高中化学_氮的循环(硝酸)教学课件设计

在金属与硝酸反应的方程式中，硝酸表现酸性和氧化性
（2）硝酸能氧化除Au、Pt、Ti 以外的所有金属。但在常 温下，浓硝酸可使Al、Fe钝化，因此可用铝质或铁质容器 盛放浓硝酸。发生钝化时硝酸表现出强氧化性。 （3）做硝酸与金属反应实验时要注意用NaOH溶液吸收尾
气，防止有毒气体污染空气。
2、与非金属的反应
酸雨 的 危害
被污染的河流
悲哀的海豚
水体富营养化
小结：
硝酸的物理性质:低沸点，易挥发 硝酸的化 学性质
酸性
不稳定性
氧化性
完成课堂检测及基础训练1、2题
答案：A D C C 不稳定性；强氧化性；
强氧化性和酸性；强氧化性；挥发性。 D
一、下列现象的产生与人为排放污染物无关的是 （ C ）
A 酸雨 B 光化学烟雾 C 闪电
4、实验室里若用如图所示装置制取氨气， 试用表格形式列出图中装置的错误之处，并 用文字简要说明如何改正
错误之处 试管a管口向上倾斜 试管夹的位置不对 应如何改正 应略向下倾斜
应夹在离管口1/3处
试管b管口向上
试管b塞上橡皮塞
应向下
把橡皮塞改为棉花团
反应物没加热
用酒精灯加热
第三课时（5、6页）拓展答案 3-7、A A B D A 6、硝酸分解生成的NO2溶于其中。 受热或见光 4 HNO3 ==== 2H2O+4NO2 ↑ +O2 ↑ 通入足量的氧气2H2O+4NO2 +O2 ==4 HNO3 9-13、B C A D A 10、Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O 0.65mol 3.92L 0.11mol

在浓硝酸中放入过量的铜片
1.开始反应的化学方程式为: __C_u _+_4_H_NO_3_(浓__)_=_==_=_C_u_(N_O_3_)2_+_2N_O_2_↑_+_2_H_2O______； 实验现象为:_产_生__红__棕_色__气_体__，__溶_液__由_无__色_变__蓝__色_。_。
高中化学鲁科版 必修1 3.2 氮的循环 硝酸
恳请指导
谢谢
高中化学鲁科版 必修1 3.2 氮的循环 硝酸
❖铁、铝在浓硝酸中的反应有哪些情况？
Al＋（冷）HNO3(浓) 常温时生成致密的氧化膜 钝化
Fe＋ （冷） HNO3(浓) 常温时生成致密的氧化膜
练习： 1.写出铁和浓硝酸在加热条件下反应的化
学方程式？
2.写出铁和稀硝酸反应的化学方程式？
铁罐车、铝槽车来运输和储存浓硝酸
硝酸的强氧化性
硝酸与金属的的反应：
硝酸的强氧化性
硝酸具有很强的氧化性，能使许多 非金属（如碳、硫、磷等）、还原剂 （如H2S, HI, HBr, SO2, Na2SO3、Fe2+、 S2-等）氧化。Fra bibliotek安全教育
工业上利用铜和硝酸来制备Cu(NO3)2·3H2O， 下面有三位同学提出了不同的生产方案： 甲方案：Cu+浓硝酸→蒸发结晶 乙方案：Cu+稀硝酸→蒸发结晶 丙方案：Cu 空气加热 CuO 硝酸 蒸发结晶 你认为__丙___方案最好，理由__消__耗_硝__酸__少__，__不__污__染__环__境__
2.反应将要结束时的反应式是 : __3_C_u _+_8_H_NO_3_(_稀_)_=_=_==_3_C_u_(N_O_3)_2_+_2N_O_↑__+4_H_2O______

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硝酸与金属反应的计算
1．常见反应分析
(1)浓硝酸与 Cu 的反应
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，浓硝酸变成稀硝酸，其还原产物将为 NO，最终应得
到 NO2 与 NO 的混合气体，可利用守恒关系求解有关 Cu、HNO3
和混合气体的量，硝酸与其他金属(过量)反应的情况与此类似。
答案：B
[三级训练·节节过关]
1．下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物无关的是( )
A．闪电
B．光化学烟雾
C．酸雨
D．臭氧层空洞
解析：闪电是自然现象；光化学烟雾与氮氧化物的排放有关；
酸雨与二氧化硫和二氧化氮的排放有关；臭氧层空洞与氟利昂、
氮氧化物的排放有关。
(2)稀硝酸与铁的反应
反应物量的关系 HNO3 过量 Fe 过量
恰好反应
产物
Fe(NO3)3
Fe(NO3)2
Fe(NO3)3 或 Fe(NO3)2 或二者的混合物
2.常用解题技巧 (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。 [特别提醒] 过量的金属与浓 HNO3 反应后，若向溶液中滴入稀 H2SO4， 引入的 H＋与 NO－ 3 能与剩余的金属继续反应。
C．硝酸跟碳酸钠反应，有二氧化碳气体放出
D．硝酸受热时，有二氧化氮、氧气放出
解析：稀硝酸与金属反应不产生 H2，应生成硝酸盐、NO 和 H2O。 答案：A
3．选用下列物质填空(填序号)：

1）指示剂： 使紫色石蕊试液变红
2）与碱中和： H++ OH-= H2O 3）与碱性氧化物：2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O 4）与盐反应： 2 H+ + CO32- = H2O + CO2
5）与金属反应：
硝酸
2.化学性质
(3)强氧化性
①与金属的反应
实验
稀硝酸与铜
浓硝酸与铜
实验 装置
液态
气味
刺激性
密度 水溶性 挥发性
比水
大.
易溶
易
通常市售硝酸中HNO3的质量分数为 68%-70% 雾 ；
其中质量分数为__95_%_以上的浓硝酸称为发烟硝酸。
2.化学性质
硝酸
（1）不稳定性
受热或见光
4 HNO3 ==== 4NO2 ↑ +O2 ↑ +2H2O
长时间放置的硝酸
硝酸 2.化学性质
（2）酸的通性 HNO3 = H+ + NO3-
__8_H__+_+_2_N_O__3+_3_C__u_=_=== 3_C__u_2_++__2_N_O__↑_+_4_H_2_O
浓硝酸与铜 4_H__N_O__3(_浓__)_+_C_u_=__=_= C__u_(N__O_3_)_2+_2_N__O_2_↑_+_2_H__2O
__4_H_+_+_2_N__O_3_+_C__u_=_=== __C_u_2_+_+_2_N_O__2↑_+_2__H2O
A.氧化铝和硝酸
B.少量氧化铁和硝酸

6.方言俗称地方话，是语言的变体， 只通行 于一定 的地域 ，它不 是独立 于民族 语之外 的另一 种语言 ，而只 是局部 地区使 用的语 言。根 据性质 ，方言 可分地 域方言 和社会 方言， 地域方 言是语 言因地 域方面 的差别 而形成 的变体 ，是全 民语言 的不同 地域上 的分支 ，是语 言发展 不平衡 性在地 域上的 反映。
高中化学鲁科版 必修1 3.2 氮的循环 硝酸(共15张PPT)
硝酸盐 + 二氧化氮 + 水 硝酸盐 + 一氧化氮 + 水
①能将大多数金属(如铜等)氧化成高价态金属的硝酸 盐，浓硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。
②常温下，浓硝酸能使铁(铝)发生钝化，这是因为浓 硝酸将铁、铝容器表面氧化，形成致密的氧化物薄膜 。若在加热条件下，可破坏氧化膜，从而使反应继续 进行。
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高中化学鲁科版 必修1 3.2 氮的循环 硝酸(共15张PPT)
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工业上利用铜和硝酸来制备Cu(NO3)2·3H2O， 下面有三位同学提出了不同的生产方案： 甲方案：Cu+浓硝酸→蒸发结晶 乙方案：Cu+稀硝酸→蒸发结晶 丙方案：Cu 空气加热 CuO 硝酸 蒸发结晶 你认为__丙___方案最好，理由__消__耗_硝__酸__少__，__不__污__染__环__境__
Fe＋ （冷） HNO3(浓) 常温时生成致密的氧化膜
练习： 1.写出铁和浓硝酸在加热条件下反应的化
学方程式？
2.写出铁和稀硝酸反应的化学方程式？
铁罐车、铝槽车来运输和储存化性，几乎可以使所有金属 （金、铂 除外）被氧化而生成硝酸盐。

平衡的重要性
硝化作用和反硝化作用之间的平衡对于维持自然界的氮素循环和 生态平衡具有重要意义。
影响因素
影响硝化作用和反硝化作用的平衡的因素包括环境条件、微生物活 性、土壤和水域的特性等。
平衡的维护
维护硝化作用和反硝化作用的平衡需要采取一系列措施，包括合理 使用化肥、控制土壤和水域的污染等。
05
氮的循环与环境
细菌完成。
氨化是将含氮有机物转化 为氨的过程，是许多植物 和微生物的重要营养来源
。
氮的循环的重要性
氮的循环对维持地球生态平衡具有重要意义 ，是生物圈中氮素循环的重要环节。
氮的循环对农业生产也具有重要意义，通过 合理利用和管理氮肥，可以提高农作物的产 量和质量。
同时，氮的循环也对全球气候变化产生影响 ，如过量排放含氮气体可能导致温室效应加 剧。
感谢您的观看
THANKS
应加剧，进而影响全球气候。
减少氮气排放、改善氮的循环利 用是减缓全球气候变化的重要措
施之一。
氮的循环与水体富营养化
水体富营养化是指水体中营养物质（如氮、磷等）过多，导致水生生物大量繁殖的 现象。
氮的循环过程中，过量的氮气排放和流失会导致水体富营养化。
控制氮的排放和合理利用是防治水体富营养化的重要措施之一。
硝酸盐
氨在有氧条件下被氧化成硝酸盐 ，这是植物生长所需的氮肥之一
，对农业非常重要。
硝酸
氨氧化成硝酸的过程会产生大量能 量，这是人类利用能源的一种方式 ，如通过汽车尾气中的一氧化氮和 氧气反应生成硝酸。
氮气
在自然环境中，氨通过生物固氮作 用和闪电等自然现象转化成氮气， 重新回到大气中，完成氮的循环。
04
反硝化作用
01

❖铁、铝在浓硝酸中的反应有哪些情况？
Al＋（冷）HNO3(浓) 常温时生成致密的氧化膜 钝化
Fe＋ （冷） HNO3(浓) 常温时生成致密的氧化膜
练习： 1.写出铁和浓硝酸在加热条件下反应的化
学方程式？
2.写出铁和稀硝酸反应的化学方程式？
铁罐车、铝槽车来运输和储存浓硝酸
高中化学鲁科版 必修1 氮的循环 硝酸
高中化学鲁科版 必修1 氮的循环 硝酸
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在浓硝酸中放入过量的铜片
头脑风暴
1.开始反应的化学方程式为: __C_u _+_4_H_NO_3_(浓__)_=_==_=_C_u_(N_O_3_)2_+_2N_O_2_↑_+_2_H_2O______； 实验现象为:_产_生__红__棕_色__气_体__，__溶_液__由_无__色_变__蓝__色_。_。
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高中化学鲁科版 必修1 氮的循环 硝酸
高中化学鲁科版 必修1 氮的循环 硝酸
工业上利用铜和硝酸来制备Cu(NO3)2·3H2O， 下面有三位同学提出了不同的生产方案： 甲方案：Cu+浓硝酸→蒸发结晶 乙方案：Cu+稀硝酸→蒸发结晶 丙方案：Cu 空气加热 CuO 硝酸 蒸发结晶 你认为__丙___方案最好，理由__消__耗_硝__酸__少__，__不__污__染__环__境__
2.反应将要结束时的反应式是 : __3_C_u _+_8_H_NO_3_(_稀_)_=_=_==_3_C_u_(N_O_3)_2_+_2N_O_↑__+4_H_2O______
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，气体是____NO___________；

(2)完成下面实验。 ①铜片与浓(稀)硝酸的反应
实验
现象 解释或离 子方程式
②铁片与浓(稀)硝酸的反应
实验
现象 解释或离 子方程式 (3) 冷 的 浓 硝 酸 可 以 用 铁 质 或 铝 质 容 器 盛 放 ， 原 因 是 ____________________________________。
白色 形成原因是塑料制品的大量使用、随意丢弃, 会 污染 破坏土壤结构和生态环境
(3)含氮物质对环境的影响 ①氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成光化 学烟雾。 ②氮氧化物是雾霾的主要成分之一。 ③氮氧化物与降水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的组成 成分。 ④进入水体中的氮元素的含量增大时，会造成水体富营养 化，导致藻类疯长。
(4)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、土壤和水体中含有氮元素的物质的量。 ②增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。
[落实新知能]
1．硝酸 (1)物理性质 纯净的硝酸为无色、有刺激性气味的液体，熔点低，易挥 发，在空气中呈“白雾”状，质量分数为 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。 a．使指示剂变色：稀硝酸能够使紫色石蕊溶液变红；浓硝 酸能够使紫色石蕊溶液先变红后褪色。 b．与碱(NaOH)发生中和反应： HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O。 c．与碱性氧化物(CuO)反应： 2HNO3＋CuO===Cu(NO3)2＋H2O。 d．与盐(CaCO3)发生复分解反应： CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O。
提示：(1)4HNO3=受==热==或==光==照==4NO2↑＋O2↑＋2H2O (2)硝酸分解产生的 NO2 溶于硝酸使其呈淡黄色 (3)保存在棕色试剂瓶中，放置在阴凉处

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
-1-
1.通过学习硝酸与金属、非金属的反应,能从元素价态变化视角 体验科学探究的乐趣,基于实验事实推出硝酸的性质。 2.了解硝酸的用途以及人类活动对氮循环的影响,树立环境保护 意识,体验化学工作者科学态度与社会责任的核心价值观。
知识铺垫
知识铺垫
新知预习
自主测试
课前篇自主预习
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。
课前篇自主预习
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。 【微思考1】为什么浓硝酸一般呈黄色?如何消除其黄色? 提示:纯硝酸为无色液体,由于HNO3分解产生的NO2又溶于其中, 故浓硝酸一般呈黄色;向浓硝酸中通入O2,可以消除其黄色。
新知预习
自主测试
课前篇自主预习
1.酸的通性 (1)使酸碱指示剂变色(如使紫色石蕊变红)。 (2)与活泼金属发生置换反应。 (3)与碱性氧化物反应,生成盐和水。 (4)与碱发生中和反应。 (5)与盐发生复分解反应。 2.在实验室和化工生产中常用的酸有盐酸、硫酸、硝酸(化学式 为HNO3)、醋酸(CH3COOH)。
课堂篇探究学习
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
知识归纳 浓硝酸和稀硝酸均具有强氧化性,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 发生反应。 1.浓硝酸 (1)与金属单质反应。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 AgNO3+NO2↑+H2O 4HNO3(浓)+Cu 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。

化
【硝酸小结】
探
究
硝
硝酸泄漏
酸
事故
的
性
质
硝酸的 物理性 质
不稳定 性
酸性 强氧化 性
硝酸的 化学性 质
[ 练习 ] 关于硝酸的说法正确的是 B A ．硝酸与金属反应时，主要是 +1 价 的氢元素得到电子
B ．硝酸与金属反应时，反应物或条件 不同硝酸的还原产物也不同 C ．硝酸能与 Zn 、 Fe 等金属反应生成 H2
【动动脑】
硝酸的中心元素是氮元素，氮元 素是一种多价态元素，请根据 HNO3 的 价 态推断硝酸还可能具有的性质？
-3
0 +1 +2 +3 +4 +5
【验证硝酸的强氧化性】
【 实 验 】 ①铜 片 与 浓 硝 酸
硝酸
是否
产生
有气 气体
体产 的快
生
慢
浓硝酸 有
快
②铜片与稀
气体 的颜 色
溶液 颜色
红棕色 变蓝
稀硝酸 有
慢
无色 变蓝
问题探究四
为什么可以用铁罐运输浓硝酸？
Fe Cu
常温下，铁钉浸泡在浓硝酸中会怎样 呢
常 温 下 ， 浓 硝 酸 使 铁 、 铝 表 面 形 成 致 密 的 氧 化？
膜 。
钝化
可用铝罐车、铁罐车运输浓硝 酸
【硝酸的氧
碳（C）
化性硝】酸的氧化性还表现在能氧化多种非金属
单质，如碳（ C ）
4HNO3( 浓） +H2O
【整 理 】硝 酸 具 有 强 的 氧 化 性 ， 几 乎 可
以 使所有金属（金、铂、钛 除
外）氧化还能氧化碳等非金属