第1課時(shí) 自然界中氮的循環(huán) 氮?dú)?一氧化氮和二氧化氮

問題設(shè)計(jì)氮在自然界中是如何循環(huán)的？什么是氮的固定？工業(yè)上是如何合成氨的？氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？NO、NO2物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？一、氮在自然界中的循環(huán)N2

氮氧化物

NH3

銨鹽

HNO3

硝酸鹽有機(jī)氮

游離態(tài)化合態(tài)氮循環(huán)中涉及到的主要物質(zhì)：主要形式（1）游離態(tài)→化合態(tài)①豆科植物根部的根瘤菌，把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}等含氮化合物；②放電條件下，與氧氣結(jié)合為氮氧化合物，并隨降水進(jìn)入土壤和水體中；③合成氨工廠、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都可以將一部分氮?dú)廪D(zhuǎn)化成化合態(tài)。（2）化合態(tài)→化合態(tài)：

化石燃料燃燒、森林和農(nóng)作物枝葉燃燒所產(chǎn)生的氮氧化合物通過大氣進(jìn)入陸地和海洋，進(jìn)入氮循環(huán)。（3）化合態(tài)→游離態(tài)：

硝酸鹽在某些土壤細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化成氮?dú)狻Ｓ坞x態(tài)的氮元素化合態(tài)的氮元素氮的固定固氮的途徑被氧化

HNO3、硝酸鹽N2NH3、銨鹽被還原

氮的固定人工固氮自然固氮高能固氮：閃電10%生物固氮：豆科植物90%催化劑N2+3H22NH3高溫、高壓仿生固氮（常溫常壓）

生物固氮根瘤菌與大豆、蠶豆等豆科植物共生的根瘤菌中存在固氮酶，能在常溫常壓下把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)榘?。一、氮?dú)馕锢硇再|(zhì)：無色、無味的氣體，密度比空氣稍小，難溶于水元素的典型物質(zhì)所屬類別元素化合價(jià)通性氧化性還原性1、氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)的方法【預(yù)測(cè)】氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)1、氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)(1)非金屬單質(zhì)通性①與金屬反應(yīng)②與非金屬反應(yīng)（H2、O2）(2)氧化性和還原性通常狀況，不活潑。一定條件下，與Mg、H2、O2反應(yīng)

(1)與金屬鎂反應(yīng)3Mg＋N2

Mg3N2點(diǎn)燃+2-3（氮化鎂）（2）與非金屬反應(yīng)①與氧氣反應(yīng)

現(xiàn)象：有紅棕色氣體生產(chǎn)。結(jié)論：氮?dú)馀c氧氣發(fā)生反應(yīng)涉及的化學(xué)方程式：N2＋O2

2NO放電2NO＋O2

2NO2（無色）（紅棕色）②與氫氣反應(yīng)可逆反應(yīng)：相同條件下，同時(shí)向正反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)。

思考：向一個(gè)密閉容器中投入1molN2和3molH2，能否生成2mol的NH3？特征：不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物、生成物同時(shí)存在否N2＋3H22NH3

高溫、高壓催化劑（工業(yè)合成氨原理）氮的氧化物NON2ONO2N2O3N2O4N2O5物理性質(zhì)：無色、難溶于水的氣體缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：NO結(jié)合血紅蛋白的能力比一氧化碳還強(qiáng)，更容易造成人體缺氧。一氧化氮分子作為一種傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”，在使血管擴(kuò)張、免疫、增強(qiáng)記憶力等方面有著極其重要的作用。+1+2+3+4+4+5物理性質(zhì)：紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水化學(xué)性質(zhì)：NO2溶于水時(shí)生成硝酸和一氧化氮。工業(yè)上利用這一原理制取硝酸。2NO2+H2O=2HNO3+NO用途：能使多種織物退色，損壞多種織物和尼龍制品，對(duì)金屬和非金屬材料也有腐蝕作用①與H2O反應(yīng)：化學(xué)性質(zhì)：現(xiàn)象：3NO2+H2O====2HNO3+NO2NO+O2====2NO2a.紅棕色氣體變?yōu)闊o色氣體；b.集氣瓶中水面上升到原體積的約三分之二處；c.讓集氣瓶?jī)?nèi)無色氣體接觸到空氣，又變成紅棕色；d.向溶液中滴入石蕊試液變成紅色。結(jié)論：a.二氧化氮能與水反應(yīng)生成無色氣體一氧化氮，同時(shí)生成酸性物質(zhì)；b.一氧化氮易與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮。、涉及到的反應(yīng)：拓展練習(xí)：標(biāo)況下，將一充滿NO2的試管倒立于盛有足量水的水槽中，充分反應(yīng)后，若不考慮試管內(nèi)物質(zhì)向外擴(kuò)散，求：試管中溶液的物質(zhì)的量濃度?解析：c(HNO3)==0.045“雷雨發(fā)莊稼”；“一場(chǎng)雷雨一場(chǎng)肥”N2+O2====2NO放電2NO+O2====2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO涉及的反應(yīng)方程式：放電N2NONO2HNO3NO3－鹽O2水礦物質(zhì)O21、

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求盡可能多的使試管內(nèi)的氣體被水吸收。2、

你的設(shè)計(jì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示？[再思考]充分利用原料，減少污染物的排放2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO……現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用NO只能排水法，NO2只能向上排氣法，1、如何收集NO和NO2氣體？能否顛倒過來？2、如何除去NO中NO2

？混合氣通過水洗若用排空氣法收集則得到NO2；若用排水法收集則得到NO氮氧化物與環(huán)境污染的防治

消除污染的主要方法：堿液吸收法

NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

①形成酸雨②形成光化學(xué)煙霧ＮＯ２＋Ｏ２→Ｏ３Ｏ３＋ＣｘＨｙ→有毒煙霧③破壞臭氧層（形成臭氧空洞）氮的氧化物、氟氯烴（氟利昂）等。④水體的富營(yíng)養(yǎng)化硝酸型酸雨1998年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者伊格納羅發(fā)現(xiàn)一氧化氮(NO)是人體內(nèi)保護(hù)機(jī)體抵抗心血管疾病與其他疾病的信號(hào)分子酸雨酸雨的形成酸雨的危害城市中的光化學(xué)煙霧污染光化學(xué)煙霧是氮氧化物和碳?xì)浠衔?HC)在大氣環(huán)境中受強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后產(chǎn)生的一種大氣污染，在這種復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)過程中,主要生成光化學(xué)氧化劑(主要是O3)及其他多種復(fù)雜的化合物。2．氮氧化物對(duì)環(huán)境污染的防治（1）來源：（2）防治：氮氧化物主要來源于化石燃料的燃燒，汽車尾氣、工廠廢氣的排放，其中，汽車尾氣是城市大氣中氮氧化物的主要來源之一。①開發(fā)使用潔凈能源；②對(duì)工廠排放的廢氣進(jìn)行處理③對(duì)汽車尾氣進(jìn)行凈化處理。東京展出富士重工電動(dòng)汽車概念車R1e

小結(jié):N-3N0N+2N+4N+5Mg3N2N2NONO2HNO3NH32NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NON2+3H22NH3高溫、高壓催化劑N2+3Mg==Mg3N2點(diǎn)燃N2+O2==2NO放電例1、起氮的固定作用的化學(xué)反應(yīng)是（）A、N2和H2在一定條件下生成氨氣B、NO遇O2轉(zhuǎn)化成NO2

C、硝酸工廠氧化NH3制取NOD、用NH3制硫酸銨

A例2、從N2中氮元素的化合價(jià)來說，氮?dú)饧扔醒趸?，又有還原性。下列反應(yīng)中氮?dú)獗憩F(xiàn)還原性的是（）A、氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)B、氮?dú)飧鯕夥磻?yīng)C、氮?dú)飧饘冁V反應(yīng)D、以上反應(yīng)都不是B例3、Ｍurard等三位教授最早提出NO分子在人體內(nèi)有獨(dú)特的功能，近年來在此領(lǐng)域的研究有很大進(jìn)展，因此這三位教授榮獲了1998年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)及生理學(xué)獎(jiǎng)。關(guān)于NO的下列敘述不正確的是（）A、NO可以是某些含低價(jià)氮的物質(zhì)被氧化的產(chǎn)物B、NO不是酸性氧化物C、NO可以是某些含高價(jià)氮的物質(zhì)被還原的產(chǎn)物D、NO是紅棕色氣體D第2課時(shí)氨與銨態(tài)氮肥哈伯波施分別獲得1918年和1932年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)N2+3H22NH3高溫、高壓

催化劑工業(yè)合成氨一.氨氣的物理性質(zhì)3.極易液化,液氨汽化時(shí)要吸收大量熱1.無色,有刺激性氣味的氣體2.極易溶于水.常溫常壓下,1V水約能溶解700V氨氣,氨水密度比水小.4.密度比空氣小，STP下，密度為0.771g·L-1致冷劑滴有酚酞的水1．噴泉現(xiàn)象形成的直接原因是什么?2．是什么導(dǎo)致了燒瓶中氣壓的急劇下降?3．引發(fā)該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵操作是什么?4、噴泉的顏色為什么變紅色？思考:氨溶解于水僅是簡(jiǎn)單的溶解過程嗎？問題：噴泉形成的原因?氨氣極易溶于水瓶中氨氣溶于膠頭滴管擠入的水中瓶中氣壓下降小于外界氣壓燒杯中的水被大氣壓壓入燒瓶形成噴泉（1︰700）

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象燒杯中的水進(jìn)入燒瓶形成噴泉，燒瓶?jī)?nèi)液體呈現(xiàn)紅色實(shí)驗(yàn)原理:使燒瓶?jī)?nèi)外在短時(shí)間內(nèi)迅速產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒杯中的液體壓入燒瓶?jī)?nèi)問題：顏色變紅色又說明什么問題?（2）氨氣的化學(xué)性質(zhì)：①與H2O反應(yīng)：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-

（一水合氨）氨氣是唯一的堿性氣體，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)（檢驗(yàn)氨氣）一水合氨是弱堿，能使酚酞試液變紅填寫表格液氨氨水物質(zhì)成分離子種類性質(zhì)NH3，H2O，NH3·H2O，NH4+，OH-，H+NH3分子

純凈物（非電解質(zhì)）

混合物（NH3·H2O為弱電解質(zhì)）不具堿性弱堿性氨水是弱堿，對(duì)嗎？氨水呈弱堿性。一位老師在做NH3的噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)水上噴無力，噴泉結(jié)束后，溶液僅占燒瓶體積的五分之一，你認(rèn)為造成實(shí)驗(yàn)不理想的原因可能有A、收集的NH3不純凈B、燒瓶不干燥或氣體未干燥C、NH3在水中的溶解度不夠大D、裝置漏氣√√√1、裝置氣密性好2、燒瓶要干燥3、氣體要充滿燒瓶4、氣體要純凈干燥實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵(1)用圖1裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶已裝滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是_____________________________________。該實(shí)驗(yàn)的原理是___________________________________。(2)只提供圖2的裝置，請(qǐng)說明引發(fā)噴泉的方法。打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水。氨氣極易溶解于水，致使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小。打開夾子，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，氫氣受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉。前面學(xué)過的氣體ＳＯ２和Ｃl２，在水中溶解度不大,那么它們能不能也設(shè)計(jì)出噴泉實(shí)驗(yàn)呀？如能，需要什么樣的試劑？你能設(shè)計(jì)出一個(gè)藍(lán)色的噴泉實(shí)驗(yàn)來嗎？可以選用NaOH

溶液（1）在如圖所示的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置中，燒瓶中充滿干燥的氣體a，將膠頭滴管中的液體b擠入燒瓶?jī)?nèi)，并輕輕振蕩。然后打開彈簧夾f，燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿整個(gè)燒瓶。則a、b分別是（

）a（干燥的氣體）b（液體）ANO水BNO2水CCl2飽和NaCl溶液DNH3水D實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3燒杯內(nèi)溶液噴到燒瓶?jī)?nèi),酚酞溶液變紅色氨氣極易溶于水;氨水呈堿性濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)燒杯內(nèi)出現(xiàn)白煙濃氨水和濃鹽酸易揮發(fā)氨氣和氯化氫化合成氯化銨晶體氨水易揮發(fā)，氨氣的水溶液具有

堿性。

濃鹽酸和濃氨水并沒有直接接觸,為何會(huì)有明顯現(xiàn)象?

濃鹽酸換成濃硫酸濃硝酸還會(huì)有這樣的現(xiàn)象嗎?

NH3+HCl====NH4Cl2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4NH3+HNO3====NH4NO3實(shí)質(zhì)：NH3+H+====NH4+大量白煙②與酸的反應(yīng)（常用硫酸作為氨氣的吸收劑）-3氨氣的還原性之氨氣的催化氧化..flv4NH3+5O24NO+6H2O高溫催化劑+20-2-2還原劑氧化劑注意：①反應(yīng)條件：催化劑、加熱②是工業(yè)制硝酸中的關(guān)鍵一步③氨有一定的還原性，可被O2、Cl2、

CuO等氧化思考：工業(yè)制硝酸的涉及的反應(yīng)化學(xué)方程式？工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ).氨的用途制氮肥銨鹽制硝酸純堿有機(jī)合成工業(yè)原料致冷劑三、氮肥（1）銨態(tài)氮肥：（2）其它氮肥：硝態(tài)氮肥如：KNO3有機(jī)態(tài)氮肥如：CO（NH2）2氨水和銨態(tài)氮肥都來源于NH3（NH4）2SO4NH4NO3NH4HCO3NH4ClCO（NH2）2

創(chuàng)設(shè)情境1有一位農(nóng)民在倉(cāng)庫(kù)里存放了一袋氮肥—碳酸氫銨（俗稱碳銨），有一天他發(fā)現(xiàn)這袋化肥包裝破損受潮了，就把它拿出去曬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒有人偷盜卻少很多，你能從化學(xué)的角度替他找原因嗎？問題情景2在村子里住著兩位農(nóng)民,小李和小劉,他們都種了幾畝水稻。小李很勤勞,不僅買了氮肥硝酸銨,還同時(shí)使用了自己燒制的草木灰(呈堿性),小劉只施用了氮肥硝酸銨,小李心想自己使用的肥料多,收成一定好,結(jié)果到了秋收時(shí)發(fā)現(xiàn),自己田地的產(chǎn)量遠(yuǎn)不及小劉的,你知道原因嗎?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論（化學(xué)方程式）加熱NH4Cl加熱NH4HCO3與堿反應(yīng)都是白色晶體，易溶于水NH4Cl===NH3↑+HCl↑NH3+HCl===NH4Cl△固體分解，有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，在試管口處有白色固體生成有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)狀態(tài)：固體分解，試管口產(chǎn)生水珠，生成的氣體使澄清石灰水變渾濁NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O△NH4Cl+NaOH==NH3↑+NaCl+H2O1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2，應(yīng)當(dāng)怎樣合理的儲(chǔ)存和使用銨態(tài)氮肥？2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)3，試從離子反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)銨鹽與堿溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，并嘗試總結(jié)檢驗(yàn)銨根離子的方法。拓展延伸應(yīng)該密封包裝并放在陰涼通風(fēng)處；施肥時(shí)，應(yīng)將其埋在土下以保持肥效，同時(shí)不能與堿性物質(zhì)如草木灰等混合使用。NH4++OH-=NH3↑

+H2O(1)取少許溶液于潔凈的試管中，(2)加入適量氫氧化鈉溶液并加熱，(3)將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍(lán)（蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近瓶口產(chǎn)生白煙）(4)證明溶液中有NH4+存在。取試樣加試劑述現(xiàn)象下結(jié)論檢驗(yàn)NH4+的方法！四、氨的實(shí)驗(yàn)室制法2NH4Cl+Ca(OH)2====CaCl2+2NH3↑+2H2O

△

1.原理：2.氣體發(fā)生裝置：固+固，加熱型NH4Cl和Ca(OH)2棉花思考：這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中都產(chǎn)生了氨氣，實(shí)驗(yàn)室里能用這三個(gè)反應(yīng)來制取純凈的氨氣嗎?思考：1.試管口為什么向下傾斜？2.試管口為什么用棉花塞?。?.聯(lián)系氨氣的性質(zhì)，該裝置是否有缺陷？如何改進(jìn)？

2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

使生成的水順利流下，防止試管炸裂防止與空氣形成對(duì)流，收集氨氣不純沒有尾氣吸收，可以用水或稀硫酸浸濕棉花四、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制取：1、原理：2、裝置：固體+固體加熱制取氣體——與制取O2相同

4、收集：向下排空氣法5、驗(yàn)滿：（1）濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口（2）玻璃棒蘸取濃鹽酸靠近試管口3、干燥：用堿石灰或生石灰在干燥管或U型管中干燥

2NH4Cl

+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O加熱6、尾氣處理：用水或稀酸吸收例1、實(shí)驗(yàn)室里若用如圖所示裝置制取氨氣，試用表格形式列出圖中裝置的錯(cuò)誤之處，并用文字簡(jiǎn)要說明如何改正錯(cuò)誤之處應(yīng)如何改正試管a管口向上傾斜應(yīng)略向下傾斜試管夾的位置不對(duì)應(yīng)夾在離管口1/3處試管b管口向上應(yīng)向下試管b塞上橡皮塞把橡皮塞改為棉花團(tuán)反應(yīng)物沒加熱用酒精燈加熱3.干燥裝置：用堿石灰干燥ABC4.收集裝置：向下排空氣法5.驗(yàn)滿：a：使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)（唯一的一種堿性氣體）b：蘸有濃HCl的玻璃棒接近試管口產(chǎn)生白煙氨氣溶于水制氨水時(shí)，都要用一倒置的漏斗如右圖，說說為什么？還可以用下列

裝置代替。abcdad6.尾氣處理:用水或濃硫酸吸收多余的氨氣思考：實(shí)驗(yàn)室中還可以用哪些方法快速制氨氣？①加熱濃氨水法②濃氨水加堿石灰法（堿石灰吸水、溶解時(shí)放熱）堿石灰濃氨水下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中合理的是（）BD例1、1Ｌ0.1mol?L-1的氨水中所含溶質(zhì)粒子的物質(zhì)的量是（）A、0.1molNH3

B、0.1molNH3?H2OC、NH3和NH3?H2O共0.1mol

D、NH3和NH3?H2O及NH4+共0.1mol

D例2、用兩根玻璃棒分別在濃氨水和某酸里蘸一下，然后使兩根玻璃棒靠近但不接觸，能觀察到白煙的是（）A、濃硫酸B、濃磷酸C、濃鹽酸D、濃硝酸CD例3、相同狀況下，在容積相同的三個(gè)試管內(nèi)分別充滿干燥的NH3、HCl、NO2氣體，然后分別做噴泉實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，試管內(nèi)液面高度分別為h1、h2、h3，則（），溶解后溶質(zhì)的濃度分別是多少？A、h1=h2=h3B、h1>h2>h3

C、h1=h2>h3D、h3>h1=h2C第3課時(shí)硝酸及其應(yīng)用

福州硝酸泄漏一小時(shí)成功救險(xiǎn)

《海峽都市報(bào)》

2004年7月31日下午，福州市福馬路鼓山附近路邊，突然騰起紅棕色的“濃煙”，帶著一股濃烈的刺激性氣味，引起了附近許多居民的不良反應(yīng).住在這一帶的居民透露，紅棕色煙冒出的地方，是一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，倉(cāng)庫(kù)里存放著很多濃硝酸。

消防隊(duì)員經(jīng)過近1小時(shí)緊張施救，大面積硝酸泄漏得到控制，四周空氣基本恢復(fù)正常。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的消防指揮官吳發(fā)輝介紹，在現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)嗅覺判斷，“煙”氣里含有硝酸?！跋跛崾侨芙庠谒械?，所以我們用水霧來壓住并稀釋煙氣，讓這些腐蝕性的氣體沉降到地面，不至于在空氣中擴(kuò)散?！眳歉嬖V記者。

控制住毒氣后，另一個(gè)問題出現(xiàn)了，大量酸液向大路涌去,流經(jīng)之處，水泥地面都被腐蝕。消防員緊急調(diào)來大量的沙子，在酸液流經(jīng)之處壘起一個(gè)小堤壩，然后迅速運(yùn)來石灰。險(xiǎn)情再次得到緩解。

記者在現(xiàn)場(chǎng)附近，遇到了事發(fā)倉(cāng)庫(kù)的老板馬某,已被警方控制。馬某說，他不太清楚硝酸的物理化學(xué)特性，他原以為用一般的臥罐來裝盛這種危險(xiǎn)的液體沒有問題。事發(fā)后他還抱怨：“都怪罐子的質(zhì)量太差了，怎么就突然裂開了呢？”一位環(huán)保人員告訴記者，裝濃硝酸的容器不但要耐得住壓力，還得耐得住腐蝕，一般的金屬根本擋不住這種酸性劇烈的物質(zhì)。純硝酸顏色：氣味：狀態(tài)：密度：溶解性：揮發(fā)性：無色有刺激性氣味液體密度比水大,密度1.5g/cm3，溶于水放熱可溶于水,能與水任意比互溶易揮發(fā)，沸點(diǎn)83℃常用濃硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68％—70％，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%以上的硝酸為“發(fā)煙硝酸”。“根據(jù)嗅覺判斷，‘煙’氣里含有硝酸；用高壓水霧來壓住并稀釋煙氣”，通過現(xiàn)場(chǎng)消防指揮官說的這些話，可以看出硝酸具有什么物理性質(zhì)？

在搶險(xiǎn)過程中，運(yùn)來的石灰起什么作用，體現(xiàn)了硝酸的什么化學(xué)性質(zhì)？硝酸能使酸堿指示劑變色硝酸能與金屬反應(yīng)硝酸能與堿起反應(yīng)硝酸能與堿性氧化物反應(yīng)硝酸能與某些鹽反應(yīng)二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)1、酸性

“裝濃硝酸的容器不但要耐得住壓力，還得耐得住腐蝕，一般的金屬根本擋不住這種酸性劇烈的物質(zhì)”，那么硝酸與金屬是怎樣反應(yīng)的呢？2、強(qiáng)氧化性（濃度越大，氧化性越強(qiáng)）

（1）硝酸與金屬（除金、鉑、鈦外）反應(yīng)一般不產(chǎn)生氫氣,與稀硝酸生成NO，與濃硝酸生成NO2

常溫下，濃硝酸能使Al、Fe等鈍化。故裝濃硝酸可用鐵質(zhì)或鋁質(zhì)容器。二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)微型實(shí)驗(yàn)（ML）：硝酸與金屬銅的反應(yīng)濃硝酸與銅稀硝酸與銅

現(xiàn)象記錄化學(xué)方程式硝酸表現(xiàn)的性質(zhì)氧化性強(qiáng)弱比較動(dòng)手實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室常用上述反應(yīng)制取NO2和NO。Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O氧化性、酸性氧化性、酸性濃硝酸強(qiáng)于稀硝酸反應(yīng)速度較慢，產(chǎn)生無色氣體，氣體遇空氣變成紅棕色，溶液變?yōu)樗{(lán)色。反應(yīng)速度快，產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)樗{(lán)綠色或綠色

玻爾是丹麥著名的物理學(xué)家，曾獲得諾貝爾獎(jiǎng)。第二次世界大戰(zhàn)中，玻爾被迫離開將要被德國(guó)占領(lǐng)的祖國(guó)。為了表示他一定要返回祖國(guó)的決心，他決定將諾貝爾金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)氯芙庠谕跛?，裝于玻璃瓶中，然后將它放在柜面上。后來，納粹分子竄進(jìn)玻爾的住宅，那瓶溶有獎(jiǎng)?wù)碌娜芤壕驮谘燮さ紫?，他們卻一無所知。這是一個(gè)多么聰明的辦法??！戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，玻爾又從溶液中還原提取出金，并重新鑄成獎(jiǎng)?wù)?。新鑄成的獎(jiǎng)?wù)嘛@得更加燦爛奪目，因?yàn)樗壑枌?duì)祖國(guó)無限的熱愛和無窮的智慧。王水：濃HNO3和濃HCl（體積比1:3）的混合物，能使一些不溶于硝酸的金屬，如Au、Pt等溶解。實(shí)驗(yàn)?zāi)M碳與濃硝酸反應(yīng)(2)與非金屬（碳等）的反應(yīng)：C+4HNO3(濃)=4NO2↑+CO2↑+2H2O△此反應(yīng)中，硝酸只表現(xiàn)氧化性。(3)與其它還原性物質(zhì)反應(yīng)SO2H2SO4FeOFe(NO3)3Na2SO3Na2SO4Na2SS或H2SO4一般地，濃HNO3的還原產(chǎn)物是NO2；稀HNO3的還原產(chǎn)物是NO“紅棕色的氣體”可能是什么物質(zhì)？為什么會(huì)產(chǎn)生這種物質(zhì)，說明硝酸具有什么性質(zhì)?

3、硝酸的不穩(wěn)定性4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O

或光照二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)硝酸越濃，就越容易分解。1、濃硝酸常呈黃色的原因是什么？如何消除?濃HNO3中的黃色為NO2，可充入O2除去，4NO2＋O2＋2H2O==4HNO32、濃硝酸如何保存？?jī)?chǔ)存？棕色細(xì)口瓶，避光低溫。鐵制或鋁制容器運(yùn)輸。聯(lián)想：常見藥品中，需要放在棕色瓶中的試劑有哪些?見光分解的物質(zhì)濃HNO3

、AgNO3

、氯水、AgX、溴水等。硝酸的用途塑料炸藥硝酸顏料試劑足量的Cu中加入少量的濃硝酸,可能會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)?反應(yīng)停止后,如果在溶液中再加入足量鹽酸,會(huì)出現(xiàn)什么情況?溶液中存在NO3-,它遇到H+后,會(huì)繼續(xù)氧化銅,當(dāng)然此時(shí)NO3-/H+的溶度較稀.思考題

一開始是銅與濃硝酸反應(yīng):Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O隨著反應(yīng)進(jìn)行,硝酸由濃變稀,則發(fā)生:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O工業(yè)上擬用Cu與適量的硝酸來制備Cu(NO3)2,下面是三位同學(xué)提出的三個(gè)方案:甲:銅濃硝酸乙:銅稀硝酸丙:銅空氣△硝酸請(qǐng)問:那一種方案最好?為什么?Cu(NO3)2Cu(NO3)2Cu(NO3)2CuO③

OH－HCl稀HNO3+Cu

H2O△或光照濃HNO3+CuO2

NH4ClNH3.H2ONH3H2O△

OH－

或△

HCl

HNO3NONO2N2

放電高溫高壓催化劑O2

催化劑課堂小結(jié):氮及其重要化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系銨鹽氨氣硝酸將1.92克銅投入到一定量的濃硝酸中，銅全溶解，共收集到標(biāo)況下672毫升的氣體。將這些氣體倒扣于水中，通氧氣，至恰好使氣體全溶解。則，1．成的氣體是什么？有多少毫升？2．參與反應(yīng)的硝酸有幾摩爾？其中顯酸性的和顯氧化性的分別是幾摩爾？3．通入的氧氣是標(biāo)況下的多少毫升？4．求通入氧氣后所得溶液的C。

下列物質(zhì)的溶液在長(zhǎng)期放置的過程中因被氧化而成黃色的是（）

A.濃硝酸B.工業(yè)鹽酸

C.氯化亞鐵D.濃溴水

E.KI溶液

思考:CE

2.將銅粉放入稀H2SO4中，加熱無明顯現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)加入下列一種物質(zhì)后，銅粉的質(zhì)量減少，溶液呈藍(lán)色，同時(shí)有氣體逸出，該物質(zhì)是：（）Fe2(SO4)3B.Na2SO4

C.KNO3D.FeSO4C3、在100ml濃HNO3中加足量Cu產(chǎn)生氣體aL，用排水法收集到bL氣體，則原硝酸的物質(zhì)的量濃度為（）（a+3b）/2.24mol/L

1.某單質(zhì)跟濃硝酸反應(yīng)時(shí)參加反應(yīng)的單質(zhì)與硝酸的物質(zhì)的量之比為1:4則該單質(zhì)被氧化后元素化合價(jià)可能為()A.+1B.+2C.+3D.+4BD課堂練習(xí)

4.不同濃度的硝酸分別與足量的鋅完全反應(yīng)，還原產(chǎn)物分別是NO2、

NO和NH4NO3，若這些產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量之比是（）A.2:4:5B.1:2:5C.1:2:2D.1:1:1B思維拓展例1、某課外興趣小組為探究Cu與稀硝酸反應(yīng)生成的NO氣體設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，請(qǐng)回答：（1）如何檢驗(yàn)裝置的氣密性關(guān)閉分液漏斗活塞及止水夾1、2，分別從U型管的1、2長(zhǎng)管口注入液體，若出現(xiàn)液面高度差，說明氣密性好。（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開止水夾和分液漏斗活塞，先在管2中加濃硝酸與橡皮塞接觸然后關(guān)閉止水夾1、2，從管1長(zhǎng)管加入稀硝酸至橡膠塞，關(guān)閉分液漏斗活塞。為加快反應(yīng)速率，應(yīng)采取什么措施

.（3）實(shí)驗(yàn)中硝酸與Cu的反應(yīng)，能否自動(dòng)停止

.為什么

.（4）在實(shí)驗(yàn)中，證明生成的無色氣體是NO的操作是：

.能隨反應(yīng)生成氣體增多，壓強(qiáng)增大，液面下降，當(dāng)液面脫離銅絲時(shí)，反應(yīng)停止。將分液漏斗活塞打開，使無色氣體進(jìn)入分液漏斗中，若無色氣體邊為紅棕色，證明無色氣體為NO。（5）關(guān)閉漏斗活塞打開止水夾1，NO氣由管1進(jìn)入管2，同學(xué)們意外發(fā)現(xiàn)在管2短管上部出現(xiàn)紅棕色氣體層，且濃硝酸顏色變黃，此現(xiàn)象的原因是

，此過程的化學(xué)方程式為：

。此現(xiàn)象說明

。濃硝酸將NO氣體氧化成NO2，且部分NO2溶于濃硝酸而現(xiàn)黃色濃硝酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)。2HNO3+NO==3NO2+H2O（6）為防止生成的氣體對(duì)環(huán)境造成污染，實(shí)驗(yàn)完畢后應(yīng)采取什么樣的措施？

。思維拓展例2.鐵在熱的稀硝酸中反應(yīng)其主要還原產(chǎn)物為N2O，而在冷的稀硝酸中反應(yīng)，其主要產(chǎn)物為NO，當(dāng)溶液更稀時(shí)，還原產(chǎn)物是NH4+，請(qǐng)分析下圖回答有關(guān)問題：C(H+)

aabcdbcdn(Fe)

V氣體線（標(biāo)況）

o1：假設(shè)在任意氣體產(chǎn)生的曲線段內(nèi)只有一種還原產(chǎn)物，判斷從o點(diǎn)到a點(diǎn)時(shí)還原產(chǎn)物應(yīng)為（）C(H+)

c(H+)線

aabcdbcdn(Fe)V氣體（標(biāo)況）oNO2：判斷從a點(diǎn)到b點(diǎn)時(shí)還原產(chǎn)物為（）

其原因是.反應(yīng)放熱溫度升高

N2O3.試配平由b到c點(diǎn)的化學(xué)方程式。

Fe+HNO3====Fe(NO3)3++H2O

4：已知到達(dá)d點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)完全結(jié)束，此時(shí)溶液中主要的陽離子為()且分析c、d點(diǎn)投入金屬鐵的物質(zhì)的量之比ncFe:ndFe=(：)C(H+)

c(H+)線

aabcdbcdn(Fe)V氣體（標(biāo)況）oFe2+NH4+

23NH4NO3883039①3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2

②①×2+②得：想想看：若將NO2和O2同時(shí)通入水中的反應(yīng)是什么？

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

V(NO2):V(O2)=4:1，恰好完全反應(yīng)。無氣體剩余。<4:1，O2過量，剩余氣體為O2。>4:1，NO2過量,剩余氣體為NO？。若將NO和O2同時(shí)通入水中，反應(yīng)是什么？結(jié)論又是怎樣的?想一想：V(NO):V(O2)=4:3時(shí)，完全反應(yīng)，無氣體剩余V(NO):V(O2)<4:3時(shí)，O2過量，剩余氣體為O2V(NO):V(O2)>4:3時(shí)，NO過量，剩余氣體為NO同理①×2+②×3得：4NO+3O2+2H2O=4HNO3

將充滿NO和NO2的混合氣體45mL的試管，倒立于水中，一段時(shí)間后，氣體的體積為35mL，原混合氣體中，NO和NO2的體積比為A．2:1 B．2:7 C．7:2D．9:7練一練思考可以把NO換成N2

、H2

、O2嗎?1、NO與O2

的混合氣體溶于水

例、盛有12mLNO氣體的試管倒立于水槽中，通入一定量的O2，充分反應(yīng)后，試管內(nèi)氣體的體積為4mL，則通入氧氣的體積可能為（）.

A.8mLB.6mLC.11mLD.13mLBD

3、將充滿NO和NO2的混合氣體45mL的試管，倒立于水中，一段時(shí)間后，氣體的體積為35mL，原混合氣體中，NO和NO2的體積比為A．2:1 B．2:7C．7:2D．9:7解析：3NO2+H2O=2HNO3+NO△V313-1=2

（45-35）=10mL

15mLV(NO2)=15mL，V(NO)=30mL；

V(NO2):V(NO)=1：2

例2：將12mLNO2與O2混合氣體被水充分吸收后，發(fā)現(xiàn)剩余2mL氣體，問原混合氣體體積各為多少？討論：（1）若剩余氣體為O2，則4NO2+O2+2H2O=====4HNO3ΔV4mL1mL5mL

2.NO2

與O2

的混合氣體溶于水（2）若剩余氣體是NO，則3NO2+H2O=====2HNO3+NO2mL例4、將體積為10mL的試管倒置于盛水的水槽中，先向試管中注入一定量的NO，再通入O2，兩種氣體共為10mL，水面逐漸上升，至余3mL氣體時(shí)為止。求原混合氣體中NO和O2各多少毫升？解（1）若剩余氣體為NO則氧氣完全反應(yīng)，設(shè)氧氣的體積為x4NO+3O2+2H2O=4HNO343x4x/34x/3+x=（10-3）=7mLx=3mLV(NO)=7mL（2）若剩余氣體為O2,則NO完全反應(yīng)，設(shè)NO的體積為y4NO+3O2+2H2O=4HNO3433y/4yy+3y/4=（10-3）=7mLy=4mLV(O2)=6mL[例1]同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體，它們是①NO和NO2；②NO2和O2；③NH3和N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關(guān)系正確的是()A.V1

＞V2

＞V3B.V1

＞V3

＞V2C.V2

＞V3

＞V1D.V3

＞V1

＞V2B有關(guān)反應(yīng)為：3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3。各取氣體4體積，則剩余氣體：①中為(4+4/3)體積NO；②中為3體積O2；④中為4體積N2。

[例2]某NO和NO2的混合氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.875g/L。將盛此氣體的試管倒立在水槽中,到水位不再上升為止,剩余氣體的體積為原混合氣體的()A.1/2B.1/3C.1/4D.1/5A混合氣平均相對(duì)分子質(zhì)量為1.875×22.4=42。據(jù)十字交叉法求得NO和NO2的體積比為1：3。設(shè)原為4體積，則反應(yīng)后體積為2?！纠?】同溫同壓下，兩個(gè)等體積的干燥