学考优化指导高一化学鲁科必修课件： 硝酸 人类活动对氮循环的影响 含解析
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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。
学考优化设计高中化学鲁科版必修1课件：3.2.3硝酸 人类活动对氮循环的影响
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1.有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是( )
A.硝酸能与Na2CO3、Na2S、Na2SO3等盐反应,产生CO2、H2S和
SO2 B.硝酸与FeO反应生成Fe(NO3)2和水,与Fe反应生成Fe(NO3)2和
H2 C.浓硝酸、稀硝酸都只能使蓝色石蕊试纸变红
D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而使之呈黄色 解析：HNO3具有强氧化性,与Na2S、Na2SO3反应生成Na2SO4,与 FeO反应生成Fe(NO3)3,与Fe反应不产生H2,故A、B项不正确;浓硝 酸使紫色石蕊试纸先变红后退色,C项不正确;HNO3不稳定,分解生 成的NO2溶于浓硝酸而使之呈黄色,D项正确。 答案：D
(3)强氧化性。
一二
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3.用途 硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料和硝 酸盐等。在实验室里,硝酸是一种重要的化学试剂。
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一二
二、人类活动对自然界循环和环境的影响 1.含氮物质的来源及其危害
化石燃料燃烧
植物体焚烧
土壤和动物排泄物中
学习目标
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3.地球是人类赖以生存的家园,但这个家园在百年来却遭到了前
所未有的破坏,环境问题越来越成为一个社会问题。回答下列有关
环境的问题:
(1)造成水体富营养化的元素是
和
,水体富营养
化的后果是导致水生藻类“疯长”,并迅速覆盖在水面上,在海水中形
成
现象,而这种现象在淡水中称
为
。
(2)大气中的下列氧化物的存在既不能形成酸雨,也不能形成光化
高一化学鲁科版必修1课件：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
1．某兴趣小组设计出如图所示装置来改 进教材中“铜与硝酸反应”实验， 以探究化学 实验的绿色化。
(1)实验前，关闭活塞 b，试管 d 中加水至 浸没长导管口，塞紧试管 c 和 d 的胶塞，加热 c，其目的是___________。 (2)在 d 中加适量 NaOH 溶液，c 中放一小 块铜片； 由分液漏斗 a 向 c 中加入 2 mL 的浓硝 酸 。 c 中 反 应 的 化 学 方 程 式 是
(3)强氧化性：
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
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)增强生态系统对有害物质的吸收能力，如保护 森林、植树造林等。
[重点剖析] 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。
答案：(1)检查装置气密性 (2)Cu ＋ 4HNO3( 浓 )===Cu(NO3)2 ＋ 2NO2↑＋2H2O 反应变缓，气体颜色变 淡 (3)丙 耗酸量最少，无污染
[重点剖析] 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―→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。 HNO3―→NO2 ； 稀
(1)硝酸与铜的反应： ①Cu 与浓 HNO3 反应的现象：反应剧烈， 生成红棕色气体，溶液变蓝。 ②Cu 与稀 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。
硝酸、人类活动对氮循环和环境的影响 鲁科版1精选教学PPT课件
化性(被还原)的HNO3占
1 2
；
表现酸性的HNO3占
1 2
。
②金属+稀硝酸
金属硝酸盐+NO↑+H2O反应中，表现氧化
性(被还原)的HNO3占
1 4
；
表现酸性的HNO3占
3 4
，
生成硝酸盐。
【典题训练】 将1．92 g铜置入一定量的浓硝酸中，并微热，随着铜的不断 减少，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜反应完毕时(铜片 完全消失)，共收集到1．12 L气体(标准状况)： (1)收集到的气体中含有__________。 (2)反应中被还原的HNO3的物质的量是_________ mol。 (3)将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中 缓慢通入O2，使其充分反应，若要使水恰好充满容器，理论上 需要通入O2的体积(标准状况)是_________L。
硝酸的强氧化性 通过以下实验分析硝酸的氧化性，并完成相关问题。 【实验装置】
【实验记录】
实验步骤
实验现象
Cu缓慢溶解，有无色气 Cu+HNO3(稀) 体生成，在试管上部变
红棕色，溶液变蓝色
Cu迅速溶解，有红棕色 Cu+HNO3(浓) 气体生成，溶液变蓝色
Fe逐渐溶解，有无色气 Fe+HNO3(稀) 体生成，在试管上部变
4．金属与硝酸的反应中，硝酸起什么作用？分别是如何体现 的？ 【思路分析】金属与硝酸反应时，一部分硝酸表现氧化性，生 成NO或者NO2，一部分硝酸表现酸性，生成金属硝酸盐。 提示：(1)强氧化性：HNO3中+5价的氮元素有很强的得电子 能力，如将Fe氧化为高价态的Fe3+。 (2)酸性：生成了盐类物质，如Fe(NO3)3、Al(NO3)3。
高中化学第3章第2节硝酸人类活动对氮循环和环境的影响(第3课时)课件鲁科版必修1
第二十九页，共33页。
在浓硝酸中放入铜片： (1)开始时反应的化学方程式为________________， 实验现象为_________________________________。 (2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为 _____________________________________________ ______________________________。
第十七页，共33页。
(4)在利用 HNO3 的酸性时，要注意考虑它的强氧化 性。如 FeO 与稀硝酸反应时的方程形式应是 3FeO＋ 10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，而不是 FeO ＋2HNO3(稀)===Fe(NO3)2＋H2O。
(5)硝酸与铁反应时，产物规律。
第十八页，共33页。
3．铁、铝在常温下，遇到浓 HNO3 发生钝化，这体 现了浓 HNO3 具有强氧化性。
4．红热的木炭投入到浓硝酸中可观察到：剧烈反应，
有大量的红棕色气体逸出；已知该反应的氧化产物是
CO2；该反应的化学反应方程式为：C＋4HNO3(浓)
△ =====
CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
第五页，共33页。
第三十一页，共33页。
答案：(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋ 2H2O 溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出 (2)3Cu＋ 8HNO3( 稀)===3Cu(NO3)2＋ 2NO↑ ＋ 4H2O (3)加 入稀 H2SO4 后，H＋与原溶液中的 NO3－构成强氧化性的条件， 又能与过量的 Cu 反应
(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。
在浓硝酸中放入铜片： (1)开始时反应的化学方程式为________________， 实验现象为_________________________________。 (2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为 _____________________________________________ ______________________________。
第十七页，共33页。
(4)在利用 HNO3 的酸性时，要注意考虑它的强氧化 性。如 FeO 与稀硝酸反应时的方程形式应是 3FeO＋ 10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，而不是 FeO ＋2HNO3(稀)===Fe(NO3)2＋H2O。
(5)硝酸与铁反应时，产物规律。
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3．铁、铝在常温下，遇到浓 HNO3 发生钝化，这体 现了浓 HNO3 具有强氧化性。
4．红热的木炭投入到浓硝酸中可观察到：剧烈反应，
有大量的红棕色气体逸出；已知该反应的氧化产物是
CO2；该反应的化学反应方程式为：C＋4HNO3(浓)
△ =====
CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
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答案：(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋ 2H2O 溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出 (2)3Cu＋ 8HNO3( 稀)===3Cu(NO3)2＋ 2NO↑ ＋ 4H2O (3)加 入稀 H2SO4 后，H＋与原溶液中的 NO3－构成强氧化性的条件， 又能与过量的 Cu 反应
(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。
硝酸 人类氮循环境的影课件+++2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
第3章 物质的性质与转化
第3节 氮的循环
第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
3.硝酸的性质
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、 染料、塑料和硝酸盐等。在实验室里，硝酸是一 种重要的化学试剂。
观察·思考
硝酸的性质
[实验 1] 取一瓶浓硝酸，打开瓶盖小心地扇闻浓硝酸的气味。[实验 2]在两个装置中各放入一小块铜片，分别加入少量稀硝
无明显现象
发生钝化。
铜片与稀硝酸反应的现象
铜片与浓硝酸反应的现象
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。硝酸受热或见光分 解会产生二氧化氮气体。实验室长期保存浓硝酸，可使用棕 色试剂瓶，并放置在阴凉处。
通常市售硝酸中HNO3的质量分数为68%~70%， 密度为1.42 g·cm-3。HNO3质量分数为95%以上的 浓硝酸，在空气中挥发出硝酸蒸气会产生“发烟” 现象，通常又叫作发烟硝酸。
为了减少人类活动对氮循环和环境的影响，一方面应控制进 入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量，另一方面应 增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。 坚持人与自然和谐共生，建设生态文明是中华民族永续发展 的千年大计。我们必须牢固树立和践行“绿水青山就是金山 银山”的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对 待生命一样对待生态环境，实行最严格的生态环境保护制度， 形成绿色生产、生活方式。
硝酸还具有酸的一般性质，如硝酸能与碱发生中和反应，能 与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等。
有关硝酸的性质总结 (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 NO－ 3 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 。
第3节 氮的循环
第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
3.硝酸的性质
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、 染料、塑料和硝酸盐等。在实验室里，硝酸是一 种重要的化学试剂。
观察·思考
硝酸的性质
[实验 1] 取一瓶浓硝酸，打开瓶盖小心地扇闻浓硝酸的气味。[实验 2]在两个装置中各放入一小块铜片，分别加入少量稀硝
无明显现象
发生钝化。
铜片与稀硝酸反应的现象
铜片与浓硝酸反应的现象
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。硝酸受热或见光分 解会产生二氧化氮气体。实验室长期保存浓硝酸，可使用棕 色试剂瓶，并放置在阴凉处。
通常市售硝酸中HNO3的质量分数为68%~70%， 密度为1.42 g·cm-3。HNO3质量分数为95%以上的 浓硝酸，在空气中挥发出硝酸蒸气会产生“发烟” 现象，通常又叫作发烟硝酸。
为了减少人类活动对氮循环和环境的影响，一方面应控制进 入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量，另一方面应 增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。 坚持人与自然和谐共生，建设生态文明是中华民族永续发展 的千年大计。我们必须牢固树立和践行“绿水青山就是金山 银山”的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对 待生命一样对待生态环境，实行最严格的生态环境保护制度， 形成绿色生产、生活方式。
硝酸还具有酸的一般性质，如硝酸能与碱发生中和反应，能 与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等。
有关硝酸的性质总结 (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 NO－ 3 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 。
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染的现象是形成烟雾,故又叫光化学烟雾,形成光化学烟雾的过程
属于
(填“化学变化”或“物理变化”)。
(4)汽车尾气中氮的氧化物来源除因为燃油中含有氮元素(燃烧
时,氮转化为氮的氧化物)外,还有一个原因。请你用化学方程式表
示这个原因:
。
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(3)光化学烟雾的形成是一个复杂的氧化还原反应过程。 (4)机动车在工作时,其汽缸内的温度和压力非常高,故吸入其中 的空气(氮气与氧气)会相互反应,生成氮的氧化物。
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答案:(1)氮 磷 赤潮 水华 (2)B (3)化学变化
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二、人类活动对自然界循环和环境的影响 1.含氮物质的来源及其危害
化石燃料燃烧
植物体焚烧
土壤和动物排泄物中
含氮化合物的转化
工业废水 农业废水
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 (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。
重难点一 重难点二
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情景导入 知识点拨 典例引领
硝酸无论浓稀均具有强氧化性,主要是由于硝酸中的+5价的氮元
素具有很强的得电子能力。其主要表现为:能将大多数金属(除Au、
Pt之外)溶解、能与很多非金属反应以及与某些还原性化合物发生
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情景导入 知识点拨 典例引领
例题1导学号05840155在浓硝酸中放入铜片:
(1)开始反应的化学方程式为 。
(2)若铜有剩余,则反应将要结束时的化学方程式
为
。
(3)待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气
泡产生,原因是 。
的物质的量应为 Cu 的物质的量的 2 倍]。消耗 HNO3 的总物质的量
=起酸作用的 HNO3 物质的量+被还原(起氧化剂作用)的 HNO3 的物 质的量。铜的物质的量为:641g2·.m8ogl-1=0.2 mol,起酸作用的 HNO3 的物
质的量为:0.2 mol×2=0.4 mol,NO2 和 NO 的总物质的量
力。
思维脉络 1.硝酸
2.人类活动对氮循环和环境的影响
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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。
(4)若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体
5.6 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是
。
重难点一 重难点二
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解析:(1)在浓硝酸中放入铜片,开始反应的化学方程式为 Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
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情景导入 知识点拨 典例引领
答案:(1)Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)反应停止后,反应体系中含有 NO3- 与硫酸电离的 H+结合,又 生成了 HNO3 与 Cu 反应,故又有气泡产生
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情景导入 知识点拨 典例引领
(2)稀硝酸与铁反应:
反应物量 的关系
HNO3 量
过
Fe
过量
恰好反应
产物
Fe(NO3)3 Fe(NO3)2
Fe(NO3)3 合物
或
Fe(NO3)2
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2.对下列事实的解释中,错误的是( ) A.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定 B.常温下,浓硝酸可以用铝槽车来贮存,说明铝与浓硝酸不反应 C.实验室不能用锌与稀硝酸反应制氢气,是因为稀硝酸具有强氧 化性 D.浓硝酸露置在空气中,容器内硝酸的浓度降低,说明浓硝酸具有 挥发性 解析:常温下,浓硝酸可用铝槽车来贮存,是因为铝遇浓硝酸在常 温下能发生钝化现象,钝化并不是不发生反应,而是发生氧化还原 反应时在铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜,阻止了反应的继 续进行。 答案:B
成
现象,而这种现象在淡水湖泊中称
为
。
(2)大气中的下列氧化物的存在既不能形成酸雨,也不能形成光化
学污染的是
。
A.二氧化硫 B.二氧化碳
C.二氧化氮 D.一氧化氮
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(3)目前,大城市内的光化学污染是大气主要污染形式之一,该污
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2.化学性质
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(1)酸的通性:电离方程式为 HNO3 H++NO3- 。硝酸能使酸碱 指示剂发生颜色变化,能与金属、碱、碱性氧化物等反应。
(2)不稳定性。 浓硝酸受热或见光分解,化学方程式为
4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O。
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(3)强氧化性。
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3.用途 硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料和硝 酸盐等。在实验室里,硝酸是一种重要的化学试剂。
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解析:(1)水体中过量的氮、磷造成了水体的富营养化,温度适宜 则会导致近海水域的赤潮现象,在江河湖泊等淡水中爆发性生长藻 类则叫水华。
(2)酸雨是指pH小于5.6的雨、雪、霜、雾或其他形式的大气降 水。二氧化碳溶解于水,尽管也可以使水显酸性,但大气中的二氧 化碳在水中溶解后pH不可能小于5.6,故二氧化碳不是酸雨形成的 原因。
反应。
1.浓硝酸
(1)金属单质:浓硝酸与金属反应生成的气体主要是NO2。 ①与不活泼金属单质:
2HNO3(浓)+Ag 4HNO3(浓)+Cu
AgNO3+NO2↑+H2O Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②铁和铝常温下遇浓硝酸钝化,钝化是化学变化。
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第3课时 硝酸 人类活动对氮循 环的影响
-1-
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学习目标
1.了解硝酸的主要物 理性质,掌握硝酸的 化学性质,并能书写 相关反应的化学方程 式。 2.了解酸雨、光化学 烟雾和富营养化等环
境问题,知道如何减 少氮氧化物的排放, 树立环保意识。 3.能运用相关知识分 析简单的实际问题, 提高解决问题的能
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1.有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是( ) A.硝酸能与Na2CO3、Na2S、Na2SO3等盐反应,产生CO2、H2S和 SO2 B.硝酸与FeO反应生成Fe(NO3)2和水,与Fe反应生成Fe(NO3)2和H2 C.浓硝酸、稀硝酸都只能使蓝色石蕊试纸变红 D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而使之呈黄色 解析:HNO3具有强氧化性,与Na2S、Na2SO3反应生成Na2SO4,与 FeO反应生成Fe(NO3)3,与Fe反应不产生H2,故A、B项不正确;浓硝酸 使紫色石蕊先变红后退色,C项不正确;HNO3不稳定,分解生成的NO2 溶于浓硝酸而使之呈黄色,D项正确。 答案:D
(4)N2+O2 2NO
重难点一 重难点二
重难点一探究硝酸的氧化性 讨论探究
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