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鲁科版 (2019)必修 第一册第3章 物质的性质与转化第3节 氮的循环教学设计及反思
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第3章 物质的性质与转化第3节 氮的循环教学设计及反思，共5页。教案主要包含了边讲边板书，交流研讨，课堂小结，课堂练习，参考答案等内容，欢迎下载使用。
3.3.3 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
本节教学内容是鲁教版高中化学必修第一册第三章第三节《氮的循环》的第3课时。硝酸是三大强酸之一，又是重要的化工产品，应用十分广泛。可用来制造炸药、氮肥、染料。硝酸既具有酸的通性，又具有特殊性——强氧化性。了解硝酸尾气能形成酸雨、形成光化学烟雾等知识，可以培养学生的环保意识。学好本节知识，能使学生掌握硝酸的性质，进一步加强对氧化还原反应的应用。
证据推理与模型认知：通过对实验现象的观察、分析和推理，培养学生的实验能力、观察能力、思维能力，提高学生的化学素养。
宏观辨析与微观探析：掌握硝酸的物理性质和化学性质（不稳定性、酸性、强氧化性）。
科学态度与社会责任：了解硝酸尾气能形成酸雨、形成光化学烟雾等知识，可以培养学生的环保意识。
重点：硝酸的化学性质。
难点：硝酸的强氧化性。
实验用品、多媒体教学平台
【引入】
玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得过诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在王水里，装于玻璃瓶中。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他们却一无所知。战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。你知道王水的成分吗？硝酸能将金质奖章溶解吗？
【板书】一、硝酸的性质
【展示】展示硝酸试剂瓶，观察。
【归纳】物理性质：
（1）纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
（2）硝酸能以任意比溶解于水。
（3）质量分数为69%的硝酸为浓硝酸；质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。
（4）王水是浓盐酸（HCl）和浓硝酸（HNO₃）按体积比为3:1组成的混合物。
【板书】化学性质：
（1）具有酸的通性
使紫色的石蕊试液变红
与某些金属氧化物反应
与某些盐反应
与碱反应
【讲解】硝酸除了具有酸的通性以外，还有以下特性：
【思考】久置的浓硝酸常呈黄色，为什么？
【板书】（2）不稳定性。
【边讲边板书】硝酸受热或见光易分解，化学方程式为：4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O，因此硝酸应保存在棕色瓶里，放在阴凉处；浓硝酸分解出的NO2部分溶于硝酸而呈黄色。
【思考】为什么可用铝制容器来盛浓硝酸？
【板书】（3）强氧化性。
【讲解】硝酸能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应，产物与硝酸的浓度有关。通常，浓硝酸与金属反应生成的气体主要是NO2，稀硝酸与金属反应生成的气体主要是NO。
铜与浓硝酸、稀硝酸的反应：
【板书】
①硝酸与大部分的金属能反应
Cu+4NHO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【讲解】在常温下，铁、铝等金属能与稀HNO3反应，但在浓HNO3中发生钝化现象。
【板书】
②钝化
常温下，浓硝酸能使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化，所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。
另外，浓硝酸在加热条件下，还能与碳、硫、磷等非金属反应。
【板书】③硝酸与许多的非金属能反应
碳与浓硝酸的反应：C +4HNO3 eq \(══,\s\up8(Δ)) 4NO2↑+CO2↑+2H2O
【讲解】另外，硝酸也能氧化某些还原性的化合物。
【板书】④与还原性化合物反应：如与S2-、H2S、SO2、 SO32-、Fe2+、I-等反应。
【板书】
3.硝酸的用途
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、塑料、染料和硝酸盐等。
【思考】什么叫光化学烟雾？什么是赤潮？全球人工固氮所产生活化氮数量的增加，对生态环境带来哪些问题？
【板书】二、人类活动对自然界氮循环和环境的影响
【阅读】课本115－116页，人类活动对自然界氮循环和环境的影响
【展示】展示下列有关图片并讲解。
1、光化学烟雾
2、酸雨的危害
3、水体富营养化：赤潮
【交流研讨】
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？
【课堂小结】
【课堂练习】
1.下列对硝酸的认识不正确的是（ ）
A、浓硝酸和稀硝酸都有氧化性
B、铜和硝酸反应是置换反应
C、金属和硝酸反应一定不生成氢气
D、可以用铁或铝制容器盛放冷的浓硝酸
2.铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象，当加入一种可溶性盐时，铜粉质量减少。则加入的盐可能是 （ ）
A、碳酸氢铵 B、硫酸铜
C、硫酸亚铁 D、硝酸钠
3.为了除去镀在铝表面的铜镀层，可以选用的试剂是（ ）
A、稀硝酸 B、浓硝酸
C、浓硫酸 D、浓盐酸
4、将3.2 gCu跟30.0 mL 10.0 ml·L-1的HNO3充分反应，还原产物有NO、NO2,若反应后溶液中有a mlH+，则被还原的HNO3物质的量是（ ）
A、a/2 ml B、(0.2 -a)ml
C、0.1a ml D、(a+0.1)ml
6．将锌、铁、铜粉末按一定比例混合投入一定量的硝酸中，微热，充分反应后过滤，除去滤渣，滤液中金属阳离子情况不可能是( )
A．只含Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋ B．只含Zn2＋
C．只含Fe2＋、Zn2＋ D．只含Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋
7．将0.1 ml铜与40 mL 10 ml/L HNO3充分反应后，溶液中含a ml H＋。由此可知( )
A．生成的气体在标准状况下的体积为4.48 L
B．生成的气体在标准状况下的体积为1.49 L
C．被还原的硝酸的物质的量为(0.2－a)ml
D．反应后溶液中所含NO的物质的量为0.2 ml
8．将红热的固体单质甲放入显黄色的浓乙溶液中，剧烈反应，产生混合气体A，A在常温下不与空气作用，发生如下图所示的变化。
则：
(1)写出下列物质的化学式：
丙______，B________，C________，D________。
(2)写出甲跟乙反应的化学方程式：________________________。
(3)单质丙与溶液乙反应生成气体B的离子方程式______________________
_________________________________________________________。
【参考答案】
1-7B D B B A D C
8. (1)Cu NO CaCO3 Cu(NO3)2
(2)C＋4HNO3(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
(3)3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===2NO↑＋3Cu2＋＋4H2O
3.3.3 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
本节教学内容是鲁教版高中化学必修第一册第三章第三节《氮的循环》的第3课时。硝酸是三大强酸之一，又是重要的化工产品，应用十分广泛。可用来制造炸药、氮肥、染料。硝酸既具有酸的通性，又具有特殊性——强氧化性。了解硝酸尾气能形成酸雨、形成光化学烟雾等知识，可以培养学生的环保意识。学好本节知识，能使学生掌握硝酸的性质，进一步加强对氧化还原反应的应用。
证据推理与模型认知：通过对实验现象的观察、分析和推理，培养学生的实验能力、观察能力、思维能力，提高学生的化学素养。
宏观辨析与微观探析：掌握硝酸的物理性质和化学性质（不稳定性、酸性、强氧化性）。
科学态度与社会责任：了解硝酸尾气能形成酸雨、形成光化学烟雾等知识，可以培养学生的环保意识。
重点：硝酸的化学性质。
难点：硝酸的强氧化性。
实验用品、多媒体教学平台
【引入】
玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得过诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在王水里，装于玻璃瓶中。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他们却一无所知。战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。你知道王水的成分吗？硝酸能将金质奖章溶解吗？
【板书】一、硝酸的性质
【展示】展示硝酸试剂瓶，观察。
【归纳】物理性质：
（1）纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
（2）硝酸能以任意比溶解于水。
（3）质量分数为69%的硝酸为浓硝酸；质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。
（4）王水是浓盐酸（HCl）和浓硝酸（HNO₃）按体积比为3:1组成的混合物。
【板书】化学性质：
（1）具有酸的通性
使紫色的石蕊试液变红
与某些金属氧化物反应
与某些盐反应
与碱反应
【讲解】硝酸除了具有酸的通性以外，还有以下特性：
【思考】久置的浓硝酸常呈黄色，为什么？
【板书】（2）不稳定性。
【边讲边板书】硝酸受热或见光易分解，化学方程式为：4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O，因此硝酸应保存在棕色瓶里，放在阴凉处；浓硝酸分解出的NO2部分溶于硝酸而呈黄色。
【思考】为什么可用铝制容器来盛浓硝酸？
【板书】（3）强氧化性。
【讲解】硝酸能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应，产物与硝酸的浓度有关。通常，浓硝酸与金属反应生成的气体主要是NO2，稀硝酸与金属反应生成的气体主要是NO。
铜与浓硝酸、稀硝酸的反应：
【板书】
①硝酸与大部分的金属能反应
Cu+4NHO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【讲解】在常温下，铁、铝等金属能与稀HNO3反应，但在浓HNO3中发生钝化现象。
【板书】
②钝化
常温下，浓硝酸能使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化，所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。
另外，浓硝酸在加热条件下，还能与碳、硫、磷等非金属反应。
【板书】③硝酸与许多的非金属能反应
碳与浓硝酸的反应：C +4HNO3 eq \(══,\s\up8(Δ)) 4NO2↑+CO2↑+2H2O
【讲解】另外，硝酸也能氧化某些还原性的化合物。
【板书】④与还原性化合物反应：如与S2-、H2S、SO2、 SO32-、Fe2+、I-等反应。
【板书】
3.硝酸的用途
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、塑料、染料和硝酸盐等。
【思考】什么叫光化学烟雾？什么是赤潮？全球人工固氮所产生活化氮数量的增加，对生态环境带来哪些问题？
【板书】二、人类活动对自然界氮循环和环境的影响
【阅读】课本115－116页，人类活动对自然界氮循环和环境的影响
【展示】展示下列有关图片并讲解。
1、光化学烟雾
2、酸雨的危害
3、水体富营养化：赤潮
【交流研讨】
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？
【课堂小结】
【课堂练习】
1.下列对硝酸的认识不正确的是（ ）
A、浓硝酸和稀硝酸都有氧化性
B、铜和硝酸反应是置换反应
C、金属和硝酸反应一定不生成氢气
D、可以用铁或铝制容器盛放冷的浓硝酸
2.铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象，当加入一种可溶性盐时，铜粉质量减少。则加入的盐可能是 （ ）
A、碳酸氢铵 B、硫酸铜
C、硫酸亚铁 D、硝酸钠
3.为了除去镀在铝表面的铜镀层，可以选用的试剂是（ ）
A、稀硝酸 B、浓硝酸
C、浓硫酸 D、浓盐酸
4、将3.2 gCu跟30.0 mL 10.0 ml·L-1的HNO3充分反应，还原产物有NO、NO2,若反应后溶液中有a mlH+，则被还原的HNO3物质的量是（ ）
A、a/2 ml B、(0.2 -a)ml
C、0.1a ml D、(a+0.1)ml
6．将锌、铁、铜粉末按一定比例混合投入一定量的硝酸中，微热，充分反应后过滤，除去滤渣，滤液中金属阳离子情况不可能是( )
A．只含Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋ B．只含Zn2＋
C．只含Fe2＋、Zn2＋ D．只含Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋
7．将0.1 ml铜与40 mL 10 ml/L HNO3充分反应后，溶液中含a ml H＋。由此可知( )
A．生成的气体在标准状况下的体积为4.48 L
B．生成的气体在标准状况下的体积为1.49 L
C．被还原的硝酸的物质的量为(0.2－a)ml
D．反应后溶液中所含NO的物质的量为0.2 ml
8．将红热的固体单质甲放入显黄色的浓乙溶液中，剧烈反应，产生混合气体A，A在常温下不与空气作用，发生如下图所示的变化。
则：
(1)写出下列物质的化学式：
丙______，B________，C________，D________。
(2)写出甲跟乙反应的化学方程式：________________________。
(3)单质丙与溶液乙反应生成气体B的离子方程式______________________
_________________________________________________________。
【参考答案】
1-7B D B B A D C
8. (1)Cu NO CaCO3 Cu(NO3)2
(2)C＋4HNO3(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
(3)3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===2NO↑＋3Cu2＋＋4H2O
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