3.2.1 自然界中氮的循环-2020-2021学年高中化学必修1【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第2节　氮的循环 课时1　自然界中氮的循环 目标与素养：1.了解氮及其氧化物的主要性质。(宏观辨识)2.认识氮及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。(社会责任) 一、自然界中氮的循环 1．氮元素在自然界中的存在形式：游离态和化合态。 2．自然界中氮的循环 3．人类活动的影响 (1)氮气氨气→氮肥、硝酸等含氮化合物。 (2)燃烧反应产生的氮氧化物参与氮的循环。 二、氮气的性质和氮气的固定 1．物理性质 颜色 状态 气味 密度 水溶性 无色 气态 无味 ρN2＜ρ空气 难溶 2.化学性质 (1)N2与O2反应 打雷时或汽车引擎中发生的反应为N2＋O22NO。 (2)N2与H2的反应 ①可逆反应：在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应为可逆反应。可逆反应的化学方程式用“”代替“===”。 ②合成氨的化学反应方程式为。 微点拨：(1)氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力，故N2性质很稳定。 (2)可逆反应必须满足“两同”：①相同条件；②正反方向同时进行。 3．氮的固定 (1)定义：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。 (2)分类 氮的固定 三、氮的氧化物 1．氮的氧化物 氮的化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 2.NO和NO2 (1)物理性质 物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无色 气态 无味 有毒 难溶于水 NO2 红棕色 气态 刺激性 有毒 易溶于水 (2)相互转化 ①NO→NO2：2NO＋O2===2NO2。 ②NO2→NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 微点拨：NO和NO2的收集方法 (1)NO的收集：排水法。 (2)NO2的收集：向上排空气法。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)化合态的氮元素只显一种价态。 (　　) (2)N2在通常状况下与O2反应生成NO2。 (　　) (3)合成氨反应属于自然固氮中的高能固氮。 (　　) (4)2H2O2H2O属于可逆反应。 (　　) 2H2↑＋O2↑和2H2＋O2 [答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 2．下列叙述中与氮的固定无关的是(　　) A．工业合成氨 B．工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物 C．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 D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 B　[氮的固定过程是使游离态的氮转化为化合态的氮，B项，NH3转化为HNO3不符合要求。] 3．NO2与水的反应可表示为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，关于此反应的下列说法中正确的是(　　) A．氮元素的化合价没有发生变化 B．NO2只是氧化剂 C．NO2只是还原剂 D．NO2既是氧化剂，又是还原剂 [答案]　D 对氮气性质的理解 1.通常情况下氮气的化学性质很不活泼，很难和其他物质发生化学反应。 2．氮元素有多种变价，N2中氮元素为0价，处于中间价态，故N2既有氧化性，又有还原性。 N2与O2反应表现还原性，N2与H2、Mg等活泼金属反应表现氧化性。N2与Mg反应：N2＋3MgMg3N2。 【典例1】　下列关于N2性质的叙述中错误的是(　　) A．任何物质在氮气中都不能燃烧 B．氮气既具有氧化性，又具有还原性 C．将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定 D．氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮 A　[活泼金属如钠、镁、铝等可以在N2中燃烧。] 1．下列反应起到了固氮作用的是(　　) A．工业上N2与H2在一定条件下合成NH3 B．NO与O2反应生成NO2 C．NH3被O2氧化成NO和H2O D．由NH3制备化肥NH4HCO3 A　[由定义知，氮的固定是将空气中游离态的氮转化成含氮化合物。] 2．下列关于氮气性质的说法中，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．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小 D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂 B　[N2不能在O2中燃烧，与O2在放电时反应生成NO，B错；氮气与氢气反应时，氮元素的化合价降低，氮气作氧化剂，D对。] NO、NO2性质的对比 物质 NO NO2 色、态、味、毒性 无色、无味、有毒气体 红棕色、有刺激性气味、有毒气体 水溶性 不溶于水 易溶于水 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 与水反应 不反应 3NO2＋2H2O===2HNO3＋NO(自身氧化还原) 与氧气、水同时作用 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3