恒有：2×n(Zn)=n(HNO3)×4，則n(HNO3)=1mol，即有1molHNO3被還原。第32頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一【典例】在某100mL的混合液中，硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol·L-1、0.1mol·L-1,向該混合液中加入1.92g銅粉,加熱,待充分反應(yīng)后,所得溶液中銅離子物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)是A.0.15B.0.225C.0.35D.0.4