3.2 氮的循环 第3课时 硝酸 学案(鲁科版必修1)

金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com

3.2 氮的循环 第3课时 硝酸 学案（鲁科版必修1）

学习目标定位：1.通过研究实际问题，掌握硝酸的物理性质和化学性质，并了解其用途。2.会用氧化还原反应的规律分析硝酸的特性。3.通过了解人类活动对氮循环和环境的影响，知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解如何减少氮氧化物的排放。

学习活动探究

【情境引入】 地球是人类共同的家园，自然界有其自身的循环和自净系统，但是随着工业的发展，人类对环境的改变已经远远超出了自然的承受能力，造成了环境污染和生态系统的破坏。大自然给人类改正错误的机会不会太多，你知道人类活动对自然界中氮循环和环境究竟有哪些影响吗？我们如何去减少这些负面影响？

探究一 硝酸的性质

【探究活动】 活动设计

1．取一瓶浓硝酸，打开瓶盖，小心地扇闻浓硝酸的气味。请描述硝酸的物理性质。

颜色 气味 挥发性 状态 保存 无色 刺激性气味 易挥发 液态 棕色试剂瓶，阴凉处 －－

2.在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量4 mol·L1的稀硝酸和15 mol·L1的浓硝酸，立即用蘸有氢氧化钠溶液的棉花封住试管口，观察试管中发生的现象。

(1)实验现象：_________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)结论：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)铜与浓HNO3反应的化学方程式：_______________________________________ ________________________________________________________________________， 铜与稀HNO3反应的化学方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3．将上述实验中的金属铜换成金属铁进行相同的实验，观察发生的现象。

(1)实验现象：加入浓硝酸的试管中，铁片______________。加入稀硝酸的试管中，有______产生，在试管口上方，______气体变成了__________，溶液变为________。

(2)实验结论：Fe在常温下遇到浓HNO3发生钝化现象。稀硝酸与铁反应生成了NO，NO遇空气后又生成了NO2。

(3)反应的化学方程式：

Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O(铁不足)， 2NO＋O2===2NO2。

4．通过上面实验探究，你对硝酸的氧化性有了哪些认识？通常情况下，浓、稀硝酸作氧化剂时，还原产物有何规律？

5．浓HNO3不稳定，受热或见光容易分解

第 1 页 共 4 页 金太阳新课标资源网

wx.jtyjy.com

金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com

4HNO3=====2H2O＋4NO2↑＋O2↑ 硝酸越浓，越易分解。

(1)大量的浓硝酸为什么会呈现黄色？硝酸应如何保存？

(2)硝酸分解有NO2生成，那么产物还有什么物质？你是如何推断出来的？写出有关反应的化学方程式。

6．浓硝酸在加热的条件下还能与碳等非金属单质反应。如：C＋4HNO3(浓)===== ________________________________________________________________________ ____________。 【迁移应用】

1．下列各项叙述正确的是________。

A．浓硝酸中滴入紫色石蕊试液，微热，溶液先变红，后褪色 B．Al(OH)3与浓硝酸反应表现了浓硝酸的酸性 C．FeO与浓硝酸的反应属于复分解反应

D．单质碳与浓硝酸加热，生成的气体为CO2和NO的混合物 E．浓硝酸常显淡黄色表现了浓硝酸的强氧化性 F．常温下铁与浓硝酸反应，生成Fe(NO3)2和NO2

2．浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入少量稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是( ) A．颜色变浅 B．变为红色 C．没有改变 D．变为黄棕色

△

受热或见光

探究二 人类活动对自然界氮循环和环境的影响

【探究活动】

活动设计 从1997年5月起，我国有几十座城市先后开始发布城市空气质量周报，为大众提供空气质量信息。在此基础上，很多城市发布了空气质量日报。下表是某城市某日空气质量报告。

1.空气质量报告为什么特别关注空气中二氧化氮的含量？

第 2 页 共 4 页 金太阳新课标资源网

wx.jtyjy.com

金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com

2．造成光化学烟雾的大气中氮氧化物主要有哪些来源？

3．当进入水体的氮的含量增大时，会造成水体的富营养化，导致藻类“疯长”，并迅速地覆盖在水面上。这些生物集中在水层表面进行光合作用释放氧气，使表层海水溶O2达饱和，从而阻止了大气中的O2溶入海水。而大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的溶解氧，使水中溶解氧急剧减少，致使鱼类死亡。

水体中的氮的主要来源是什么？

4．如何减少人类活动对自然界中氮循环的影响？如何减少氮氧化物对环境的影响？

【迁移应用】 3．“保护环境就是保护人类自己。”下列环境问题与产生的主要原因不相符的是( ) ①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的；②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的；③“温室效应”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的；④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的

A．只有①② B．只有②③ C．全部 D．只有② 【核心总结】

1．硝酸的物理性质 2．硝酸的化学性质

(2)强氧化性 ①与金属反应：

Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②与非金属反应：

C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 3．人类活动对氮循环和环境的影响

△

第 3 页 共 4 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com

金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com

参考答案

学习活动探究 探究一 探究活动

2．(1)反应开始后两支试管中都有气泡产生，生成蓝色溶液，浓HNO3反应强烈，放出红棕色气体；稀HNO3反应缓慢，放出无色气体 (2)浓、稀硝酸都与铜反应，浓HNO3与铜反应生成的气体为NO2；稀HNO3与铜反应生成的气体为NO (3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

3．(1)没有明显变化 气泡 无色 红棕色 棕黄色

4．(1)硝酸具有强氧化性，是一种强氧化剂，能与金、铂等以外的大多数金属反应。铝、铁能在冷的浓硝酸中钝化。

(2)浓硝酸一般被还原为NO2，稀硝酸一般被还原为NO，产物与硝酸的浓度有关。 (3)HNO3的浓度越大，温度越高，氧化性越强。

5．(1)硝酸不稳定，易分解，有NO2产生，并溶于硝酸呈现黄色。所以硝酸一般保存在棕色瓶里，放置在阴凉处。

(2)在硝酸中，氢元素化合价为＋1价，氮元素为＋5价，均为其最高价态，氧元素为－2价，又因为反应后生成NO2，氮元素化合价降低了，只有氧元素化合价升高，因而有O2产生，4HNO3=====4NO2↑＋O2↑＋2H2O。

6．CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 迁移应用 1．AB

－＋＋

2．D [原溶液中的NO3和加入盐酸中的H构成了HNO3，HNO3将Fe2氧化成了Fe3

＋

。]

探究二 探究活动

1．氮氧化物是形成光化学烟雾的一个重要原因。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并使大气能见度降低。另外，氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。

2．大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。

3．水体中的氮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。

4．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、陆地和海洋的有害物质的数量，另一方面应增强生态系统对有害物质的吸收能力。因此，应保护森林，植树绿化，以促进全球氮的良性循环。

迁移应用

3．D [“酸雨”主要是由空气中SO2或NOx的浓度增大引起的。]

受热或见光

第 4 页 共 4 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com