3.2.3《硝酸》导学案（学生版）
一、硝酸
1．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.化学性质
(1)酸性
硝酸具有酸的通性，能使__________变色，能与____、____________、__________等反应。
(2)不稳定性
HNO3见光或受热易分解，化学方程式为：_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)强氧化性
①与金属反应
浓HNO3与Cu反应的化学方程式为：____________________________________。
稀HNO3与Cu反应的化学方程式为：______________________________________。
②与非金属反应
浓HNO3与木炭加热时反应的化学方程式为：_______________________________。
③常温下，冷的浓硝酸能使________钝化。
④王水是________和________的混合物，体积比为______，能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。
二、人类活动对氮循环和环境的影响
1．含氮物质的来源及其危害
氮氧化物
工业废水农业废水
2．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、陆地和海洋的有害物质的____。
(2)增强生态系统对有害物质的__________，如保护森林、植树造林等。
知识点1 硝酸的强氧化性
1．下列块状金属在常温下能全部溶于足量的浓硝酸的是( )
A．Au B．Cu C．Fe D．Al
知识点2 NO在酸性条件下的强氧化性
2．铜粉放入稀硫酸中，加热后也无明显现象。当加入一种盐后，铜粉质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该盐是( )
A．Fe2(SO4)3 B．Na2CO3
C．KNO3 D．FeSO4
知识点3 人类活动对自然界氮循环和环境的影响
3．20世纪初，随着电影业、石油开采加工业、飞机制造业的发展，城市面积、人口汽车拥有量急剧增加，空气污染日益严重。1952年，洛杉矶有近400名老人因光化学污染造成心肺衰竭而死亡。光化学烟雾形成的化学过程是：当汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成NO和O时，即开始光化学烟雾的循环，不断地产生O3。这个循环包括下列3个化学方程式，请补充化学方程式②。
(1)①NO2===NO＋O
②________________________________________________________________________
③O＋O2===O3
(2)写出以上3个化学反应的总反应式：_____________________________________。
3.2.3《硝酸》导学案（教师版）
一、硝酸
1．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.化学性质
(1)酸性
硝酸具有酸的通性，能使__________变色，能与____、____________、__________等反应。
(2)不稳定性
HNO3见光或受热易分解，化学方程式为：_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)强氧化性
①与金属反应
浓HNO3与Cu反应的化学方程式为：____________________________________。
稀HNO3与Cu反应的化学方程式为：______________________________________。
②与非金属反应
浓HNO3与木炭加热时反应的化学方程式为：_______________________________。
③常温下，冷的浓硝酸能使________钝化。
④王水是________和________的混合物，体积比为______，能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。
二、人类活动对氮循环和环境的影响
1．含氮物质的来源及其危害
氮氧化物
工业废水农业废水
2．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、陆地和海洋的有害物质的____。
(2)增强生态系统对有害物质的__________，如保护森林、植树造林等。
知识点1 硝酸的强氧化性
1．下列块状金属在常温下能全部溶于足量的浓硝酸的是( )
A．Au B．Cu C．Fe D．Al
知识点2 NO在酸性条件下的强氧化性
2．铜粉放入稀硫酸中，加热后也无明显现象。当加入一种盐后，铜粉质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该盐是( )
A．Fe2(SO4)3 B．Na2CO3
C．KNO3 D．FeSO4
知识点3 人类活动对自然界氮循环和环境的影响
3．20世纪初，随着电影业、石油开采加工业、飞机制造业的发展，城市面积、人口汽车拥有量急剧增加，空气污染日益严重。1952年，洛杉矶有近400名老人因光化学污染造成心肺衰竭而死亡。光化学烟雾形成的化学过程是：当汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成NO和O时，即开始光化学烟雾的循环，不断地产生O3。这个循环包括下列3个化学方程式，请补充化学方程式②。
(1)①NO2===NO＋O
②________________________________________________________________________
③O＋O2===O3
(2)写出以上3个化学反应的总反应式：_____________________________________。
参考答案
基础落实
一、
2．(1)指示剂 碱 碱性氧化物 部分盐
(2)4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O (3)①Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O ③Fe、Al ④浓硝酸 浓盐酸 1∶3
二、
1．产生光化学烟雾 形成酸雨 水体富营养化
2．(1)数量 (2)吸收能力
对点训练
1．B [HNO3能溶解除Pt、Au以外的大多数金属，但Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中“钝化”。]
2．C [铜与稀硫酸不反应，但加入KNO3后，由于溶液中有H＋存在，故会发生：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；加入Fe2(SO4)3也能使铜粉的质量减少，溶液变蓝色，但无气体逸出。]
3．(1)2NO＋O2===2NO2
(2)3O22O3
解析 (1)光化学烟雾的循环过程包括①②③三个化学反应。由此可推断：反应①中的生成物NO是反应②中的反应物；若要反应③不断地发生，就需要反应①不断进行，故反应②的生成物必定是NO2，否则无法实现“循环过程”。
(2)叠加①②③三个化学方程式，即得净结果：3O2===2O3。
第3章 自然界中的元素
第2节 氮的循环
一、教材分析
（一）知识脉络
氮及其化合物是元素化合物知识的重要组成部分。本节教材通过闪电这一自然现象，激发学生思考自然界中的含氮物质，通过自然界中的氮循环，引出氮循环中的重要物质—氮气、NO、NO2、氨、铵盐、硝酸等，然后通过观察思考、实验探究认识这些重要物质的性质、用途。在学习过程中了解人类活动对自然界氮循环和环境的影响。
（二）知识框架
（三）新教材的主要特点：
从培养学生终身发展所必备的知识和能力出发，重点介绍重要代表物的性质与用途，同时注重培养学生的观察能力和综合分析问题的能力。
二．教学目标
（一）知识与技能目标
1、了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；
2、通过了解生物固氮和人工固氮形式，认识N2 、NO 、NO2的性质；
3、通过观察思考活动，认识NH3、铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；
4、通过观察思考活动，认识 HNO3的性质。
（二）过程与方法目标
1、培养学生通过观察实验现象，总结分析物质性质的能力；
2、初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的思想。
（三）情感态度与价值观目标
1、通过介绍合成氨发展的艰辛历程，体会从实验室研究到工业生产的过程，渗透化学与技术关系的教育；
2、通过介绍酸雨，光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解人类活动对氮循环的影响，树立保护环境的意识。
三、重点、难点
（一）知识上重点、难点
重点：氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。
难点：硝酸的氧化性。
（二）方法上重点、难点
培养学生通过观察实验现象总结分析物质性质的能力，并使学生初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的重要性。
四、教学准备
（一）学生准备
1、预习第二节-氮的循环
2、查找氮循环的资料，小组合作画出氮循环图示，写出短文。重点说明氮循环中涉及到哪些含氮元素的物质，它们是如何转化的？
（二）教师准备
1、教学媒体、课件；
2、补充实验。
3.2.3《硝酸》教学设计
【讲述】 工业三酸之一的硝酸是一种重要的化工原料，也是一种重要的化学试剂，下面我们一起来讨论它的性质。
【板书】 五、硝酸及其应用
【学习任务】根据你所了解的硝酸及酸的性质预测硝酸的性质。
【实验1】 取一瓶浓硝酸，打开瓶盖，小心的扇闻浓硝酸的气味。
【实验2】 在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量4mol/L的稀硝酸和14mol/L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。
【实验3】 将[实验2]中的金属铜换成金属铁进行相同的实验，观察发生的现象。
【交流讨论】用多媒体投影所要讨论的问题：
通过观察实验现象，思考并回答下列问题：
1、完成下列表格：
实 验
实 验 现 象
结 论
实验1
实验2
实验3
2、通过实验探究，你对硝酸的氧化性有了哪些认识？
3、浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中，为什么？
4、归纳硝酸的物理、化学性质？
【归纳板书】 学生归纳，老师点评并板书
1、物理性质：纯硝酸无色，易挥发，有刺激性气味，易溶于水，熔沸点低，密度比水大。
2、化学性质：
（1）不稳定性—见光易分解：4HNO3 2H2O+4NO2↑+O2↑
【设问】如何保存浓硝酸？
（2）强氧化性：（规律：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。）
①与金属反应——除金、铂、钛外（常温下，浓硝酸可使铁、铝钝化）
Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【研讨】
1、铁在稀浓硝酸中的反应方程式有哪些情况？
2、浓硝酸为何可装在铁质或铝质容器中？
②与某些非金属单质（如碳）反应
C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O
<讨论>①通常情况下，浓、稀硝酸作氧化剂时，还原产物有何规律？
②浓硝酸通常被还原为NO2、稀硝酸通常被还原为NO，故相同条件下，稀硝酸的氧化性强于浓硝酸的氧化性，你认为这种观点对吗？请阐述你的理由。
【讲述】 掌握物质性质的目的是为了更好的利用物质，二战期间，由于德军即将占领丹麦，丹麦物理学家，诺贝尔奖获得者玻尔被迫要离开自己的祖国。他坚信以后一定能返回祖国，决心把心爱的诺贝尔奖章留下。为了不使奖章落入德军之手，他把奖章溶解在一种溶液中，并存放在瓶子里。丹麦被德军占领后，纳粹分子闯进玻耳家中，连奖章的影子也没发现。战后，玻耳从溶液中提取出金，又重新铸成了奖章。这种溶液就是王水（由浓盐酸与浓硝酸按体积比3：1混合而成）。又如食物中的硝酸盐是无毒的，但是在一些细菌的作用下，会被还原为有毒的亚硝酸盐导致食物中毒。生活中注意不要吃腐烂的食物，因为这种食物含较多的亚硝酸盐。
【指导阅读】阅读P78-人类活动对自然界氮循环和环境的影响
<思考>由于人类活动对自然界氮循环的影响而导致的环境问题主要有哪些？
（酸雨、光化学烟雾、富营养化）
【课堂小结】 学生自主完成教材第81页的“概括·整合”。
【课堂练习】
1.打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，观察到的现象是 ，原因是 。用两只玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓硝酸，现象是 ，反应的化学方程式为 。
2.实验室看到的浓硝酸呈黄色的原因是 ，反应的化学方程式为 。可见，保存浓硝酸的方法是 。
3.浓硝酸都有氧化性的原因是 。
4.将浓硝酸分解的气体收集在一支试管中,再将试管到插在水中,可能出现的现象是 ,原因是： 化学方程式为 。
5.向FeCl2溶液中,滴加KSCN溶液,产生的现象是 ,再滴加几滴硝酸的现象是 ,原因是 ,离子方程式为 。
【布置研究性作业】 将学生分成若干小组，依据学生兴趣自主选取其中一个课题进行研究，研究成果将以小组为单位以板报的形式进行交流。
1、如何减少人类活动对自然界中氮循环的影响？
2、如何减少氮氧化物对环境的影响？
3、查阅资料，了解人工固氮的研究方向、成果及研究固氮的意义。
课件10张PPT。第三章 自然界中的元素第2节 氮的循环（四）硝酸及其应用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；也是一种重要的化学试剂 。 预 测根据你所了解的硝酸及酸的性质预测硝酸的性质。 实验与观察 现象与思考瓶口有白雾，有刺激性气味易挥发，有刺激性气味稀硝酸中，有无色气体，溶液变蓝；浓硝酸中，有红棕气体，溶液变蓝绿能与铜反应稀硝酸中，有无色气体，溶液变黄或浅绿；浓硝酸中，无明显现象能与铁反应硝酸具有氧化性归纳小结1)硝酸的物理性质纯硝酸无色，易挥发，有刺激性气味，易溶于水，熔沸点低，密度比水大。 2)硝酸的化学性质①不稳定性—见光易分解如何保存浓硝酸？②强氧化性与金属反应：研讨铁在稀浓硝酸中的反应方程式有哪些情况？浓硝酸为何可装在铁质或铝质容器中？与非金属反应：三、人类活动对自然界氮循环和环境的影响1.人工固氮活动增强,化学合成氮肥的数量迅速上升,豆科植物的栽培面积的陆续扩大,都使活化氮的数量大大增加.2.大气中氮氧合物的增加,增大了光化学污染和酸雨的成分。这些氮氧化物主要来源于化石燃料和植物体的燃烧、农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。3.水体中过量的氮对水体造成污染.练课堂习1.打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，观察到的现象是 ，原因是 。用两只玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓硝酸，现象是 ，反应的化学方程式为 。2.实验室看到的浓硝酸呈黄色的原因是 ，反应的化学方程式为 。可见，保存浓硝酸的方法是 。3.浓硝酸都有氧化性的原因是 。5.向FeCl2溶液中,滴加KSCN溶液,产生的现象是 ,再滴加几滴硝酸的现象是 ,原因是 ,离子方程式为 。谢谢观看
再见3.2.3《硝酸》随堂练习（学生版）
一、单项选择题
1．某化学活动小组欲制备一定量的氢气，下列方法不能达到目的的是( )。
A．Cu和稀硝酸反应 B．Zn和稀盐酸反应
C．Fe和稀硫酸反应 D．Al和稀盐酸反应
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．变为黄色
3．加入氢氧化钡溶液共热，有气体放出又有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成的是( )。
A．KNO3溶液 B．NH4NO3溶液
C．(NH4)2SO4溶液 D．Na2SO4溶液
4．下列化学反应中，硝酸只表现了氧化性的是( )。
A．3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
B．CuO＋2HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋H2O
C．C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
D．3Ag＋4HNO3(稀)3AgNO3＋NO↑＋2H2O
5．常温下能在浓硝酸中溶解的金属是( )。
A．Al B．Ag C．Fe D．Pt
6．将1.92 g铜投入一定量浓HNO3中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672 mL气体(标准状况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积是( )。
A．504 mL B．168 mL C．336 mL D．224 mL
二、双项选择题
7．将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有＋3价铁生成的是( )。
A．硫酸 B．氯水 C．硝酸锌 D．氯化铜
8．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：
①铜与浓硝酸反应；②铜与稀硝酸反应；③铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述中正确的是( )。
A．消耗铜的物质的量相等
B．消耗硝酸的物质的量相等
C．消耗铜的物质的量是①>②>③
D．消耗硝酸的物质的量是①>②>③
三、非选择题
9．(1)由铜和氧化铜组成的混合物加入稀硝酸中收集到气体2.24 L(标准状况)，被硝酸氧化的铜的质量是________。
(2)浓、稀硝酸都有________性，浓硝酸与铜反应生成__________气体，稀硝酸与铜反应生成________气体。
(3)若相同质量的铜分别与足量的浓、稀硝酸反应，则生成的气体体积比为________，若要铜与足量的浓、稀硝酸反应生成的气体体积比相同，则消耗的铜的物质的量比为________。
10．为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去)，B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。
(1)实验时，为在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，必须事先排尽其中的空气。其中第一步实验操作为：_________________________________________________________。如何确定E中空气已被赶尽：________________________________。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的离子方程式为：____________________________________。
(3)如何证明E中收集到的是NO而不是H2：_____________________________ _________________；一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是_______________________。
(4)装置D的作用是______________________________________________。
3.2.3《硝酸》随堂练习（教师版）
一、单项选择题
1．某化学活动小组欲制备一定量的氢气，下列方法不能达到目的的是( )。
A．Cu和稀硝酸反应 B．Zn和稀盐酸反应
C．Fe和稀硫酸反应 D．Al和稀盐酸反应
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．变为黄色
3．加入氢氧化钡溶液共热，有气体放出又有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成的是( )。
A．KNO3溶液 B．NH4NO3溶液
C．(NH4)2SO4溶液 D．Na2SO4溶液
4．下列化学反应中，硝酸只表现了氧化性的是( )。
A．3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
B．CuO＋2HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋H2O
C．C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
D．3Ag＋4HNO3(稀)3AgNO3＋NO↑＋2H2O
5．常温下能在浓硝酸中溶解的金属是( )。
A．Al B．Ag C．Fe D．Pt
6．将1.92 g铜投入一定量浓HNO3中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672 mL气体(标准状况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积是( )。
A．504 mL B．168 mL C．336 mL D．224 mL
二、双项选择题
7．将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有＋3价铁生成的是( )。
A．硫酸 B．氯水 C．硝酸锌 D．氯化铜
8．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：
①铜与浓硝酸反应；②铜与稀硝酸反应；③铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述中正确的是( )。
A．消耗铜的物质的量相等
B．消耗硝酸的物质的量相等
C．消耗铜的物质的量是①>②>③
D．消耗硝酸的物质的量是①>②>③
三、非选择题
9．(1)由铜和氧化铜组成的混合物加入稀硝酸中收集到气体2.24 L(标准状况)，被硝酸氧化的铜的质量是________。
(2)浓、稀硝酸都有________性，浓硝酸与铜反应生成__________气体，稀硝酸与铜反应生成________气体。
(3)若相同质量的铜分别与足量的浓、稀硝酸反应，则生成的气体体积比为________，若要铜与足量的浓、稀硝酸反应生成的气体体积比相同，则消耗的铜的物质的量比为________。
10．为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去)，B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。
(1)实验时，为在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，必须事先排尽其中的空气。其中第一步实验操作为：_________________________________________________________。如何确定E中空气已被赶尽：________________________________。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的离子方程式为：____________________________________。
(3)如何证明E中收集到的是NO而不是H2：_____________________________ _________________；一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是_______________________。
(4)装置D的作用是______________________________________________。
参考答案
1．A
2．D 解析：向Fe(NO3)2溶液中加入盐酸，酸性条件下NO将Fe2＋氧化为Fe3＋。
3．C 解析：加入Ba(OH)2溶液共热有气体放出，说明含NH，又有不溶于HNO3的白色沉淀生成说明含有SO，故选C。
4．C 解析：判断硝酸只表现了氧化性的依据是反应前后氮元素全部化合价降低。A、D中生成硝酸铜和硝酸银说明硝酸起酸和氧化剂的作用；B中没有化合价的变化，硝酸只起酸的作用。
5．B 解析：常温下在浓硝酸中，Al和Fe发生钝化，Pt与浓硝酸不反应。
6．C 解析：由生成气体颜色越来越浅，可知先生成NO2；随着反应的进行，硝酸变稀，又生成NO，通入氧气，NO2和NO则又被氧化生成硝酸。利用得失电子守恒将该过程简化为铜失电子，氧气得电子。即n(O2)＝n(Cu)＝0.015 mol，可求出氧气的体积为336 mL。
7．BC 解析：铁屑溶于过量盐酸后，溶液中的阳离子有Fe2＋和H＋，H＋与NO同时存在，相当于HNO3；氯水和HNO3都能把Fe2＋氧化生成Fe3＋。
8．AD 解析：由于制取的Cu(NO3)2的量相同，据铜元素守恒可知A项正确；依据三种途径反应的化学方程式容易确定D正确。
9．(1) 9.6 g
(2)氧化 二氧化氮 一氧化氮
(3)3∶1 1∶3
10．(1)将装CaCO3的干燥管下移与稀HNO3反应产生CO2 当C处出现白色沉淀时
(2)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)用F向E中鼓入空气，E内颜色加深 NO2进入C生成HNO3使CaCO3溶解
(4)吸收过量的NO2，防止空气污染
