鲁科版化学 硝酸、人类活动对氮循环和环境的影响
鲁科版高中化学必修1 3.3.3 硝酸的性质 人类活动对氮循环和环境的影响

第3课时硝酸的性质人类活动对氮循环和环境的影响[知识梳理]知识点一硝酸此图为硝酸的安全周知卡,硝酸的危险性类别为什么是“腐蚀”,浓、稀硝酸分别有什么样的性质?请学习下列知识点找到[答案]:1.物理性质纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体,沸点低,易挥发,在空气中呈“白雾”状,质量分数95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。
2.化学性质(1)酸性:属于强酸,具有酸的通性,如CaCO 3与HNO 3反应CaCO 3+2HNO 3(稀)===Ca(NO 3)2+CO 2↑+H 2O 。
(2)不稳定性:见光或受热易分解,化学方程式为4HNO 3=====受热或光照4NO 2↑+O 2↑+2H 2O 。
市售浓HNO 3呈黄色,因硝酸分解产生的NO 2溶在硝酸里,故浓HNO 3应保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。
(3)强氧化性:①与金属反应:硝酸具有强氧化性,能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应。
a .Cu 与浓HNO 3反应的化学方程式为Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 。
Cu 与稀HNO 3反应的化学方程式为3Cu +8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O 。
既表现HNO 3的氧化性,又表现酸性,HNO 3→NO 2、NO ,氧化性,HNO 3→Cu(NO 3)2,酸性b .与Fe 、Al 反应:常温时浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化,所以可以用铁容器或铝容器盛放浓硝酸。
②与非金属反应:碳与浓硝酸反应的化学方程式为C +4HNO 3(浓)=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 。
只表现氧化性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、硝酸盐等。
知识点二 人类活动对氮循环和环境的影响企业违规排污,会对环境带来什么样的污染?常见的污染有哪些?带着这些问题完成下列知识点:1.含氮氧化物的危害(1)臭氧层空洞:主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的;会使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。
硝酸人类活动对氮循环和环境的影响课件高一上学期化学鲁科版

A.60 mL
B.45 mL C.30 mL D.15 mL
知识运用
2.将镁铝铁合金投入到300 mL硝酸溶液中,金属恰好完全溶解生成Mg2+、Al3+和 Fe3+;硝酸全部被还原为一氧化氮,其体积为6.72 L(标准状况),当加入300 mL某 浓度氢氧化钠溶液时,金属阳离子恰好全部沉淀,干燥后测得质量为27.2 g。下列 有关推断正确的是( B ) A.参加反应的硝酸的物质的量为0.9 mol B.参加反应的金属的质量为11.9 g C.硝酸的物质的量浓度为3 mol·L-1 D.氢氧化钠的物质的量浓度为6 mol·L-1
课堂小结
01 硝酸的不稳定性 02 硝酸的强氧化性 03 硝酸的酸性
知识整合
化合价
+5 +4 +2 0
-3
NH3
氢化物
不同价态氮元素的物质之间的转化可借助氧化还原反应
相同价态氮元素的物质之间的转化可借助复分解反应 HNO3
NO2 NO N2
NH3·H2O
单质
氧化物
酸
碱
盐 物质类别
本节内容结束
THANKS
知识运用
3.某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行试验(夹持仪 器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得 出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、3 mo/L 稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液、二氧化碳
知识运用
(1)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是 __3_m__o_l/_L_稀__硝__酸__、__浓__硝__酸__、__氢__氧__化__钠__溶__液______。 (2)滴加浓硝酸之前先检验装置的气密性,再加入药品;打开弹簧夹后_通__入__C_O__2 __一__段__时__间__,__关__闭__弹__簧__夹__,__将__装__置__⑤__中__导__管__末__端__伸__入__倒__置__的__烧__瓶__内______。 (3)装置①中发生反应的化学方程式是_C_u_+_4_H__N_O_3_(_浓__)_=_=_=_C__u_(N__O_3_)_2+__2_N_O_2_↑_+_2_H__2O_。
最新鲁科版高中化学必修第一册第3章第3节第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响

探究2 人类活动对氮循环和环境的影响 问题探究
水体中的氮元素来源主要有哪些?有什么危害? 提示 水体中的氮元素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。水体中富含氮元素会导致水体富营养化, 从而造成“赤潮”和“水华”。
深化拓展
1.主要环境污染 污染
具体表现 类型
主要物质或原因
必备知识
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 g·cm-3。通常市售硝酸中HNO3的质量分数为68%~70%,密 度约为1.42 g·cm-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,通常叫作发烟硝酸。
恒法
电子的物质的量等于金属失电子的物质的量
电荷守恒法 HNO3过量时反应后溶液中不考虑OH-,则有: c(NO3- )=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)
金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于生成的硝酸盐
离子方程式 中的NO3- 在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此
2021
高中同步学案
GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HAU SHE JI
第3章 第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
内
01 课前篇 素养初探
容
索
02 课堂篇 素养提升
引
1.通过对浓硝酸性质的学习,认识一氧化氮、二氧化氮、硝
酸的物理性质和化学性质以及典型的实验现象,能书写主要
酸雨
SO2、氮氧化物
光化学烟雾 氮氧化物、碳氢化合物
高中化学第3章第2节硝酸人类活动对氮循环课件鲁科版必修1

答案:(1)利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽,以排除对Cu 与稀硝酸反应生成的气体产物观察的干扰
打开K,当装置C中产生白色沉淀时,关闭K
CaCO3+2HNO3====Ca(NO3)2+CO2↑+H2O (2)铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍为无色,溶液变为蓝
色
3Cu+8H+2+N
O
3
====3Cu2++2NO↑+4H2O
第3课时 硝酸 人类活动对氮循环 和环境的影响
1.掌握硝酸的物理性质和化学性质。 2.了解人类活动对氮循环的影响,知道酸雨、光化学烟雾和富 营养化等环境问题。 3.了解如何减少氮氧化物的排放,树立环境保护意识。
一、硝酸 1.物理性质
无
液
刺激性
易
其中_9_5_%_以__上__的浓硝酸称为发烟硝酸①。
(3)氮氧化合物也可以形成酸雨。( √ ) 分析:氮氧化合物也可与水反应产生硝酸或亚硝酸,从而形成酸 雨。 (4)实验室中可以用锌与稀硝酸反应制取氢气。( × ) 分析:硝酸具有强氧化性,与金属反应不产生氢气。
2.问题思考 (1)用两根玻璃棒分别蘸取浓硝酸和浓氨水,相互靠近时,会有 什么现象,原因是什么? 分析:会有白烟生成。因为浓硝酸和浓氨水均易挥发,当二者靠 近时,挥发出的硝酸与氨化合生成NH4NO3固体。看到的现象 就是有白烟生成。
时溶液中
N
O
3
的浓度为(
A.0.3 mol·L-1
) B.0.4 mol·L-1
C.0.2 mol·L-1
D.0.6 mol·L-1
【解题指南】解答本题应注意以下2点:
(1)弄清溶液中 N O的3 来源。 (2)可用守恒法解题。
化学必修ⅰ鲁科版3.22硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响.

• 4】► 【体验
在某100 mL的混合液中,硝酸和硫酸 的物质的量浓度分别是0.4 mol· L-1、0.1 mol· L-1,向该混合液中加入1.92 g铜粉 ,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离 子物质的量浓度(mol· L-1)是 ( )。 • A.0.15 B.0.225 解析 根据 3Cu+8H +2NO3 ===3Cu2 +2NO↑+4H2O • C.0.35 3 8 2 D.0.45 3
象?
–提示 先变红后退色。
• 4】 钝化是物理变化还是化学变化? 【慎思
–提示 化学变化。
• 5】 硝酸与金属反应体现了硝酸的什么性 【慎思 质?
–提示 酸性和强氧化性。
• 6】 “保护环境,就保护人类自己”,下列环 【慎思 • • • • •
境问题与产生的主要原因不相符的是 ________。 (1)“臭氧空洞”主要是大量使用氟氯烃等引 起的 (2)“光化学烟雾”主要是由NOx等引起的 (3)“酸雨”主要是由空气中CO2浓度增大引 起的 (4)“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等 引起的 (5)“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增
• (3)硝酸能够与除Pt、Au、Ti以外的几乎所 有的金属发生反应,硝酸与金属反应不生 成H2,而生成N的低价化合物。浓硝酸一般 生成NO2,稀硝酸生成NO,硝酸越稀还原 产物的价态越低。 • (4)浓硝酸在常温下能使铁、铝发生钝化。 • (5)硝酸与变价金属反应时,一般使金属生 成高价态化合物,如Fe与足量硝酸反应, 生成Fe(NO3)3,而不是Fe(NO3)2。 • (6)硝酸盐在酸性溶液中相当于稀硝酸,与 具有还原性的离子不能大量共存,如Fe2+ 、S2-、SO32-等均能被硝酸氧化。
常温 _____时浓硝酸可使 铁、铝 • b.钝化: _______表 铁 铝 面形成致密的氧化膜而钝化,所以可以用 ___容器或___容器盛放浓硝酸。 • ②与非金属反应 • 炭与浓硝酸反应的化学方程式为
高中化学3.2.3硝酸人类活动对氮循环和环境的影响课件鲁科必修1

目标导航
预习导引
一
二
一、硝酸
1.物理性质
色味
挥发性 溶解性 任意比例 无 刺激性 液 比水大 易挥发 与水互溶
态 密度
目标导航
预习导引
一
二
2.化学性质
目标导航
预习导引
一
二
预习交流
1.实验室应如何保存硝酸?
答案:将硝酸放在棕色试剂瓶中避光保存且置于阴凉处。
2.久置的浓硝酸为什么常呈黄色? 答案:硝酸分解产生的二氧化氮气体溶于硝酸而使硝酸呈黄色。 3.在铜与硝酸的反应中,硝酸表现了哪些性质? 答案:铜与硝酸的反应中,硝酸表现了强氧化性和酸性。
2-
问题导学
即时检测
一
二
问题导学即时检测来自一二问题导学
即时检测
一
二
迁移与应用
例238.4 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的物质的量可能是( A.1.0×10-3 mol B.1.6×10-3 mol )
C.2.2×10-3 mol D.2.4×10-3 mol
问题导学
即时检测
一
二
实验 实验 3:
实验现象 稀硝酸与铜反应较剧 烈,放出无色气体,生 成蓝色溶液
结论 稀硝酸被还原为 NO,化学方程式为 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
实验 4:
加稀盐酸时无明显现 象;
Cu 和稀盐酸不反应; NO3 在酸性条件下表现强氧化性,离 子方程式: 3Cu+8H++2NO3 3Cu2++2NO↑+4H2O
高中化学第3章第2节第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响鲁科鲁科高中化学

第二十一页,共二十七页。
解题归纳 氧化性酸与酸的氧化性
(1)酸的氧化性是 H+的性质,是酸的通性,所有的酸 都具有此特质,H+的氧化性较弱,它只能氧化活动性排 在氢前面的金属。
(2)氧化性酸是指酸根中显正价的元素表现出来的性 质,如 HNO3、H2SO4(浓)、HClO 等,它们的氧化性非常 强,不仅能氧化排在氢前面的金属,还能氧化排在氢后面 的金属及非金属。例如:浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸都是强 氧化性酸。
第二十页,共二十七页。
解析:A 项,浓硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液变红 色,又因浓硝酸的强氧化性而使其退色。B 项,因稀硝酸 有强氧化性,与锌反应不产生 H2。C 项,因浓硝酸不稳 定,见光或受热易分解,因此应用棕色瓶盛装,避光保 存。D 项,硝酸使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色退去,是 硝酸与氢氧化钠中和的缘故。
第六页,共二十七页。
(2)不稳定性。 4HNO3光=照==或==△4NO2↑+O2↑+2H2O,硝酸越浓, 越 NO2 分解。 (3)强氧化性。 HNO3 中+5 价 N 有很强的得电子能力。不论浓、稀 HNO3 都具有强氧化性。
第七页,共二十七页。
规律: ①浓 HNO3 被还原成 NO2,稀 HNO3 被还原成 NO。 ②硝酸越浓,其氧化性越强。 ③还原剂一般被氧化成最高价态。 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、硝酸盐等,也是实验室里的重要化学试剂。
第二十四页,共二十七页。
第二十五页,共二十七页。
第二十六页,共二十七页。
内容(nèiróng)总结
第3章 自然界中的元素(yuán sù)
No
Image
12/11/2021
第二十七页,共二十七页。
高中化学第3章自然界中的元素第2节第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响课件鲁科版必修

2.减少人类活动对氮循环和环境的影响的措施 (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、植树造林等。
答案
归纳总结
含氮物质的来源及其危害
例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
解析 氮氧化物和碳氢化合物会产生光化学烟雾,氮、磷元素大量进入水中造成水 体富营养化,氮氧化物和硫的氧化物会形成酸雨。故A、C、D三项都与氮的循环有 关。白色污染是指废弃塑料造成的污染,与氮的循环无关。
解析 根据反应
知,A项正确;
HNO3在该反应中既表现酸性又表现氧化性,B项正确; 根据双线桥分析,该反应每生成2 mol NO转移 6 mol电子,C项正确;
HNO3被还原生成NO,若有8 mol HNO3被还原,则生成8 mol NO,D项错误。
123456
解析 答案
5.向100 mL 12 mol·L-1的浓硝酸中加入足量的铜片,充分反应后,被还原的硝酸的 物质的量为 A.0.3 mol B.0.6 mol C.小于0.6 mol
△ 属单质+浓HNO3――→ 最高价氧化物或最高价含氧酸+NO2↑+H2O。 3.硝酸与还原性化合物的反应 硝酸能氧化具有还原性的化合物或离子,如:亚铁盐、亚硫酸盐、硫化物、碘化 物、氧化亚铁、四氧化三铁、二氧化硫等。
例1 下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后退色——酸性和强氧化性
常温下,将实验Ⅰ 中铜片改为铁片或 铝片
无明显现象
常温时浓硝酸可使铁、铝表 面形成致密的氧化膜而 钝化 , 所以可以用 铁 容器或 铝 容 器盛放浓硝酸
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③-b-Ⅱ、Ⅲ,④-f-Ⅰ
⑤-a,⑥-e-Ⅲ
硝酸是强氧化性酸,显强氧化性的是最高价态+5价
氮元素,反应中N元素得到电子转化为较低价态。
1.硝酸与金属反应
硝酸与金属反应无H2生成,通常情况下,浓硝酸与金
属反应生成的主要是NO2,稀HNO3与金属反应生成的主 要是NO。
(1)硝酸与铜的反应:
①Cu与浓HNO3反应的现象:反应剧烈,生成红棕色
有硝酸参与的反应中,若产物中有 NO- 3 ,则硝酸表 现酸性; 若反应过程中,硝酸中的氮元素有化合价的变化 (降低),则硝酸表现氧化性。
1.一般分析 (1)反应通式:M+HNO3―→M(NO3)n+还原产物+H2O (2)还原产物:浓HNO3―→NO2;稀HNO3―→NO (3)HNO3的物质的量: ①起氧化作用的HNO3转化为气体(NO、NO2)时,气体的 物质的量等于被还原的酸的物质的量。
2 Fe2 、S2 、SO3 等。
+ - -
[特别提醒] (1)硝酸与金属反应时,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 NO3 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 NO2 和 NO 的混合物,最终溶液中仍有 NO- 3。
HNO3===H +NO3
+
-
。
(4)从氮元素方面分析,NH3 只具有还原性,HNO3 只具 有 氧化性 ,NO2、NO 既有 氧化性 、也有 还原性 。
高温 4NH3+5O2=====4NO+6H2O ;
(5)氨的催化氧化反应方程式为
一、硝酸
1.物理性质
纯硝酸为 无 色、有 刺激性 气味的液体,沸点 低 ,
易 挥发,在空气中呈“白雾”状,质量分数95%以上的
浓硝酸称为“ 发烟 硝酸”。
2.化学性质 (1)酸性:属于强酸,具有酸的通性, 如 CaCO3 与 HNO3 反应 CaCO3+2HNO3(稀)===
Ca(NO3)2+CO2↑+H2O 。
(2)不稳定性:见光或受热易分解, 见光或受热 4HNO3 ========= 4NO2↑+O2↑+2H2O 。 光度越强、温度越高、硝酸越浓,越易分解。硝酸分解放出 的 NO2溶于其中而使硝酸呈黄色。
(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、 植树造林等。
1.实验室应如何保存浓HNO3? 答案:浓硝酸具有不稳定性,见光或受热易分解,为 了防止浓硝酸见光分解,通常将其保存在棕色试剂瓶 中,放置在阴凉处。 2.如何除去浓HNO3中的“黄色”? 答案:浓HNO3显黄色的原因是分解生成NO2溶解在 HNO3中;再通入足量O2,发生反应4NO2+O2+ 2H2O===4HNO3,使NO2转化为硝酸。
课前预习 ·巧设计
设计 1 设计 2 设计 3
第 3 章
第 2 节
第 3 课 时
名师课堂 ·一点通
考 点一 考 点二 课堂10分钟练习 课堂5分钟归纳 课下30分钟演练
创新演练 ·大冲关
(1)NO2、NO 都是 有毒气体,NO2 红棕色,NO 无色。 (2)硝酸是三大强酸之一,具有酸的 通性。 (3)HNO3 是强电解质,其电离方程式为:
-
[例1] 酸性的是
[双选题]下列反应中硝酸既表现出氧化性又表现出 ( )
A.氧化铝和硝酸
C.硫化氢和硝酸
B.少量氧化亚铁和硝酸
D.铜和浓硝酸
[解析]
Al2O3+6HNO3===2Al(NO3)3+3H2O,复分
+2 +3
解反应, 只表现酸性。 F eO+HNO3―→ F e(NO3)3+NOx↑
+2
+H2O,HNO3 氧化了 F e,同时生成硝酸盐和水,表现了 酸性。H2 S +HNO3―→S+NOx↑+H2O,HNO3 只表现
0
+2 -2
0
氧 化 性 。 C u + 4HNO3( 浓 )=== C u(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O,HNO3 表现了氧化性和酸性。
[答案] BD
气体,溶液变蓝。
②Cu与
HNO3反应的现象:反应较缓慢,放出无色
气体,然后又立即变为红棕色,溶液变蓝。
(2)硝酸与Fe、Al的反应:
①Fe、Al等金属在常温下遇浓硝酸发生钝化现象。钝 化有新物质生成,是化学变化。
②稀硝酸与铁反应: 反应物量 的关系 HNO3过 量 Fe(NO3 )2
Fe过量
恰好反应
Fe(NO3)3或
Fe(NO3)2
产物
Fe(NO3)3
或二者的混合物
2.浓硝酸与非金属反应 (1)可将 C、S、P 等非金属氧化成最高价氧化物或含 △ 氧酸。如 S+6HNO3(浓)=====H2SO4+6NO2↑+2H2O。 (2)一般只有浓 HNO3 在加热时才与非金属反应。 3.硝酸与具有还原性的化合物反应 硝酸可氧化具有还原性的化合物,如 I-、Br-、SO2、
可利用守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的
量的关系,硝酸与其他金属(过量)反应的情况与此类似。
3.解题常用关系 (1)原子守恒:n(HNO3)=n(NO- 3 )+n(还原产物中氮原子) (2)电子守恒:硝酸与金属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 NO- 3 所带负 电荷总数。
3.将浓HNO3与下列“物质(或方法)”的“反应情况”和“表现
性质”用短线连接。
分析:浓HNO3具有酸性能使指示剂变色,并能氧化指示 剂。浓HNO3具有强氧化性,常温下使Fe、Al钝化,与 Cu反应生成Cu(NO3)2,与非金属C加热生成CO2气体, 但不能与Pt、Au反应。在加热或见光时易分解。 答案:①-c-Ⅲ,②-d-Ⅱ、Ⅲ
②起酸性作用的HNO3转移到生成物盐中,可以根据金属
阳离子的物质的量求出。 ③没有参加反应的HNO3,可根据溶液中H+的物质的量 求出。
2.常见反应
浓硝酸与Cu反应时,若Cu过量,反应开始时浓硝酸
的还原产物为NO2,但随着反应的进行,硝酸变稀,其
还原产物将为NO,最终应得到NO2与NO的混合气体,
(3)强氧化性:
3Cu+8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+
2NO2↑+2H2O
△ C+4HNO3(浓)=====CO2↑+4NO2↑+
2H2O
二、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
水体富营养化
2.减少人类活动对氮循环和环境的影响措施