2018高中化学 第三章 自然界中的元素学案（无答案）（打包9套）鲁科版必修1.zip

第三章 自然界中的元素 第 1 节 碳的多样性 第 1 课时【教学目标】（一）知识目标重点：碳元素之间的转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。难点：碳元素之间的转化，碳酸钠与碳酸氢钠的性质。（二）方法目标通过探究碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，进一步熟悉研究物质性质的基本程序，培养学生利用实验科学探究的能力。【知识回顾】 _____________碳 单质 _____________的 _____________一、 物 质 _______________________家 化合物 _______________________族 ______________________________________________二、CO 与 CO2比较（用文字或化学方程式表示）CO CO2物理性质化学性质相互转化重要用途三、二氧化碳的实验室制法1．原理（写出反应的化学方程式） 用离子方程式表示该反应 _______________________2．装置请画出实验室制取并收集二氧化碳的实验装置图。3．思考：（1）实验室制的的二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气，如何得到纯净干燥的二氧化碳？（2）在民间，人们使用碳酸钠和白醋（主要成分是醋酸）制取二氧化碳，试写出该反应的离子方程式 三、温室效应产生的原因大气中_______含量增多是引起温室效应的最主要原因。【新课预习】一、多种多样的碳单质1．同素异形体的定义：_______________________________________________________。2．常见碳元素的同素异形体有__________________。填写下表：思考：如何用实验证明金刚石、石墨和 C60均由碳元素组成？3．氧元素的同素异形体有 _______________________________二、广泛存在的碳的化合物1．碳元素的无机化合物的多样性（1）常见无机化合物：CO、CO 2、H 2CO3、碳酸钠、碳酸氢钠、大理石、方解石（______）、白云石［____________］、菱锌矿（______）、菱铁矿（______）、菱镁矿（______ ）。（2）碳酸盐的定义：像碳酸钠这样含的 CO23的盐称为碳酸盐。自然界中常见的碳酸盐如_______________________________________________________。碳酸氢盐的定义：像碳酸氢钠这样含的 HCO3－ 的盐称为碳酸氢盐。中学化学中常见的碳酸氢盐有 __________________________。2．碳元素的有机化合物的多样性常见有机化合物：如蛋白质、淀粉、油脂、以及石油、液化气、天然气等的主要成分；【课内探究】一、多种多样的碳单质1．同素异形体 2．碳元素的同素异形体金刚石 石 墨 C60颜色状态微观结构硬度导电性用途二、广泛存在的含碳化合物有机物，例如 二氧化碳等碳酸盐矿石，例如 【活动·探究】碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质[假设]碳酸钠可能与哪些物质发生化学反应？碳酸氢钠可能与哪些物质发生化学反应？[实验方案及实验记录]实验内容 实验现象 结论[归纳整理]1．碳酸氢钠和碳酸钠比较（用文字或化学方程式表示）名称 碳酸钠 碳酸氢钠化学式俗名溶解性与盐酸反应与 NaOH 反应与 Ca（ OH） 2反应与 CaCl2反应热稳定性相互转化2．如何鉴别一种白色固体粉末是 Na2CO3还是 NaHCO3？【例题】【例 1】近年来，科学家在氦的气氛中给石墨通电，使石墨挥发，在石墨挥发的黑烟中发现了C60，它的金属渗入物具有可贵的超导性质。北京大学首先将 C60渗锡，获超导转变温度为 37 K的好成绩。下列关于 C60的叙述正确的是A．是一种新型的化合物 B．是碳元素的一种同素异形体C．C 60燃烧时可生成 CO2 D．摩尔质量是 720【例 2】已知天然气的主要成分 CH4也是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的 CH4和 CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述，其中正确的是（ ）①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的 CH4和 CO2产生的温室效应也是前者大；③天然气不完全燃烧时会生成 CO。A．①②③ B．只有① C．①和② D．只有③【例 3】下列说法中不正确的是A．Na 2CO3比 NaHCO3易溶于水 B．Na 2CO3比 NaHCO3稳定C．石灰水能与 Na2CO3反应，而不能与 NaHCO3反应D．与足量盐酸反应要得到相同质量的 CO2，用 NaHCO3比 Na2CO3的质量要多【例 4】现有 25mL 2mol/L 的 Na2CO3 溶液和 75mL 1mol/L 的稀盐酸，①将 Na2CO3溶液缓缓滴加到盐酸中 ②将稀盐酸缓缓滴加到 Na2CO3溶液中，在标准状况下产生的气体情况是A． 均为 0．84L B． 均为 0．56L C． ①＞② D． ①＜②【推荐作业】1、下列物质：①纯碱 ②钟乳石 ③水垢 ④小苏打 ⑤蛋壳 分别滴入盐酸时，会产生相同的气体的是 （ ）A、只有①② B、只有④⑤C、只有①②③ D、①②③④⑤2．下列离子方程式正确的是A 次氯酸与氢氧化钠溶液反应：H + + OH—==H2OB 碳酸钙与稀盐酸反应：CaCO 3+H+==Ca2+ + CO2↑ +H 2OC 金属钠跟水反应 2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑D 将铁片放入硫酸铁溶液中：Fe + Fe 3+ ==2Fe2+ 3．按右图装置持续通人气体 x，并在管口 P 处点燃，实验结果使澄清石灰水变浑浊，则 X、Y 可能是…（ ）A．H 2和 NaHCO3 B．CO 和 Na2CO3C．CO 和 Cu D．H 2和 Fe2O34．实验室可用图所示的装置将二氧化碳和一氧化碳进行分离和干燥。已知 a、b 均为活塞，试回答：（1）甲瓶装的是__________溶液，乙瓶装的是_________溶液， 分液漏斗装的是________。（2）当 2CO与 的混合气体通过该装置时，先分离得到的是________，活塞操作是__________ ； 然后得到____________，活塞操作是__________【反馈与检测】一、选择题1、关于金刚石、石墨的说法不正确的是 （ ）A 它们都是由碳元素组成的单质 B 它们都是电的良导体C 金刚石质硬，石墨质软 D 他们的碳原子的排列方式不同2、关于 Na2CO3和 NaHCO3的下列说法中正确的是 （ ）A、Na 2CO3不如 NaHCO3易溶于水。B、NaHCO 3比 Na2CO3稳定。C、石灰水能和 NaHCO3反应，不于 Na2CO3反应。D、等物质的量的 Na2CO3和 NaHCO3与足量的盐酸反应，消耗 HCl 的物质的量之比为2：1 。Y（ 固 体 ） P澄 清 的石 灰 水3、人体吸入后与人体血红蛋白结合引起中毒的气体是 （ ）A、Cl 2 B、N 2 C、CO D、CO 24、已知某温度下，发生如下反应：① C + CO2 高 温 2CO ②CO +H2O 高 温 CO2 +H2 由此可以推断，该温度下 C、CO、H 2的还原性强弱的顺序是 （ ）A、COCH 2 B、CCOH 2 C、CH 2CO D、COH 2C5、要除去二氧化碳气体中的一氧化碳，常用的方法是 （ ）A、通过澄清的石灰水。B、通过灼热的炭 C、通过水 D、通过灼热的氧化铜。6、将石墨在一定条件下转化为金刚石的变化说法正确的是 （ ）A、不是化学变化 B、金刚石和石墨性质相同 C、是氧化还原反应D、是化学变化但不是氧化还原反应7．在空气中久置而不变质的是 （ ）A、碳酸钠晶体 B 、 漂白粉 C．氧化钠 D、纯碱8、在盛有 NaOH 溶液试剂瓶口，常看到有白色固体生成，该白色固体是（ ）A．NaOH B．Na 2O C．Na 2CO3 D．NaHCO 39．金刚石、石墨、C 60、氧气归为一类物质，从下列物质中选出跟它们同类的（ ）A、水 B、空气 C、氯化钠 D、硫粉10．大气中 CO2的含量增加会引起温室效应，你认为目前大气中 CO2的主要来源是 （ ）A 植物的呼吸作用与腐烂放出 CO2 B 动物的呼吸作用放出的 CO2 C 工业大量燃烧含 C 的燃料 D 建筑工业的发展使大量碳酸盐分解。11．可以用来鉴别 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的最好的是 （ ）A、加澄清的石灰水 B、加热 C、加稀盐酸 D、加 CaCl2溶液12．（1）古代土法制碱中，用 Na2CO3 和 Ca（OH） 2 反应制烧碱（用化学方程式表示）______________________________________________________。（2）通常用小苏打的饱和溶液除去 CO2中的 HCl，反应的离子方程式为________________不能用 NaOH 溶液的原因是________________________，也不能用 Na2CO3的原因是____________________________（以上两空均用离子方程式表示原因）。 第 1 节 碳的多样性 第 2 课时【知识回顾】1．如何区分 Na2CO3与 NaHCO 3两种粉末？请说出三种以上的方法。2．向饱和 Na2CO3溶液中通入过量的 CO2气体，有什么现象？3．现有 50mL1mol•L-1的 NaOH 溶液和足量的 CO2气体，简述制取纯 Na2CO3溶液的方法。4．请写出下列反应的化学方程式：（1）单质碳跟氧气反应（2）单质碳跟二氧化碳、氧化铜、氧化锌反应（3）大理石跟盐酸反应（4）碳酸钠溶液中分别加入稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水（5）碳酸氢钠溶液中分别加入稀盐酸、醋酸溶液【新课预习】1．阅读 P65-66 自然界中碳及其化合物间的转化。回答下列问题：（1）CO 2是通过哪些途径进入大气中的？（2）海水中的含碳物质是从哪里来的？（3）若大气中没有 CO2会怎么样？CO 2过量又会怎么样？2．写出溶洞、石笋、钟乳石形成过程中发生反应的化学方程式。3．列举日常生活和生产过程中有关碳的转化过程或写出相关反应的化学方程式。【课内探究】一、自然界中碳及其化合物的转化学习要求：阅读教材 65-66 页的文字内容和图片，画出自然界中碳及其化合物的转化的示意图。涉及到化学反应的请写出化学方程式：【活动探究】 模拟溶洞的“形成”学习要求：通过阅读材料，讨论溶洞形成的原因，设计和实施简单的实验--模拟溶洞的形成。：1．指导阅读 P66-模拟溶洞的形成。2．讨论溶洞形成的原因3．设计模拟实验的方案4．实施模拟实验（分组实验）5．完成下列表格实验内容 实验现象 有关的化学方程式（或离子方程式）6．通过模拟实验进一步体会钟乳石、石柱的形成过程。二、生产和生活中碳及其化合物间的转化学习要求：阅读 P66-67 ，通过交流、研讨，回答下列问题：1．描述高炉炼铁过程中碳元素所发生的化学变化，写出相关反应的化学方程式。2．用化学反应方程式描述下面转化过程，指出所发生的氧化还原反应的氧化剂和还原剂。3．水垢的主要成分是什么？它是怎样形成的？如何除去水壶中的水垢？写出相关反应的化学方程式4．在生产和生活中还有哪些碳及其化合物间转化的实例？思考：1．如何防止煤气中毒？2．如何除去水壶中的水垢？【典型例题】【例 1】金刚石、石墨、C 60性质有所不同，是由于 （ ）A． 构成原子不同 B． 原子的各自排列方式不同C． 具有不同的几何外形 D． 硬度不同【例 2】把 7．4gNa 2CO3•10H2O 和 NaHCO3组成的混合物溶于水，配成 100mLD 溶液，其中c（Na +）=0．6mol/L．若把等质量的混合物加热到恒重时，残留物的质量是（ ）A． 3．18g B． 2．21g C． 5．28g D． 4．22g【例 3】近年来大气中 CO2增多引起“温室效应”，请回答有关问题：（1）空气中 CO2的主要来源是什么？（2）自然界中消耗 CO2的主要过程是哪些？【课堂小结】 学生自主完成 P70的概括••整合。【推荐作业】1．下列各变化中，在木炭燃烧时不可能发生的反应是（ ）A．2C+O 2点 燃 2CO B．C+O 2点 燃 CO2C．CO 2+C点 燃 2CO D．CO 2＝C+O 22．将过量的 CO2分别通入①CaCl 2溶液；②Na 2SiO3溶液；③Ca（ClO） 2溶液；④饱和 Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是（ ）A． ①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③3．旅游洞穴一般是指供游人观览的喀斯特洞穴。多姿多彩的石钟乳、石笋、石柱、石花等碳酸钙沉积体是喀斯特洞穴中的主要景观。由于游人呼吸有时会使旅游洞穴中二氧化碳浓度大幅度升高，可能造成的后果是（ ）A．抑制碳酸钙沉积体的生长 B．促进碳酸钙沉积体的生长C．使游客有憋闷的感觉 D．使照明灯下的植物大量死亡4．吸烟有害健康，科学实验表明香烟所产生的烟雾中至少有 300 种对人体有害的物质。为了鉴定该烟雾中是否存在 CO2和 CO，在对香烟燃烧产生的烟雾进行适当处理后，依次通过足量的以下试剂：①澄清石灰水，②浓 H2SO4，③灼热的黑色氧化铜粉末，④澄清石灰水，发现①④澄清石灰水变浑浊，其他无明显现象，请回答：（1）①中现象说明____________ 。（2）烟雾中是否存在 CO？____________，做出此判断所依据的实验现象为____________。（3）③中无明显现象变化的原因可能是 【反馈与检测】1．下列各变化中，在木炭燃烧时不可能发生的反应是（ ）A．2C+O 2点 燃 2CO B．C+O 2点 燃 CO2C．CO 2+C点 燃 2CO D．CO 2＝C+O 22．下列有关 CO2的实验中，只能证明 CO2的物理性质的实验是（ ）3．下列说法错误的是（ ）A．铅笔芯的主要原料是石墨，儿童在使用时不会引起中毒B．CO 有毒，生有煤炉的居室可放置数盆清水，这样有效地吸收 CO，防止煤气中毒C．“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中 CO2的缓释，有利于植物的光合作用D．金刚石中所有的碳原子都按一定的方式连成一个向空间伸展的网络，而 C60中每 60 个碳原子构成一个分子4．碳是自然界的基本构成元素之一，在自然界中，不停地转化、循环，构成了生机盎然的物质世界，如图为自然界中碳的循环图。下列有关分析不合理的是（ ）A．过程①中还可能有另外的含碳物质产生B．碳元素在自然界中的循环主要是通过 CO2的生成和消耗来实现的C．加速过程②将有利于社会的可持续发展D．只有使图中所示的各转化的总体保持基本平衡，才能维持大气中 CO2的含量相对稳定5．近期《美国化学会志》报道，中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在 470 ℃、80MPa 下合成出金刚石，具有深远意义。下列说法不正确的是（ ）A．由二氧化碳合成金刚石是化学变化 B．金刚石是碳的一种同位素C．钠被氧化最终生成碳酸氢钠 D．金刚石中只含有共价键6． A、B、C、D、E、F 六种物质有如下变化关系，E 是淡黄色粉末，判断：（1）写出 A、B、C、D、E、F 的化学式：A．____________，B．____________，C．____________，D．____________，E．____________，F．____________。（2）写出有关反应的化学方程式（是离子反应的直接写离子方程式）B→C：____________ ，E→B：____________ ，C→F：____________ ，F→C：____________ 。12．市场上一种新型洗涤剂的主要化学成分是两种常见物质固体 A 和液体 B 形成的白色结晶化合物，某化学小组对该洗涤进行探究，实验过程如下：（1）提出问题：该洗涤剂中 A 和 B 各是什么？它们的配比如何？（2）定性实验探究：序号 主要操作步骤 主要实验现象 结论① 取少量洗涤剂，加水溶解，用洁净的铂丝蘸取溶液，在酒精灯火焰上灼烧火焰呈黄色 洗涤剂中含 Na+② 取溶液 1-2mL 于试管中，滴入酚酞溶液，振荡，然后加入MnO2粉末少许，并将带火星的木条伸入试管内溶液先变红，后逐渐褪色；气泡冒出剧烈，木条复燃A 为______B 为_______③ 取②上层清液少许，加入足量稀硫酸，将燃着的木条伸入试管内；另取②上层清液少许，滴入稀 MgCl2溶液有无色无味气体放出，木条火焰熄灭，有白色沉淀生成（3）定量实验探究：为测定洗涤剂中 A 和 B 的配比，请从下图中选择适当的仪器，组装一套测定某物理量的最简便的装置，该装置的连接顺序从左至右是（填各接口的字母代号）____________，测定的物理量是____________，欲达实验目的还必须知道的物理量是____________。（4）根据该结晶化合物的性质，你认为在储存和使用该洗涤剂时应注意的问题是__________________________（写出任意一点即可）。第 2 节 氮的循环 第 1 课时 氮气及其氧化物【学习目标】1．了解氮循环的基本过程，知道氮循环过程中的基本物质。2．知道氮气在一定条件下能够与氧气、氢气发生反应，并且了解氮的固定的相关知识。3．了解氮的两种氧化物：一氧化氮和二氧化氮的颜色、状态、溶解性，一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应，了解自然界形成硝酸的过程。【课前预习案】一、氮在自然界中的循环氮气以 态：存在于大气中；以 态，存在于动植物体内，土壤中和水体中。二、 氮循环中的重要物质及转化（一）氮气1、氮气的物理性质:氮气是 色 味的气体，密度 水溶性 2、氮气的化学性质：氮气的化学性质 （填“活泼”或“不活泼” ） （1）N 2 与 O2反应： （2）N 2与 H2反应（工业合成氨的反应）： 可逆反应：在 下，能同时向 进行的反应，方程式中用 表示。3、氮的固定（1）.定义： 叫做氮的固定，简称 。（2）.分类： 高能固氮 (N 2 + O2== 2NO)固氮 生物固氮 (如豆科植物的根瘤菌固氮)氮的固定 工业合成氨固氮 仿生固氮 （二）氮的氧化物 1、氮的氧化物（氮有多种价态的氧化物）化合价 +1 +2 +3 +4 +5对应氧化物其中 、 分别是 HNO2（亚硝酸）和 HNO3的酸酐。2、NO 和 NO2 （1）物理性质：颜色 状态 气味 毒性 水溶性NONO2（2）化学性质：一氧化氮与氧气的反应： 二氧化氮与水的反应： 思考：NO 的收集方法： NO 2的收集方法： （3）NO、NO 2的作用分别是什么？ NO ： NO2 ： 特别提醒 (1)氮的氧化物都是大气污染物。(2)空气中 NO2是造成光化学烟雾的主要因素。(3)空气中 NO、NO 2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。【预习检测】1.（双选）下列反应，氮元素被还原的是 （ ）A．N 2 + O2 = 2NO B．2NO 2 N2O4 C．N 2 + 3Mg = Mg3N2 D．N 2 + 3H2 2NH32.关于氮气的性质的说法中，错误的是（ ）A.通常情况下，氮气性质很不活泼 B.可在氧气中燃烧，生成一氧化氮C.氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间结合非常牢固D.跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂3.下列变化中，属于氮的固定的是（ ）A.植物从土壤中吸收含氮的养料B.豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气，使之转化成植物蛋白质C.工业上将氨转化成硝酸及其他氮的化合物D.从空气中分离氮气4.下列大气污染物中，能与人体血红蛋白结合而引起中毒的气体是 ( )A. NO B. CO2 C. NO2 D. CO5．下列过程属于人工固氮的是（ ）A. 分离液态空气制氮气 B. 闪电时 N2转化为 NOC. 工业合成氨 D. 豆科植物根瘤菌固氮6、把少量 NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是 ( )A．氧气 B．一氧化氮C．二氧化氮和氧气 D．一氧化氮和氧气【课堂探究案】【探究一】N 2的化学性质从元素化合价分析氮气具有 性（氧化性、还原性）写出下列方程式并指出该反应中电子转移的数目（1）氧化性： (工业上制氨气） N 2 + 3H2—— （2）还原性：（自然固氮） N 2 + O2—— 【探究二】NO、NO 2的化学性质（完成下列方程式并指出各反应的氧化剂、还原剂以及电子转移的数目）（1） NO + O 2—— （2） NO 2 + H2O——【思考】 （1）如何除去 NO 中的 NO2？（2）农谚“雷雨发庄稼”是何道理？写出该过程中的反应方程式。（3）镁条在空气中燃烧可能发生哪些反应？写出相应的方程式。【探究三】氮的氧化物的计算例题 1 盛满等体积 NO 和 NO2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应完毕后，液面上升到试管的 （ ）A．1/2 B．1/3 C．2/3 D．5/6例题 2 将容积为 50 mL 的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为 5 mL。则原混合气体中 NO2和 O2体积比可能是______ ____或_____ ___。 （若是 50ml 的 NO 和 O2的混合气体呢？体积比是 或 ）【推荐作业】1、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是（ ）A．NO 2 B．NO C．O 2 D．Cl 22、下列反应属于氮的固定的是（ ）A N2和 H2 反应生成 NH3 B NH3经催化氧化生成 NO C NO 与 O2反应生成 NO2 D 由 NH3制尿素3、将充有 20mlN2和 NO2气体的试管倒立在水槽中，充分反应后，试管残留气体 10ml，则原混合气体中 N2和 NO2的体积比是 （ ） A．1 ：1 B．1 ：2 C．1 ：3 D．2 ：3【反馈与检测】1、起固氮作用的化学反应是（ ）A. N2和 H2 在一定条件下反应生成 NH3 B. NO 与 O2反应生成 NO2 C．NH 3催化氧化生成 NO Ｄ．由 NH3制 NH4HCO3和(NH 4)SO42、下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是（ ）A．CO B．SO 2 C．NO 2 D．Cl 23、 （双选）下列用途中应用了氮气的不活泼性的是 （ ）A.金属焊接时的保护气，和氩气混合填充灯泡 B.用于合成氨气 C.工业上以氮气为原料之一制取硝酸 D.保护粮食和水果4、在 NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的质量比为 ( )A. 3:1 B. 1:3 C. 1:2 D. 2:15、VL 的密闭容器中通入 amolNO 和 bmolO2,反应后容器内 N 原子数与 O 原子数之比为（ ）A、a/b B、a/2b C、a/(a+2b) D、b/a6、某混合气体可能含有 N2 、HCl、CO，把混合气体依次通过足量的 NaHCO3溶液和灼热的 CuO，气体体积没有变化，再通过足量的 Na2O2固体，气体体积减少，最后通过灼热的铜网，经充分反应后，气体体积又缩小但还有剩余气体，以下对混合气体组分的判断，正确的是（ ）A. 一定有 N2 和 HCl ，没有 CO B. 一定有 N2 、 、HCl 和 CO C. 一定有 N 2 ，HCl 和 CO 至少有一种 D. 一定无 N2 ， HCl 和 CO 至少有一种7、将装有 30mLO2、NO 混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为 16mL，则原混合气体中 O2和 NO 的体积比是 或 8、汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。汽车尾气中含有 CO、NO 等多种污染物。(1)汽车燃料中一般不含氮元素，尾气中所含的 NO 是如何产生的？说明原因并写出有关反应的化学方程式：_________________________________________________________。(2)治理汽车尾气中 NO 和 CO 的一种方法是在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使 NO 与 CO反应，生成 CO2和 N2。反应的化学方程式是______________________________。(3)下列措施中，能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是________。①制定严格的汽车尾气排放标准，并严格执行②开发清洁能源汽车，如氢能汽车、太阳能汽车等③市民出行戴防护面具 ④市民大量移居城市郊区第 2 节 氮的循环 第 3 课时 硝酸及其应用【学习目标】1.了解硝酸的物理性质 ； 2.掌握硝酸的主要化学性质；3.会用硝酸的氧化性解释硝酸与金属、非金属及其他具有还原性物质反应的特点。【课前预习案】一．硝酸的物理性质①纯硝酸为_______色,易 ，有___ ______气味的 体。②硝酸沸点________，易挥发， （想一想：打开盛浓硝酸的试剂瓶有什么现象？） ③质量分数为 95%以上的硝酸称为“___________” 。③硝酸的化学性质 1、酸性硝酸属于强酸，其电离方程是 ，它具有酸的通性：①稀硝酸滴到紫色石蕊试液中溶夜显___ _色。②与碱性氧化物，如与 CuO 反应的离子方程式： ③与碱，如与 NaOH 反应的离子方程式： ④与某些盐，如与 CaCO3反应的离子方程式： 。2、不稳定性见光或受热容易分解，反应的化学方程式：______________________________【注意】硝酸应保存在 色 口的试剂瓶中，密封放置在 处。3、强氧化性(硝酸能与除 、 、 以外的大多数金属反应如：Cu、Ag 等)Cu 与 浓 硝 酸 反 应 的 化学方程式为： 离子方程式为 Cu 与 稀 硝 酸 反 应 的 化学方程式为： 离子方程式为 浓硝酸在加热条件下，能与碳单质发生氧化还原反应。化学方程式为：4、使金属钝化：常温下，浓硝酸可使 、 表面形成致密的氧化膜而钝化。三.人类活动对自然界氮循环和环境的影响1.以 NO 和 NO2为主的 是形成 和 的重要原因。2.汽车尾气中的 与 经紫外线照射发生反应形成的一种有毒烟雾，称为 。3.水体中过量的氮会对水体造成污染，当进入水体的氮含量增大时，会造成 ，导致藻类“疯长”并迅速地覆盖在水面上。水体中的氮主要来源于 、 、 以及水产养殖所投入的饵料和肥料等。【预习检测】1. 在下列变化中，能表明硝酸具有氧化性的是 （ ）A. 能使石蕊试剂变红色 B. 能跟 Al2O3反应生成 Al(NO3)3 C. 能和醋酸钠反应 D. 能和 FeO 反应生成 Fe(NO3)32．常温下，下列溶液中不能溶解铁的是 （ ）A．稀硝酸 B.浓硝酸 C.浓盐酸 D.稀硫酸3．下列气体能造成空气中光化学污染的是（ ）A.CO B.CO2 C.NO2 D.N2 4. 下列药品,在空气中既不易被氧化,也不易分解,且可以用无色玻璃瓶存放的是（ ）A. 氯水 B.钠 C.浓硝酸 D.浓盐酸【课堂探究案】【探究一】硝酸的不稳定性见光或受热容易分解，反应的化学方程式：________________________ 【思考】1、什么样的试剂需要保存在棕色试剂瓶中？你知道哪些需特殊保存的试剂？2、为什么久置的浓硝酸呈黄色？如何消除？【探究二】硝酸的强氧化性1、硝酸和金属的反应【演示实验 1】在两支试管中个放入一小块铜片，分别加入少量的浓硝酸和稀硝酸，立即用蘸有氢氧化钠棉花堵住试管口Cu 与浓硝酸反应的现象： 化学方程式为： 氧化剂 还原剂 转移电子数 被还原的 HNO3与参加反应的 HNO3的物质的量之比为 。Cu 与稀硝酸反应的现象： 化学方程式为： 氧化剂 还原剂 转移电子数 被还原的 HNO3与参加反应的 HNO3的物质的量之比为 。【思考】铜粉放入稀硫酸中无现象，当加入一种盐后，铜粉溶解，此盐是什么盐？反应的离子方程式为？【演示实验 2】将实验 1 中的金属铜换成金属铁，进行相同的实验。观察到的现象是 。【思考】在浓硝酸中钝化的金属有哪些？钝化是物理变化还是化学变化？钝化表现了浓硝酸的什么性质？写出 Fe 与 稀 硝 酸 反 应 的 化学方程式为： 离子方程式为 【思考】若铁粉过量会发生什么反应？【总结】(1) 硝酸与金属反应一般 （能或不能）产生氢气。稀硝酸的还原产物一般为 ，浓硝酸的还原产物一般为 。铁与稀 HNO3反应时， HNO 3过量，产物为 ;Fe 过量，产物为 . 在金属与硝酸反应的方程式中，硝酸表现 性 和 性。（2）硝酸能氧化除 Au、Pt、Ti 以外的所有金属。但在常温下，浓硝酸可使 钝化，因此可用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。发生钝化时硝酸表现出 性。（3）做硝酸与金属反应实验时要注意用 吸收尾气，防止有毒气体污染空气。2、硝酸和非金属的反应浓硝酸在加热条件下，能与碳单质发生氧化还原反应。化学方程式为：，硝酸的作用：表现出 【推荐作业】1、下列块状金属在常温时，能全部溶于足量的浓硝酸中的是（ ） A.Ag B.Au C.Al D.Fe2、有关硝酸的性质的叙述中，正确的是（ ）A.稀硝酸能使红色石蕊试纸变蓝 B.硝酸能与 Na2CO3反应,但不能生成 CO2 C.硝酸的氧化性很强，能氧化所有金属 D.浓硝酸因分解放出 NO2又溶解于硝酸而呈黄色 3、现有下列物质：①氯水 ②氨水 ③浓硝酸 ④浓盐酸 ⑤硝酸银 ，其中必须保存在棕色瓶里的是 （ ） A.全部 B.①②③④ C.①③⑤ D.①③④⑤4、铜粉放入稀硫酸中，加热后无现象，当加入一种盐后，铜粉质量减少，而溶液为蓝色，同时有气体生成，此盐是（ ）A、氯化物 B、硫酸盐 C、硝酸盐 D、磷酸盐【反馈与检测】1、你知道这些事实分别表现了硝酸的哪些性质？请填在后面的括号内。（1）久置的浓硝酸显黄色。 （ ）（2）铝质、铁质容器常温下可盛浓硝酸。 （ ）（3）铜片放入浓硝酸中，溶液变蓝且有红棕色的气体生成。 （ ）（4）碳单质放入热的浓硝酸中产生大量红棕色的气体。 （ ）（5）浓硝酸敞口放置在空气中，质量会减少。 （ ）2、浅绿色的Ｆe(NO 3)2溶液中逐滴加入少量稀盐酸时,溶液的颜色变化是（ ）A.变浅 B.变为红色 C. 没有变化 D.变为黄色3、下列关于硝酸的叙述中，正确的是 （ ）A．在相同条件下，硝酸的浓度越大，密度越大，挥发性越强B．所有的金属与稀硝酸反应都放出 NO 气体C．稀硝酸与铜反应生成 NO，而浓硝酸与铜反应则生成 NO2，说明稀硝酸的氧化性更强D．稀硝酸具有酸性，可与较活泼金属反应生成氢气4、因发生氧化还原反应不能大量共存的离子组是（ ）A．H +、Fe 2+、Cl -、NO 3- B．NH 4+、SO 42-、Na +、NO 3- C．Cu 2+、Fe 3+、NO 3-、Cl - D．H +、Na +、HCO 3-、SO 42-5、下列对于硝酸的认识，不正确的是（ ）A、浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性 B、铜与硝酸的反应属于置换反应C、硝酸可氧化 Fe2+ D、可用铁或铝制品盛装浓硝酸6、下列反应中 HNO3既表现出酸性，又表现出强氧化性的是 ( )A、Fe 2O3+HNO3 B、Ca(OH) 2+HNO3 C、C+HNO 3 D、FeO+HNO 37、下列有关试剂的保存方法，错误的是（ ）Ａ、浓硝酸保存在无色试剂瓶中 Ｂ、少量的钠保存在煤油中Ｃ、氢氧化钠溶液保存在有橡皮塞的玻璃试剂瓶中 Ｄ、新制的氯水通常保存在棕色试剂瓶中8、纯净的浓硝酸是无色的，但保存不当则呈黄色，这是由于____________ _________，其化学方程式为_______________ ________。为了除去所含的杂质，所采用的方法是__________ ____，有关化学方程式为____ ___________。第 2 节 氮的循环 第 2 课时 氨气与铵盐【学习目标】1．了解氨气的物理性质，掌握氨气的化学性质和用途。2. 掌握氨气的实验室制备方法和检验方法。3. 掌握铵盐的化学性质和用途。【课前预习案】一、氨气（阅读 P76——77，完成下列问题）（一） 物理性质： 色 气味 体，标况下，密度比空气 ， 溶于水，常温、常压下 1 体积水能溶解约 体积氨气，易液化。（二）化学性质1.与 H2O 的反应（结合氨气的喷泉实验）方程式： 一水合氨（NH 3·H2O）是可溶性一元弱碱，其电离方程式为 氨水的成分：三分子 三离子 2.氨跟酸的反应：①与盐酸：NH 3+HCl─ （检验 NH3的方法之一)②与硝酸：NH 3+HNO3─ 3.与氧气的反应：氨的催化氧化（熟记）方程式： ，此反应中氨气作 剂，该反应在工业上的用途 （三）氨的实验室制法（阅读教材 P79）方程式： 氨气的收集方法： 氨气的检验方法： 二、铵盐（阅读教材 P78——79，完成下列问题）1.组成：铵盐是由 离子与 离子组成的盐。2.物性：铵盐都是晶体， 于水。3.化性：（1）受热分解。加热 NH4Cl 晶体写出方程式： 加热 NH4HCO3晶体写出方程式： （2）与碱反应。NH 4Cl 和 NaOH 溶液加热.写化学方程式： 离子方程式： 【思考】1、铵态氮肥为什么不能与草木灰等碱性物质混合施用？2、如何检验铵盐？三、化学氮肥化学氮肥主要包括：铵态氮肥（主要成分为 ） ；硝态氮肥（主要成分为 ） ；有机态氮肥（主要成分为尿素 ）【预习检测】1.关于氨的物理性质不正确的叙述是( )A.无色无味气体 B.极易溶于水 C.易液化 D.比空气轻2.氨水的碱性较弱,这是因为（ ）A.它只能使酚酞变红色 B.溶于水的氨的大部分仍以 NH3分子形式存在C.氨与水结合生成的一水合氨只有小部分电离 D.氨水极易挥发出氨气3.下列物质能通过化合反应直接制得的是（ ）①FeCl 2 ②H 2SO4 ③NH 4NO3 ④HClA.只有①②③ B.只有②③④ C. 只有①③④ D.全部【课堂探究案】【探究一】氨的性质（一）演示实验 1：氨气的喷泉实验【思考】烧瓶内为什么会形成喷泉？ 说明氨气具有什么性质？ 【讨论】下面三个都是喷泉实验的装置图，如何引发喷泉？原理有何不同？一般什么样的气体可做喷泉实验？2.氨水的化学性质：氨气溶于水发生的反应： 氨水的成分：三分子 三离子 氨水呈碱性的原因（用电离方程式表示）： 【多识一点】① 氨水密度1g/ml.浓度越大,密度越 ② NH3·H2O 不稳定，受热易分解，方程式为 ③NH 3·H2O 为可溶性一元弱碱（具有碱的通性） ，写出 AlCl3与氨水反应的离子方程式：④从能否电离的角度分析：氨气是 NH 3·H2O 是 氨水是 （二）演示实验 2：氨气与酸的反应观看实验完成下列问题：1、描述实验现象： 2、浓氨水与浓盐酸各具有什么性质？ 3、反应的方程式 4、推测浓氨水与浓硝酸的反应现象及原理 总结：氨与 酸在空气中形成白烟而与难挥发的酸（如硫酸）则无此现象。（三）NH 3的还原性——氨的催化氧化完成化学方程式标出化合价的变化情况并分析电子转移情况_____________________________________________ _______________。【探究二】氨盐的性质（一）铵盐的性质完成小组实验，总结铵盐的性质。1、受热易分解，写出碳酸氢铵、氯化铵分解的方程式_____________________________________________ _______________2、铵盐（NH 4+）的检验方法： 反应原理 【思考】不加热可以吗？为什么？（二）氨气的制备1.反应原理：方程式： 2.装置：与制 相同 3.收集方法：只能用向 排空气法4.验满方法：① 用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口，看试纸是否变 ② 用玻璃棒一端蘸取浓盐酸靠近瓶口，看是否产生 5.尾气处理：在试管口放一团用 浸湿的棉花【思考】若制取干燥的氨，可选择哪种干燥剂？能否用浓 H2SO4干燥？为什么？ 【推荐作业】1.（双选）氨的喷泉实验体现了氨的哪些性质？（ ）A. 还原性 B. 极易溶解 C.与水反应生成碱性物质 D. 氧化性2.（双选） 某同学在实验室中发现了一瓶有刺激性气味的气体，根据气味判断可能是氨气，但不知是否确实是氨气，下列提供的方法中，你认为能帮他检验是否为氨气的是（ ）A.将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口 B.将干燥的红色石蕊试纸放在瓶口C.用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口 D.将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口3.下列反应产生大量白烟的是（ ）A.铜在氯气中燃烧 B.铁在氯气中燃烧 C.氯化氢气体与水蒸汽相遇 D.氨气与氯化氢气体相遇4．检验某固体样品中是否含有 NH4+的方法是,先取少量固体于试管中,然后（ ）A.加热,用湿润红色石蕊试纸在试管口检验 B.加入弱碱溶液,加热,滴入酚酞试剂C.加水溶解,用红色石蕊试纸检测溶液酸碱性D.加入烧碱溶液,加热, 用湿润红色石蕊试纸在试管口检验5. 某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润)，挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如右图)。过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中，能够实现上述变化的是 ( )① ② ③ ④纸蝴蝶上的喷洒液 石蕊 酚酞 酚酞 石蕊小烧杯中的溶液 浓盐酸 浓氨水 NaOH 溶液 浓硫酸A.①② B．③④ C．①④ D．②③【反馈与检测】1. 用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 ( )①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加 ③氯化铵分解吸收热量，降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A．①② B．③④ C．①③ D．②④2. 把一小块钠投入浓氨水中，逸出的气体为（ ）A.全为 H2 B.全为 NH3 C.H2和 NH3 D. NH3·H2O3. 下列关于氨水的说法中，不正确的是 ( )A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是 NH3·H2O(除水)C．氨水显弱碱性，故通常保存在金属容器中D．在 1 mol·L－1 氨水中，NH 3·H2O、NH 、NH 3的物质的量浓度之和为 1 mol·L－1＋ 44. 已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。如图所示为气体扩散速率的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是 ( )A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸 B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸 D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水5. 已知 NH3难溶于 CCl4，如下图所示，下列装置中，不宜用于吸收氨气的是 ( )6. 下列反应中，氨既表现还原性，又表现碱性的是 ( )A．2NH 3＋3CuO 3Cu＋N 2＋3H 2O = = = = =△ B．4NH 3＋5O 2 4NO＋6H 2O= = = = =Pt △C．8NH 3＋3Cl 2===N2＋6NH 4Cl D．NH 3·H2O  NH ＋OH －＋ 47.制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：___________________。(2)收集氨气应使用 法，要得到干燥的氨气可选用 作干燥剂。(3)用图 A 所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷 泉的操作是 ，该实验的原理是____________________________________________。(4)如果只提供如图 B 所示装置，引发喷泉的方法是_____________________ ________。