2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第3章 自然界中的元素 第2節(jié) 氮的循環(huán) 第3課時(shí) 硝酸課件 魯科版必修1.ppt

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1、第3課時(shí)硝酸,,第3章自然界中的元素,1掌握硝酸的性質(zhì)。 2了解硝酸的用途以及人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響，樹立環(huán)境保護(hù)意識(shí)。,1濃HCl、濃HNO3易_______，濃H2SO4具有______性，故將三種濃酸敞口于空氣中，濃度均變小。 2實(shí)驗(yàn)室不能用Zn與HNO3反應(yīng)制備H2。 3(1)NO2、NO都是_____氣體,NO2___________,NO_____色。 (2)硝酸是三大強(qiáng)酸之一，具有酸的_______。 (3)HNO3是強(qiáng)電解質(zhì)，其電離方程式為_________________。 (4)從氮元素方面分析，NH3只具有______性，HNO3只具有_________，NO2、NO既有

2、_________、又有_________。 (5)氨的催化氧化反應(yīng)方程式為______________________________________。,揮發(fā),吸水,有毒,紅棕色,無,通性,還原,氧化性,氧化性,還原性,知識(shí)點(diǎn) 硝酸 人類活動(dòng)對(duì)自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響 自主學(xué)習(xí),棕色,Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu(NO3)22NO4H2O,CO24NO22H2O,NO,NO2,汽車尾氣,HNO3HNO2,水體污染,自我診斷 1實(shí)驗(yàn)室應(yīng)如何保存濃HNO3? 答案：濃硝酸具有不穩(wěn)定性，見光或受熱易分解，為了防止?jié)庀跛嵋姽夥纸?，通常將其保存在棕色試劑瓶中，放置在陰涼處?2如何除去濃

3、HNO3中的“黃色”？ 答案：濃HNO3顯黃色的原因是分解生成NO2溶解在HNO3中,可通入足量O2，發(fā)生反應(yīng)4NO2O22H2O===4HNO3，使NO2轉(zhuǎn)化為硝酸。,3為了解決糧食生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)問題,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,當(dāng)前科學(xué)、有效的途徑是() 合理開發(fā)海洋資源，尋找新的能源控制人口增長(zhǎng)，協(xié)調(diào)人與自然和諧發(fā)展增加化肥和農(nóng)藥的使用，提高作物產(chǎn)量開荒辟地，圍湖造田，擴(kuò)大糧食種植面積 利用現(xiàn)代生物技術(shù)，培育具有較高光合效率的作物品種 AB C D,解析：選B。可持續(xù)發(fā)展是生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三位一體的發(fā)展，是指生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三者的協(xié)調(diào)發(fā)展。包括減少化肥和農(nóng)藥的使用，不得隨意改造、破壞生態(tài)環(huán)境，還

4、包括控制環(huán)境污染和改善環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)生物多樣性，保證以可持續(xù)的方式使用可再生資源。,探究釋疑 一、硝酸的強(qiáng)氧化性 硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸，濃度越大，氧化性越強(qiáng)。濃硝酸一般被還原為NO2，稀硝酸一般被還原為NO。還原產(chǎn)物與硝酸的濃度有關(guān)，硝酸的濃度越小，還原產(chǎn)物中氮元素的價(jià)態(tài)越低。,1與活潑金屬反應(yīng) (1)Fe、Al等金屬跟濃HNO3、濃H2SO4在常溫下發(fā)生鈍化。鈍化有新物質(zhì)生成，是化學(xué)變化。 (2)Fe、Al與稀HNO3能反應(yīng),但無H2生成。Fe與稀HNO3反應(yīng)時(shí)被氧化為3價(jià)的Fe,但如果Fe過量可把Fe3還原為Fe2。 Fe4HNO3(稀)===Fe(NO3)3NO2H2O， Fe2Fe(N

5、O3)3===3Fe(NO3)2。,2與不活潑金屬反應(yīng) Cu4HNO3(濃)===Cu(NO3)22NO22H2O， 3Cu8HNO3(稀)===3Cu(NO3)22NO4H2O。 比較現(xiàn)象：反應(yīng)開始后，兩支試管中都有氣泡產(chǎn)生，加濃硝酸的試管中反應(yīng)劇烈，放出紅棕色氣體；加稀硝酸的試管中反應(yīng)較緩慢，放出無色氣體，然后又立即變?yōu)榧t棕色。,,4與還原性化合物反應(yīng) 硝酸的氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子,如HI、HBr、SO2、Fe2、FeO、Br、I、S2、SO等。,二、硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算 1基本題型 (1)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，既表現(xiàn)強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)強(qiáng)酸性，可由金屬與硝酸反應(yīng)的關(guān)系，求還

6、原產(chǎn)物的化學(xué)式(或元素化合價(jià))或物質(zhì)的量，以及HNO3的物質(zhì)的量等。 (2)濃硝酸與Cu反應(yīng)時(shí)若Cu過量，反應(yīng)開始時(shí)濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO2，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸變稀，其還原產(chǎn)物為NO，最終應(yīng)得到NO2與NO的混合氣體，可利用守恒規(guī)律求解有關(guān)Cu、HNO3和混合氣體之間的量的關(guān)系。硝酸與其他金屬(過量)反應(yīng)的情況與此類似,,互動(dòng)講練 (雙選)某單質(zhì)跟濃硝酸反應(yīng)，若參加反應(yīng)的單質(zhì)與硝酸的物質(zhì)的量之比為14，則該元素在反應(yīng)中所顯示的化合價(jià)可能是() A1 B2 C3 D4 解析與濃硝酸反應(yīng)的單質(zhì)可能是金屬，也可能是非金屬。當(dāng)為非金屬時(shí)硝酸只表現(xiàn)氧化性。當(dāng)為金屬時(shí)，則硝酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)

7、酸性，故本題必須討論解答。解答方法可用化合價(jià)升降守恒法。,,答案BD,拓展提升硝酸的特殊性,酸使石蕊試液變紅,硝酸使石蕊試液先變紅,然后退色,若堿、堿性氧化物中金屬為低價(jià)態(tài)時(shí)，會(huì)被硝酸氧化得到高價(jià)態(tài)鹽,酸鹽新酸新鹽,酸金屬鹽氫氣,金屬不能置換HNO3中的氫,將1.92 g Cu粉與一定量的濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)Cu粉完全作用時(shí)收集到氣體1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則所消耗的HNO3的物質(zhì)的量是() A0.12 mol B0.11 mol C0.09 mol D0.08 mol 解析若1.12 L氣體全部為NO2，則由化學(xué)方程式Cu4HNO3(濃)===Cu(NO3)22NO22H2O求解，但所得結(jié)果與選

8、項(xiàng)矛盾，說明隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硝酸不斷變稀，又發(fā)生了Cu與稀硝酸的反應(yīng)：3Cu8HNO3(稀)===3Cu(NO3)22NO4H2O。,答案B,,變式訓(xùn)練 1(雙選)下列反應(yīng)中，濃硝酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性的是() A濃硝酸中滴入紫色石蕊試液 B氧化亞鐵與濃硝酸反應(yīng) C氫氧化銅與濃硝酸反應(yīng) D碳與濃硝酸反應(yīng),解析：選AB。濃硝酸中滴入紫色石蕊試液先變紅后退色，變紅是由于濃硝酸具有酸性，紅色退去是由于濃硝酸的強(qiáng)氧化性所致，A項(xiàng)正確；FeO與濃硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)3，生成硝酸鹽表現(xiàn)濃硝酸的酸性，F(xiàn)e2被氧化為Fe3表現(xiàn)濃硝酸的氧化性，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)只發(fā)生中和反應(yīng)，無化合價(jià)變化，只表現(xiàn)濃硝酸的

9、酸性，錯(cuò)誤；D項(xiàng)反應(yīng)中，濃硝酸中所有氮元素都被還原為NO2，濃硝酸只表現(xiàn)氧化性，錯(cuò)誤。,2有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中正確的是() A硝酸能與Na2CO3反應(yīng)，但不生成CO2 B硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體 C濃硝酸、稀硝酸都只能使藍(lán)色石蕊試紙變紅 D濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而使之呈黃色,解析：選D。,338.4 mg銅跟適量的濃硝酸反應(yīng)，銅全部反應(yīng)后，共收集到氣體22.4 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，反應(yīng)消耗的HNO3的物質(zhì)的量是() A1.0103 mol B1.6103 mol C2.2103 mol D2.4103 mol,,4(原創(chuàng)題)8.4 g鐵屑投入到100 mL一定濃度的硝

10、酸溶液中，二者恰好完全反應(yīng)(整個(gè)反應(yīng)過程中，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.35 mol)，并收集到(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)3.36 L氣體。下列說法正確的是() A該硝酸的濃度是5.0 molL1 B還原產(chǎn)物一定是NO C氧化產(chǎn)物可能是Fe(NO3)3和Fe(NO3)2的混合物 D無法確定硝酸的濃度,解析：選A。8.4 g Fe即0.15 mol Fe轉(zhuǎn)移0.35 mol e，可見氧化產(chǎn)物一定是Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，設(shè)二者物質(zhì)的量分別為x、y，那么xy0.15 mol，3x2y0.35 mol，所以x0.05 mol，y0.10 mol；同樣判斷3.36 L(0.15 mol)氣體中有NO和NO2,設(shè)二者物質(zhì)的量分別為a、b,那ab0.15 mol，3ab0.35 mol，所以a010 mol,b0.05 mol；n(HNO3)3x2yab0.50 mol,c(HNO3)5.0 molL1。,2硝酸是強(qiáng)氧化性酸，一般情況下，濃HNO3被還原生成NO2，稀HNO3被還原生成NO。,4含氮化合物會(huì)帶來水體污染、光化學(xué)煙霧、酸雨等生態(tài)環(huán)境問題。,