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(共33张PPT)
第
3
章
　
第
3
节
硝酸　人类活动对氮循环和环境的影响
课时3
1.能从物质类别、氮元素价态的角度预测分析硝酸的性质，并掌握HNO3的性质(重点)。
2.认识氮氧化物为大气污染物，了解人类活动对氮循环和环境的影响(难点)。
学习目标
新课导入
运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，现场闻到刺鼻的气味，同时产生大量红棕色烟雾。消防员紧急调来大量沙子，在酸液流经之处垒起堤坝，并迅速运来熟石灰进行处理。
刚泄漏时
泄漏一段时间
新课导入
思考：硝酸呈现出哪些物理性质？为什么现场有大量红棕色的烟雾？为什么可以用熟石灰处理泄漏出来的硝酸？金属可以与酸反应，为什么可以用铝槽车运输浓硝酸？
刚泄漏时
泄漏一段时间
内
容
索
引
目标一　硝酸
目标二　人类活动对氮循环和环境的影响
< 目标一 >
硝酸
预测硝酸具有哪些性质，并说明预测的依据。
能与碱发生中和反应，与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等
HNO3
从化合价角度分析
+5
具有
氧化性
能与金属铁、铜等发生反应
从物质类别角度分析
具有酸的一般性质
(1)实验探究
1．硝酸的性质
硝酸易挥发、有刺激性气味
瓶口产生白雾，闻到刺激性气味
金属铜与硝酸的反应
实验现象 实验结论
反应剧烈，有红棕色气体产生，溶液变为蓝绿色
铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO2气体
Cu与浓HNO3
Cu与稀HNO3
将稀硝酸注入试管中，Cu和稀硝酸缓慢反应，产生无色气体，在试管口变为红棕色，溶液变蓝
铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成NO气体
实验现象 实验结论
试管中有气泡产生，试管口处看到红棕色气体
铁与稀硝酸常温下可以反应，生成NO气体
无明显现象
发生钝化
颜色 状态 气味 密度 特性
(2)物理性质
无色
液态
刺激性
ρ(HNO3)>ρ(H2O)
易挥发
质量分数为69%的硝酸为浓硝酸
质量分数为95%以上的硝酸为“发烟硝酸”
1．硝酸的性质
(3)化学性质
①强酸性
电离方程式：
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。
4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O
HNO3===H++N
1．硝酸的性质
长期放置的浓硝酸为什么会变黄？硝酸应该如何保存？
浓硝酸不稳定，分解放出的NO2溶于硝酸而使其呈黄色。
为防止分解，必须避光、防热。
保存方法：棕色瓶、阴凉处、密封保存。
与金属反应
a.浓硝酸和铜：
b.稀硝酸和铜：
c.浓硝酸与铁、铝：
与非金属反应
浓硝酸和碳共热：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
③强氧化性
常温下浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜
C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
(3)化学性质
(1)过量的铜片与一定量的浓硝酸充分反应，生成气体的成分是什么？为什么？
NO和NO2
(2)向上题反应后的溶液中加入稀硫酸，铜片的质量会发生什么变化？如果有变化写出反应的离子方程式。
溶液中有N稀硫酸电离出H+，所以铜会继续和硝酸反应。
3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O。
铜先与浓硝酸反应生成NO2，随着反应的进行浓硝酸变成稀硝酸，与Cu反应生成NO气体，所以生成的气体是NO和NO2的混合气体。
减少
归纳总结
(1)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。
(2)硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。
(3)加热条件下，浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。
(4)硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2+、Br-、I-、S2-、S等均能被硝酸氧化。
2．硝酸的用途
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，是实验室里重要的化学试剂。
1.判断正误
(1)浓硝酸敞口放置在空气中，质量会减少
(2)常温下，将铝片放入浓硝酸中，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应
(3)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S
(4)稀硝酸可除去试管内壁的银
√
×
×
√
2.关于下列实验的说法不正确的是

A.①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生
B.②中溶液中的主要离子有Cu2+和
C.③中铜片继续溶解，是由于稀硫酸提供的增强了溶液的氧化性
D.①和③中铜片溶解时反应的离子方程式相同
√
H+
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人类活动对氮循环和环境的影响
< 目标二 >
1．活化氮增加的原因
化石燃料的消耗量急剧增加
化学合成氮肥的量迅速上升
豆科植物的栽种面积陆续扩大
蚕豆
开发和利用自然资源的规模越来越大
2．含氮物质来源及对环境的影响
化石燃料的燃烧
植物体焚烧
农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化
生活污水、工业废水、农业废水
氮氧化物
光化学烟雾
水体富营养化
酸雨
3．减少人类活动对氮循环和环境影响的措施
(1)控制进入大气、土壤和水体中含氮元素的物质的量。
(2)增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力，如保护森林、植树造林等。
4．绿色化学
(1)绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
(2)绿色化学的核心内容
①原子经济性：
充分利用反应物中的各个原子，既充分利用资源又防止污染。
②“5R”原则
②“5R”原则：
Reduction 减量使用原料，减少实验废弃物的产生和排放
Reuse 循环使用，重复使用
Recycling 资源的回收利用
Regeneration 变废为宝，资源和能源再利用
Rejection 拒用有毒有害品
活化氮增加带来的危害除了水体富营养化，你还知道哪些？
会造成光化学烟雾、酸雨、雾霾等。
选用下列物质填空(填序号)：
①二氧化碳　②二氧化硫　③氮氧化物　④氟氯烃
(1)会破坏臭氧层的物质是　　　。
(2)过量会导致温室效应加剧的物质是　　。
(3)造成酸雨的物质是　　　。
(4)导致光化学烟雾的物质是　　。
(5)会引起水体富营养化的是　　。
③④
①
②③
③
③
归纳总结
常见的环境污染
环境污染 形成原因 主要危害
雾霾 二氧化硫、氮氧化物、PM2.5等可吸入颗粒物 易引起呼吸系统、心血管系统疾病等
温室效应 大气中CO2含量不断增加 全球变暖，冰川融化
酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤、湖泊酸化，腐蚀建筑物
光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长
归纳总结
环境污染 形成原因 主要危害
臭氧层空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华 生活污水、工业废水的任意排放等使水体富营养化 藻类过度繁殖，水质恶化，海水形成赤潮，淡水形成水华
白色污染 聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境
1.判断正误
(1)汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物是造成光化学烟雾的元凶
(2)氮氧化合物可以形成酸雨
(3)含氮化合物的过度排放也是形成雾霾的主要原因
(4)“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质
(5)植物秸秆含大量钾元素，焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思想
√
×
√
√
×
2.下列说法符合绿色化学思想的是
A.对工业生产硝酸产生的废气、废水进行严格处理
B.开发利用仿生固氮技术以减少氮肥使用
C.验证硝酸的强氧化性时在通风橱内进行实验
D.建设“花园式工厂”
√
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