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    高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第三课时测试题

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    这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第三课时测试题,共11页。试卷主要包含了硝酸,思考与讨论,酸雨及防治等内容,欢迎下载使用。

    《氮及其化合物》第三课时教学设计

    课题

    及其化合物》第课时

    单元

    5

    学科

    化学

    年级

    高一

    教材

    分析

    本节教学内容是人教版高中化学必修第二册第五章《化工生产中的重要非金属元素》第节《及其化合物》的第课时。本节内容是典型的元素化合物知识,这一课时的教学内容主要是硝酸及其化学性质。教材通过浓硝酸的的颜色变化以及硝酸和铜的反应,让我们认识硝酸的化学性质。硝酸是无机酸中一种十分重要的酸,在工业生产中有重要的应用。通过硝酸和铜的反应实验,重点掌握硝酸的强氧化性;而通过硝酸的工业制法,也要认识到硝酸在现代工业中的重要作用。通过硝酸和铜反应实验,进行观察思考,探究认识硝酸的性质、用途。同时也要在在学习过程中,了解人类活动对自然界氮循环和环境的影响。Vwijb4Hj2                               

    另外,在硝酸的生产制造过程中,产生了大气污染物。我们要严格遵循新课程标准关注人类面临的与化学相关的问题,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力的要求,加强环境教育,关注环境问题,要对我们的社会负责,也要对我们的环境负责。在介绍硝酸的性质与应用时,不止看到化学对我们带来的好处,也要关注化学对我们带来的负面效果。而解决环境问题,最终的还要从化学学科入手,找到解决的根本方法。我们一定要培养学生科学的学习态度和方法,为解决我们的环境问题,尽自己的一份力量。

    本节安排了硝酸思考与讨论,酸雨及防治”“阅读课本的研究与实践--------测定雨水的pH部分内容。学生通过学习这部分知识,掌握硝酸的化学性质以及硝酸的工业制法、酸雨形成以及防治。

    教学目标与核心素养

    宏观辨识与微观探析:通过硝酸和铜的反应实验,了解硝酸的化学性质,同时要了解硝酸的工业制取原理;对于硝酸,要掌握硝酸的强氧化性,由于浓度的不同,导致生成物不同

    证据推理与模型认知:通过硝酸的工业生产原理认识到工业生成就在我们身边,要学会理论知识和生产的结合,通过理论和生产的结合激发学生学习化学的兴趣。

    科学探究与创新意识:现象和结构出发,设计探究方案,探究硝酸和铜实验的原理,在探究中互利合作,培养团队精神。

    科学精神与社会责任:激发学生透过现象探究本质的兴趣,尊重科学,认真学习科学的学习方法通过参与探究过程,培养自身严谨的科学态度和辩证分析能力同时,我们也要注重化学知识在现实生活中的应用,注重理论联系实际

    重点

    难点

    氨和铵盐的化学性质。

     

    教学过程

    教学环节

    教师活动

    学生活动

    设计意图

    导入新课

    玻尔巧藏诺贝尔金质奖章-------玻尔是丹麦的物理学家,曾获得诺贝尔奖。二战中,玻尔被迫离开祖国,他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里,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。新铸成的奖章---它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。

    这种溶液是什么????

     

     

    讲授新课

    第一节 氮及其化合物

    一、硝酸

    1)硝酸的物理性质

    纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体;

    能以任意比溶于水;

    密度比水大,(1.5027g/cm3);

    沸点低:83

    常用浓硝酸的浓度为69%,98%的浓硝酸叫

    发烟硝酸

    2  不稳定性

     

    4HNO3  == 4NO2+O2+2H2O

    问题一 久置的浓硝酸为何呈黄色?

    硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中

    问题二 如何保存硝酸?

    盛放在棕色试剂瓶里,并贮放在黑暗且温度低的地方

    !!!!硝酸具有强氧化性,对皮肤、衣物等有腐蚀作用,使用时应注意安全

    3  硝酸具有强的氧化性,几乎可以使所有金属(金、铂 除外)氧化而生成硝酸盐。当HNO3与金属反应时,HNO3被还原的程度(即氮元素化合价降低的程度)取决于硝酸的浓度和金属单质还原性的强弱。对于同一金属单质而言,HNO3的浓度越小,HNO3被还原的程度越大,氮元素的化合价降低越多。

    4)【实验5-8

    如图5-14所示,在橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝,向两支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸,用橡胶塞塞住试管口,使铜丝与硝酸接触,观察并比较实验现象,向上拉铜丝,停止反应。

    Cu与浓硝酸的反应

    实验现象:浓硝酸与铜能剧烈反应,放出红棕色的气体,铜不断溶解,溶液变成绿色。

    反应产物:二氧化氮、硝酸铜和水

    化学方程式:Cu+4HNO3() Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

    Cu与稀硝酸的反应

    实验现象:铜与稀硝酸反应较缓慢,溶液变成蓝色,生成无色的气体,遇空气变为红棕色

    反应产物:硝酸铜、一氧化氮、水

    化学方程式:3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+ 2NO+4H2O

    思考:

    在上述的两个反应中硝酸都表现出哪些性质。

    氧化性和酸性

    上述两反应中,若有1molCu消耗,则被还

    原的硝酸的物质的量分别是多少?

    2mol2/3mol

    写出上述两反应的离子反应方程式

    Cu+4H++2NO3- Cu2++2NO2+2H2O

    3Cu+8H++2NO3-= 3Cu2++ 2NO+4H2O

    5)硝酸的化学性质

    常温下,浓硝酸使铁、铝等金属钝化(加热时也会发生反应)

    硝酸与金属反应不放出氢气。

    氧化性:浓硝酸>稀硝酸(均比浓硫酸强)

    一般反应规律为:

     金属 + HNO3() 硝酸盐+ NO2+ H2O

     金属 + HNO3() 硝酸盐+ NO+ H2O

    较活泼的金属:(MgZn) + HNO3(极稀)

    硝酸盐 + H2O + N2O(NH3或铵盐等)

    变价金属与硝酸反应时

    3Fe(过量)8HNO3()3Fe(NO3)22NO4H2O

    Fe(不足)4HNO3()Fe(NO3)3NO2H2O

    HNO3与浓盐酸按体积比13配制而成的混合液叫王水。王水溶解金属的能力更强,能溶解金属PtAu。记忆方法 :三言(盐)一笑(硝)

    NO3-的检验:晶体或浓溶液与浓硫酸、Cu共热时,若产生红棕色气体则含有NO3- ;若为稀溶液则先浓缩后再检验。

    6)与非金属的反应

    将一块红热的木炭投入浓硝酸中

    现象:剧烈反应,产生红棕色气体

     

    C+4HNO3()===CO2+4NO2+2H2O

    硝酸:是一元酸、强酸、氧化性酸、低沸点酸、不稳定性酸、易溶性酸。

    二、思考与讨论

    硝酸是重要的化工原料,用于制话费、农药、炸药、燃料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如下图所示:

    1)写出每一步反应的化学方程式。

    2)情分析上述反应中的物质;类别和氮元素化合价的

    变化情况,以及每一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。

          硝酸合成过程装置图

     

     

    1.       硝酸的工业制法-氨的催化氧化法

    1N2H2反应生成氨气

     

    N2+3H2      2NH3N的化合价由0变为-3

     

     

    发生还原反应。

    2  氨氧化生成一氧化氮------氧化炉

     

    4NH3 + 5O2                  4NO + 6H2ON的化合价由-3变为+2,发生氧化反应。

     3)一氧化氮的氧化和硝酸的生成-----吸收塔

    2NO + O2 = 2NO2(循环使用),N的化合价由+2变为+4,发生氧化反应。

    NO2和水反应生成硝酸

    3NO2+H2O=2HNO3+NO,氮的化合价由+4变为+5+2价,既发生氧化反应也发生还原反应。

    想一想:尾气包括哪些气体?怎样处理?                      

    写出有关反应的化学方程式。

    尾气中包含NO2NO气体,所以需要用氢氧化钠溶液来吸收尾气。

    NO2 + NO+ 2NaOH = 2NaNO2 + H2O

    3)实验室制法

     

    NaNO3 + H2SO4()          NaHSO4 + HNO3

    思考1:温度如何控制?

    温度不能太高,否则硝酸会分解。故生成物是NaHSO4

    思考2:能否采用制氯化氢的装置制硝酸?

    不能,因硝酸蒸汽腐蚀橡胶塞和胶管。

    三、酸雨及防治

     

     

     

     

    煤、石油和金属矿物以及机动车在使用过程中,会生成SO2和氮氧化物。他们会引起呼吸道疾病,危害人体健康,甚至致人死亡。

     SO2以及氮氧化物在大气中会形成酸雨,正常雨水由于溶解了CO2pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6

    酸雨危害很大,能直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊算话,加速建筑物、桥梁、手工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。

     SO2NO2都是有用的化工原料,但当他们分散在大气中时,就形成了难以处理的污染物。因此,工业废气排放到大气中之前,必须进行适当处理,防治有害物质污染大气,并充分利用原料。

    四、阅读课本的研究与实践--------测定雨水的pH

    研究目的:酸雨对环境危害巨大,人们已经采取多种措施来防治酸雨。通过以下活动了解测定雨水pH的方法,认识酸雨的危害,激发保护环境的紧迫感。

    研究任务:收集资料并测定雨水的pH.

    【结果与讨论】(1)通过测定数据判断降雨是否为酸

    雨。若是酸雨,分析形成原因,并提出减轻酸雨危害的建议。

    2)本次实践活动及结果对你有什么启发?撰写研究报告,并与同学讨论。

     

     

    1.下列关于N2的叙述错误的是(    

    A.N2既可作氧化剂又可作还原剂

    B.在雷雨天,空气中的N2O2可反映生成NO

    C.氮的固定是将N2转化成含氮的化合物

    D.1molN2可与3molH2完全反应生成2molNH3

    答案为:D

    解析:N2H2生成氨气的反应时可逆反应,不

    能完全转化

    1.       NO2与水的反应中()

    A.氮元素的化合价不发生变化        

     B.NO2只是氧化剂

    C.NO2只是还原剂                                  D.NO2既是氧化剂,有事还原剂

    答案为:D

    解析:3NO2+H2O=2HNO3+NO,反应中NO2的化合价

    +4价变为+5+2价既是氧化剂又是还原剂。

    3.只用一种试剂可将NH4Cl、(NH4)2SO4NaClNa2SO4四种溶液区别开来的是(  )

    A. NaOH溶液          B. AgNO3溶液

    C. BaCl2溶液            D. BaOH2溶液

    答案为:D

    解析:A.氯化铵、硫酸铵均与NaOH反应生成氨气,氯化钠、硫酸钠均与NaOH不反应,不能鉴别;

    B.均与硝酸银反应生成白色沉淀,不能鉴别;

    C.硫酸铵、硫酸钠均与氯化钡反应生成白色沉淀,氯化铵、氯化钠均与氯化钡不反应,不能鉴别;

    D.氯化铵、硫酸铵、氯化钠、硫酸钠四种溶液分别与BaOH2溶液反应的现象为:刺激性气体、白色沉淀和刺激性气体、无现象、白色沉淀,现象不同,可鉴别;

    4.根据图5-11“氨溶于水的喷泉实验装置,下列叙述不正确的是( )

    A.该实验说明氨气极易溶于水

    B.烧瓶充满氯气,交投滴管和烧瓶中充满浓碱也可能形成喷泉

    C.红色喷泉说明氨水有碱性 

    D.烧杯中换成其他液体无法形成喷泉

    答案为:D

    解析:喷泉反应的原理是可以快速溶解或者反应形成压强差,所以换成其他液体也可以。

    5.工业上用废铜屑作原料制备硝酸铜,下列四种方法中,适宜采用的是哪一种,请从节约原料和污染保护的角度说明原因。

    ACu + HNO3() → Cu(NO3)2

    BCu +HNO3() → Cu(NO3)2

     

    CCu           CuO            Cu(NO3)2

     

     

     

    DCu             CuSO4              Cu(NO3)2

     

     

    答案为:C

    解析:根据反应的方程式可知,选项ABD中都能产生大气污染物NO2NOSO2C中没有污染物产生,且原料利用率高,所以正确的答案选C

    1.       利用图5-14进行铜与硝酸反应的实验

    1)硝酸一般成放在棕色试剂瓶中,请用化学方程式说明其原因______

    2)使用稀硝酸进行实验:反应开始后,铜丝逐渐变细,有气泡产生,溶液变蓝。

        铜与稀硝酸反应的离子方程式为__________________

        实验中观察到试管中的气体略有红棕色,其原因是________(用化学方程式表示)

    3)使用浓硝酸进行实验:反应剧烈进行,铜丝逐渐变细,溶液绿,试管上方出现红棕色气体。

    铜与浓硝酸反应的化学方程式为_____________________.

    某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是NO2在溶液中达到饱和,NO2的饱和溶液呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,两者混合后呈绿色。他取少量该绿色溶液,向其中加入适量水后溶液为蓝色,可能原因是_________________(用化学方程式表示)。

    答案:(14HNO3               4NO2 ↑ +O2 ↑ +2H2O

     

    2①3Cu+8H++2NO3-= 3Cu2++ 2NO↑+4H2O

    ②2NO + O2 = 2NO2

    3①Cu+4HNO3() Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

    ②3NO2+H2O=2HNO3+NO

    7.汽车尾气中含有CONO等多种污染物,已成为城市空气的主要污染源。汽油和柴油中基本不氮元素,那么汽车尾气中的NO是如何产生的?请推测可能的原因,并写出有关反应的化学方程式。

     

    解答:N2+O2               2NO

    8.根据图5-9简单描述氮在自然界的循环过  程,并思考和讨论一下问题。

    1)氮在自然界中主要以哪些形式存在?

    2)人体蛋白质中的氮是从哪里来的?

    3)自然界中有哪些固定氮的途径?

    4)人类的哪些活动参与了氮的循环

    解答:

    1)氮以化合态的形式存在于多种无机物和有机物中。

    2)从食物中来。

    3)生物固氮,高能固氮,工业固氮。

    4)工业固氮,人的排遗。

     

     

     

     

     

    课堂小结

    一、硝酸的化学性质

    ①硝酸的不稳定性

    ②浓硝酸和铜的反应

    ③稀硝酸和铜的反应

    二、硝酸的工业制法

        硝酸工业制法的的流程。

     

     

    板书

    一、硝酸的化学性质

    二、硝酸的工业制法

    三、酸雨及防治

    四、阅读课本的研究与实践--------测定雨水的pH

     

     

     

    相关试卷

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