第09讲 氮的循环-【帮课堂】2021-2022学年高一化学精品讲义（鲁科版2019必修第一册）

学科网（北京）股份有限公司 1.通过了解自然界中氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质，并了解含氮物质的相互转化在生产、生活中的应用及对生态环境的影响，增强科学态度与社会责任。 2.通过实验探究和真实情境，了解氮气、一氧化氮和二氧化氮的性质，培养科学探究和创新意识。 3.能从物质的类别、氮元素价态的角度，预测氨气、铵盐的性质与转化，掌握氨气、铵盐的物理性质和化学性质，提高宏观辨识与模型认知能力。 4.能够根据氨气、铵盐的性质提出探究问题，并会设计实验探究氨气的制法、铵根离子检验等，培养科学探究与创新意识。 5.能从物质类别、氮元素的价态的角度预测分析硝酸的性质，促进证据推理和模型认知化学核心素养的发展。6.了解硝酸对人类发展的贡献，了解人类活动对氮循环和环境的影响，增强节约资源、保护环境的可持续发展的意识。 SHAPE \* MERGEFORMAT 一、自然界中的氮循环　氮气 1．自然界中氮的循环 (1)自然循环 (2)人类活动的影响 ①氮气 ―→含氮化合物(如铵盐、硝酸等)； ②燃烧产生的 参与氮的循环。 2．氮的固定 (1)含义：将空气中 的氮转化为 的过程。 (2)分类 氮的固定 3．氮气 (1)物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 比空气 溶于水 (2)化学性质 ①稳定性 在通常状况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应。 ②还原性 a．实验探究： 实验装置 实验操作 现象 硬质玻璃管内充入N2和O2，然后给硬质玻璃管两端的电极上通电，在硬质玻璃管内能产生火花 气体颜色由 变为 b．结论：在放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO立即被氧化为NO2，化学方程式为N2＋O22NO、2NO＋O2===2NO2。 ③氧化性 N2和H2反应生成NH3，化学方程式：N2＋3H22NH3。 Mg在N2中燃烧反应生成Mg3N2，化学方程式：N2＋3MgMg3N2。 二、氮的氧化物 1．氮的氧化物种类 化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物 2.NO和NO2 (1)物理性质 物质 NO NO2 颜色 毒性 有毒 有毒 溶解性 气味 气味 (2)化学性质 ①实验探究 实验装置 实验操作 现象 向充满NO气体的试管中通入O2 气体颜色由 逐渐变为 向充满NO2气体的试管中注入水 气体逐渐减少，颜色由 变为 ，得到 溶液 ②结论：在一定条件下，NO和NO2可以相互转化 a．NO→NO2：2NO＋O2===2NO2(NO表现 )。 b．NO2→NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(NO2既表现 ，又表现 )。 (3)NO、NO2的其他性质 ① ② 三、氨的转化 1．氨气的物理性质 颜色状态 气味 密度 溶解性 沸点 气体 气味 空气 溶于水，1体积水能溶解 体积的氨气 沸点 易 2.氨气的化学性质 (1)实验探究： 预期转化 NH3→NH3·H2O NH3→NH4Cl 实验试剂及装置 操作 打开止水夹，挤压滴管的胶头 撤去玻璃片 现象 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成 ，瓶内液体呈 集气瓶中产生大量 结论 NH3极易溶于水，水溶液呈碱性 NH3和HCl反应生成白色NH4Cl小颗粒 实验总结： (2)从氮元素化合价预测NH3的性质 ①NH3中N元素化合价为 价，处于 价态，因此NH3具有 。 ②写出下列转化的化学反应方程式 a．氨气与氧气在催化剂作用下生成NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 b．氨气和氧化铜在加热条件下生成N2和Cu：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O。 (3)氨水的性质 3．氨的用途 (1)工业上：主要应用于氮肥工业和硝酸工业 化学氮肥 (2)生活中：NH3易液化，常用作制冷剂。 四、氨的生成 1．铵盐 (1)物理性质 颜色 溶解性 状态 易溶于水