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(共22張PPT)
氮的循環 課時3
第三章 物質的性質與轉化
1.掌握硝酸的主要性質，能正確書寫相關化學方程式和離子方程式。
2.認識氮的氧化物對生態環境的影響。
“被溶掉的諾貝爾獎章”
在二戰時，德國納粹政府開始抵制諾貝爾獎。無奈之下，科學家弗蘭克和勞厄只能將獎牌托付給玻爾保管。不久之后，納粹入侵了丹麥，玻爾實驗室需要在短時間內消除黃金獎章的證據，于是，他們最終選擇了王水。
由濃鹽酸和濃硝酸按體積比3:1組成的混合物。
一、硝酸
1.硝酸的物理性質
無色
刺激性氣味
液體
易揮發
HNO3質量分數為95%以上的濃硝酸在空氣中揮發出硝酸蒸氣會產生“發煙”現象，通常又叫作發煙硝酸。
Ⅰ.實驗室中常用棕色瓶儲存硝酸，還有哪些物質用棕色瓶儲存？它們有哪些共同性質？說明HNO3具有什么性質？
深度思考
HClO、H2O2、氯水、溴水等都要貯存在棕色試劑瓶中，它們見光易分解，可推測HNO3具有見光分解的性質—不穩定性。
Ⅱ.純凈的硝酸是無色有刺激性氣味的液體，而在實驗室中常用到的濃硝酸略帶黃色，是什么原因，如何消除其黃色
由于HNO3分解產生的NO2又溶于其中,故濃硝酸一般呈黃色;向濃硝酸中通入O2,可以消除其黃色。
硝酸還有哪些性質呢？請你預測硝酸的性質。
氧化性
（1）不穩定性
2.硝酸的化學性質
深度思考
HNO3
+5
酸
a.與酸堿指示劑反應
b.與金屬反應
c.與金屬氧化物反應
d.與堿反應
e.與某些鹽反應
4HNO3===4NO2↑+O2↑+2H2O
光照
（2）氧化性
稀硝酸+銅：反應緩慢,有少量氣泡產生,溶液變藍，產生無色氣體。
濃硝酸+銅：反應劇烈,有大量氣泡產生,溶液變藍，產生紅棕色氣體。
視頻:與Cu反應
實驗現象
Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
①與金屬反應
3Cu+8H++2NO3===3Cu2++2NO↑+4H2O
-
Cu+4H++2NO3===Cu2++2NO2↑+2H2O
-
視頻
Ⅰ.硝酸與銅反應時體現了硝酸什么性質？
Ⅱ.足量的銅與濃硝酸反應，其還原產物可能是什么？
濃硝酸和銅反應生成NO2，在反應過程中，硝酸濃度逐漸減小，反應物變成稀硝酸和銅，生成NO。所以還原產物可能是NO2和NO的混合物。
體現了硝酸的氧化性和酸性。硝酸被還原成氮的氧化物體現出了氧化性，與金屬結合成硝酸鹽體現了硝酸的酸性。
深度思考
由銅與濃、稀硝酸反應的劇烈程度可知,硝酸的濃度越大氧化性越強。
Ⅲ.由上述實驗分析硝酸的氧化性與其濃度有沒有關系
在工業上運輸和儲存濃硝酸時，跟濃硫酸一樣可以用鐵質或鋁制容器。那么濃硝酸是否也和濃硫酸一樣會使Fe、Al鈍化呢？
視頻：與Fe反應
實驗現象
稀硝酸+鐵：鐵片逐漸溶解；剛開始產生無色氣體；反應一段時間后液面上方出現淺紅棕色氣體;溶液變為棕黃色。
濃硝酸+鐵：鈍化。
冷的濃硝酸可使鐵、鋁鈍化。
化學方程式
Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
Fe+4H++NO3===Fe3++NO↑+2H2O
-
視頻
Ⅰ.若是往上述稀硝酸和鐵的反應后的溶液中繼續加過量的鐵，會發生怎樣的變化？
Ⅱ.上述實驗中會產生對環境有污染的氮氧化物氣體，應該如何改進裝置，防止污染空氣呢？
深度思考
過量的鐵會和生成的Fe3＋反應生成Fe2＋：
2Fe3＋+Fe=3Fe2＋
3Fe+8H++2NO3 === 3Fe2++2NO↑+4H2O
-
可以用注射器、密封塑料袋等用品完成實驗。
小結
硝酸具有強氧化性，能與除金、鉑、鈦以外的大多數金屬反應，其還原產物與硝酸的濃度有關。
通常，濃硝酸與金屬反應生成的還原產物主要是二氧化氮，稀硝酸與金屬反應生成的還原產物主要是一氧化氮。
②與非金屬反應
硝酸、濃硫酸都是常見的氧化性酸，具有強氧化性。濃硝酸不僅能和金屬反應，在加熱的條件下，還能與碳單質等非金屬單質發生氧化還原反應。試著寫出濃硝酸與C反應的化學方程式。
C+4HNO3(濃)===CO2↑+4NO2↑+2H2O
3.硝酸的用途
硝酸鹽
炸藥
染料
塑料
重要的化工原料
二、人類活動對氮循環和環境的影響
1.含氮物質的來源及其危害
化石燃料的燃燒
植物體的焚燒
大氣中的氮氧化合物
光化學煙霧
與碳氫化合物產生二次污染物
與水反應生成硝酸和亞硝酸
硝酸型酸雨
工業廢水
生活污水
農田灌溉
肥料餌料
水體中的含氮元素的物質
水體富營養化
藻類“瘋長”
2.減少人類活動對氮循環和環境影響的措施
(1)控制進入大氣、土壤和水體中含有氮元素的物質的量。
(2)增強生態系統對含有氮元素的物質的吸收能力。
酸
單質
鹽
氧化物
+2
0
+4
氮元素化合價
物質類別
-3
氫化物
+5
NO2
N2
NO
NH3
HNO3
NH4Cl
NaNO3
H2
Ca(OH)2
HCl
NaOH
H2O
Cu
Cu
O2
H2O
O2
NH3
O2
概括 整合
練一練
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)常溫下鐵與濃硝酸反應,產生大量紅棕色氣體。(　　)
(2)用濃硝酸與Cu反應制備NO2。(　　)
(3)汽車尾氣中的氮氧化物與碳氫化合物是產生光化學煙霧的元兇。(　　)
(4)氮氧化合物也可以形成酸雨。(　　)
x
√
√
√
2.下列塊狀金屬在常溫時,能全部溶于足量的濃硝酸的是 (　　)
A.Au B.Cu C.Al D.Fe
3.下列反應中硝酸只表現氧化性的是(　　)
A.灼熱的炭與濃硝酸的反應
B.Cu與稀硝酸的反應
C.FeO與稀硝酸的反應
D.Fe(OH)3與硝酸的反應
B
A
5.下列離子方程式正確的是(　　)
D
硝酸
氮的氧化物對環境的影響
物理性質
化學性質
用途
影響
改進
無色液體
刺激性氣味
易揮發
酸的通性
強氧化性
不穩定性
制造炸藥、染料、塑料、化工原料
與金屬反應
與非金屬反應
光化學煙霧
硝酸型酸雨
水體富營養化
控制含氮元素物質排放
增強環境對含氮元素物質的吸收
硝酸及人類活動對氮循環和活動的影響

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