魯科版高中化學(xué)必修一 3.2.3硝酸　人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、.第3章 自然界中的元素第2節(jié) 氮的循環(huán)第3課時(shí) 硝酸人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響三維目的【知識(shí)與技能】1. 通過(guò)觀察考慮活動(dòng)，認(rèn)識(shí) HNO3的性質(zhì)。2. 初步體會(huì)物質(zhì)的濃度對(duì)化學(xué)反響產(chǎn)物的影響，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)中變量控制的思想。3. 通過(guò)介紹酸雨，光化學(xué)煙霧和富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問(wèn)題，理解人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響，樹(shù)立保護(hù)環(huán)境的意識(shí)?！具^(guò)程與方法】1. 培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析總結(jié)物質(zhì)性質(zhì)的才能。2. 理解物質(zhì)的濃度對(duì)化學(xué)反響產(chǎn)物的影響，進(jìn)一步樹(shù)立實(shí)驗(yàn)中量變引起質(zhì)變的思想。【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】通過(guò)介紹酸雨、光化學(xué)煙霧和富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問(wèn)題，理解人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響，樹(shù)立保護(hù)環(huán)境的意識(shí)

2、。教學(xué)重點(diǎn)硝酸的性質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)硝酸的氧化性及氮元素化合價(jià)的轉(zhuǎn)變。教學(xué)過(guò)程【引入】通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，大家已經(jīng)掌握了氨氣的有關(guān)性質(zhì)。本節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)一種新的物質(zhì)硝酸。硝酸不僅是一種重要的化工原料，也是我們化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用到的一種重要的化學(xué)試劑。接下來(lái)，我們一起來(lái)討論它的性質(zhì)與應(yīng)用。【板書(shū)】一、硝酸的重要性質(zhì)【講述】1. 物理性質(zhì)：純HNO3是無(wú)色、易揮發(fā)沸點(diǎn)83 、有刺激性氣味的液體。易溶于水，密度比水大，常用的濃HNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%，98%的硝酸稱“發(fā)煙硝酸。2. 化學(xué)性質(zhì)1硝酸的通性HNO3 = H+ NO2使指示劑變色稀硝酸中參加紫色石蕊試液：變紅濃硝酸中參加紫色石蕊試液：先變紅后褪色微

3、熱3與堿反響：HNO3 +NaOH=NaNO3 +H2O 4與堿性氧化物反響：2HNO3 +CuO=CuNO32 +H2O 5與某些鹽反響：2HNO3+CaCO3 =CaNO32+H2O +CO23. 硝酸的特性 1不穩(wěn)定性： 4HNO34NO2+O2+2H2O。2強(qiáng)氧化性：濃硝酸可以與不活潑金屬如銅、銀等以及碳、磷等非金屬反響?！咀⒁狻繚狻⑾NO3均有強(qiáng)氧化性。 氧化性：濃HNO3 >稀HNO3。金屬與硝酸反響不產(chǎn)生H2，而是與濃硝酸反響生成NO2與稀HNO3生成NO：4HNO3濃+Cu=CuNO32+2NO2+2H2O；8HNO3稀+3Cu=3CuNO32+2NO+4H2O。4.

4、常溫下濃HNO3可使鐵、鋁外表形成致密的氧化物膜而鈍化，濃H2SO4也有此性質(zhì)因此可用鐵、鋁容器盛放濃H2SO4、HNO3。5. 氧化性酸和酸的氧化性：酸的氧化性是指H+的氧化性；氧化性酸是酸根離子中心原子獲得電子的性質(zhì)。6. HNO3反響規(guī)律1 常溫下，濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化。2硝酸與金屬反響不放出氫氣。3氧化性：濃硝酸 > 稀硝酸均比濃硫酸強(qiáng)。4一般情況下：濃硝酸被復(fù)原為NO2 ，稀硝酸被復(fù)原為NO。5與非金屬單質(zhì)反響：C + 4HNO3 濃 2H2O +4NO2 +CO2 。6與復(fù)原性化合物的反響：6HI+2HNO3 稀 = 3I2 +2NO+4H2O ；2NaSO3 +2HNO

5、3稀 = 2Na2SO4+ 2NO+H2O。 7王水：濃硝酸和濃鹽酸以體積之比為13混合而成?！景鍟?shū)】二、王水【講述】1. 又稱“王酸“硝基鹽酸，是一種腐蝕性非常強(qiáng)、冒黃色煙的液體，是濃鹽酸HCl和濃硝酸HNO3組成的混合物，濃鹽酸與濃硝酸的體積比為31。它是少數(shù)幾種可以溶解金Au的物質(zhì)之一，這也是它名字的來(lái)源。王水一般用在蝕刻工藝和一些檢測(cè)分析過(guò)程中，不過(guò)塑料之王聚四氟乙烯和一些非常惰性的純金屬如鉭Ta不受王水腐蝕還有氯化銀和硫酸鋇等。王水極易分解，有氯氣的氣味，因此必須現(xiàn)配現(xiàn)用。2. 配制方法取一體積濃硝酸漸漸倒入到三體積濃鹽酸中，不斷用玻璃棒攪拌?？吹饺芤貉杆僮凕S：這是由于生成亞硝酰氯之

6、故。容器壁微熱。沒(méi)有劇烈反響。王水需現(xiàn)配現(xiàn)用，王水可用來(lái)溶解許多金屬和合金，其中包括鋼、高溫合金鋼、鋁合金、銻、鉻和鉑族金屬等。王水和其他類(lèi)似混合液在化學(xué)分析中用于溶解某些鐵礦石、磷酸鹽巖石、礦渣、鎳鉻合金、銻和硒以及不易溶解的汞、砷、鈷和鉛的硫化物；植物體與廢水也常使用它來(lái)進(jìn)展消化。王水可從硅酸鹽基質(zhì)中酸洗出部分金屬，但無(wú)法有效的加以完全溶解。逆王水：也叫勒福特王水Lefort，是三份硝酸與一份鹽酸的混合物，可用來(lái)溶解氧化硫和黃鐵礦。危險(xiǎn)，注意平安使用。王水中含有硝酸、氯氣和氯化亞硝酰等一系列強(qiáng)氧化劑，同時(shí)還有高濃度的氯離子，王水的氧化才能比硝酸強(qiáng)，一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等能被王水溶解

7、，但是也有一些金屬不溶于王水，比方銥、鉭、鈮等。王水因此被稱為“水中之王。王水溶解金和鉑的反響方程式如下：Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O；3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O。最常見(jiàn)和為人熟知的王水為硝酸和鹽酸的混合液，但是其中的氧化劑HNO3可以用其他氧化性強(qiáng)酸所代替?！景鍟?shū)】三、人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響【閱讀】課本8182頁(yè)，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響【展示】展示以下有關(guān)圖片并講解。1. 溫室效應(yīng)；2. 酸雨的危害；3. 光化學(xué)煙霧；4. 水體富營(yíng)養(yǎng)化：赤潮。課堂小結(jié)板書(shū)設(shè)計(jì)一、硝酸的重要性質(zhì)1. 物理性質(zhì)2. 化學(xué)性質(zhì)3.

8、 硝酸的特性4. 常溫下濃HNO3可使鐵、鋁外表形成致密的氧化物膜而鈍化5. 氧化性酸和酸的氧化性6. HNO3反響規(guī)律二、王水三、人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響1. 溫室效應(yīng)；2. 酸雨的危害；3. 光化學(xué)煙霧；4. 水體富營(yíng)養(yǎng)化：赤潮。當(dāng)堂檢測(cè)1. 38.4 mg銅跟適量的濃硝酸反響，銅全部作用后，共搜集到22.4 mL標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體，反響消耗的HNO3的物質(zhì)的量可能是 A.1.0×10-3 mol B.1.6×10-3 mol C.2.2×10-3 mol D.2.4×10-3 mol【解析】據(jù)題意，濃硝酸是適量的，而不是過(guò)量的，盡管開(kāi)場(chǎng)產(chǎn)生的是NO2

9、氣體，隨著反響的進(jìn)展，硝酸濃度逐漸降低，氣體將由NO2變?yōu)镹O，22.4 mL標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體應(yīng)是NO2與NO的混合物。解法一：設(shè)產(chǎn)生NO2的Cu的物質(zhì)的量為x，產(chǎn)生NO的Cu的物質(zhì)的量為y。 Cu+4NHO3濃=CuNO32+2NO2+2H2O1 4 2x 4x 2x3Cu+8HNO3稀=3CuNO32+2NO+4H2O3 8 2y y y據(jù)題意，那么有x+y= 2x+y= 聯(lián)立、解得：x=0.45×10-3 mol， y=0.15×10-3 mol故 nHNO3=4×0.45×10-3 mol +×0.15×10-3 mol =2.2

10、×10-3 mol。解法二：銅與硝酸的反響中，硝酸起兩個(gè)作用：酸性和氧化性。據(jù)此由氮原子守恒，也即反響消耗的硝酸中的氮元素在生成物中存在于CuNO32、NO、NO2中，所以硝酸的物質(zhì)的量等于氣體的物質(zhì)的量與硝酸銅物質(zhì)的量的兩倍之和。nHNO3 = n被復(fù)原的HNO3 +n酸性的HNO3 =n氣體+2nCuNO32=+2×=2.2×10-3 mol?！敬鸢浮緾2. 以下反響中硝酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是 A使石蕊溶液變紅B與銅反響放出NO氣體，生成CuNO32C與Na2CO3反響放出CO2氣體，生成NaNO3D與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO2【解析】A項(xiàng)，HNO3只表現(xiàn)酸性；B項(xiàng)，Cu與稀硝酸反響時(shí)，部分起酸的作用生成CuNO32，部分作氧化劑被復(fù)原為NO；C項(xiàng)，2HNO3Na2CO3=CO2H2O2NaNO3，HNO3只表現(xiàn)強(qiáng)酸性；D項(xiàng)，HNO3將S氧化為H2SO4，自身被復(fù)原為NO2，在該反響中HNO3只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。【答案】B3. 以下關(guān)于硝酸說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A硝酸與金屬反響，主要是5價(jià)氮得電子B濃HNO3與濃鹽酸按3