3.2 氮的循环（第一课时）-【名课堂精选】2021-2022学年高一化学同步精品课件（鲁科版必修1）

第三章自然界中的元素 第2节 氮的循环 第一课：自然界中氮的循环 济南市莱芜第四中学 吕荣海 鲁科版必修1: 教学目标： 1.了解自然界中的含氮物质；了解氮循环的基本过程； 认识氮循环中的基本物质。 2.了解生物固氮和人工固氮形式；认识氮气在一定条 件下能够与氧气、氢气发生反应。 3.了解氮的氧化物；了解NO和NO2的性质；了解自然 界中形成硝酸的过程 联想。质疑：观察和阅读73、74页图和内容，思考一下问题。 一、自然界中氮的循环 1.了解自然界中氮的循环。 2.认识自然界中含氮元素的基本物质。 3.初步认识自然界中硝酸形成的基本过程。 4.并根据自己的理解绘制出自然界中氮循环示意图。 空 气 中 氮 气 豆科植物根部根瘤菌 动物食用消化转化为动物蛋白 铵离子、硝酸根离子和氨 土壤和水体 氮氧化物、硝酸 动植物遗体中蛋白 质被微生物分解 放电 经生物转化形成氨基酸、植物蛋白质 根吸收土壤中铵离子和硝酸盐 硝酸盐等含氮化合物 氨 人工化 学反应 氮肥、硝酸 化石燃料等燃烧 氮氧化物 自然界中氮循环示意图 联想·质疑： 通过学习自然界中氮元素的循环过程，我们已经知道了农民常说的一句俗语“雷雨发庄稼” 的自然现象，如何解释这一自然现象？请同学们依据你学习的氧化还原反应知识，初步解释这一自然现象。 解释： N元素具有化合价：-3、+1、+2、+3、+4、+5价态， 理论上可被氧化，也可被还原，在自然界中发生不同变 化过程，最终生成不同的含氮元素的物质。 二、氮循环中重要物质 1、氮气化学性质 ⑴稳定性：常温下性质稳定，很难与其它物质反应。 氮气化学性质稳定的原因： N2 分子中两个氮原子共用三对电子 ，是每个原子都达到稳定结构，破坏时 需消耗很高的能量。 解释与说明： N元素具有化合价：-3、+1、+2、+3、+4、+5多种价态，理论上可被氧化，也可被还原，因此，在一定条件下，能与氧气、氢气等物质发生反应。 （2）氮气与氧气的反应 氮气与氧气在放电条件下直接化合生成 一氧化氮气体 N2 + O2 == 2NO 放电 氮气与氧气放电制取NO视频 知识在线：可逆反应 1.概念： 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。 2.方程式的书写方法： 在可逆反应的化学方程式中用“ ”代替化学方程式中的“=” 例如：SO2+H2O H2SO3 （3）氮气与氢气的反应 N2＋3H2 高温、高压 催化剂 2NH3 氮气与氢气在高温、高压和有催化剂（常用Fe）存在的条件下反应生成氨气 合成氨实验视频 自然固氮 高能固氮 生物固氮 N2+O2==2NO（固氮） 放电 2NO+O2==2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO 人工固氮 工业固氮 仿生固氮 N2+3H2 2NH3 高温高压 催化剂 氮的 固定 （4）氮的固定：使空气中游离态的氮转化为含氮 的化合物。简称固氮（阅读课本74、75） 如植物根瘤菌固氮 利用金属有机化合物的 催化实现常温常压固氮 2、一氧化氮和二氧化氮 氮的氧化物很多：如NO、 N2O、 NO2、 N2O3 、N2O4 、N2O5等 ⑴一氧化氮 物理性质：无色、难溶于水的气体； NO气体 NO化学性质： ①、NO与氧气的反应： 在常温下能迅速与氧气反应 生成红棕色二氧化氮气体。 2NO +O2 == 2NO2 ②NO有毒： NO结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧。 ③NO的生理作用： 一氧化氮分子作为一种传递神经信息的“信使分子”， 在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有着极其重要的作用。 （2）二氧化氮 红棕色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，并与水反应。 ①：NO2与水的反应： NO2与水的反应生成硝酸和一氧化氮，工业上利用这一原理制取硝酸。 3NO2+H2O=2HNO3+NO ②：NO2有强氧化性，表现出“有漂白性”： NO2能使多种织物退色，损坏多种织物和 尼龙制品，对金属和非金属材料也有腐蚀作用。 物理性质： 化学性质： 一氧化氮气体在常温下与空气中的氧气迅速化合， 生成二氧