内容正文:
化学 必修第一册(鲁科)
第3章 物质的性质与转化
第3节 氮的循环
高效课时(一) 自然界中氮的循环 氮的固定
预习新知,落实必备知识
高效导学第一步
课堂探究,培优关键能力
高效导学第二步
课后巩固,提升综合素养
高效导学第三步
【课程标准】 1.结合真实情境中的应用实例,了解氮的固定及其类型,认识其在生产中的意义。2.结合真实情境并通过实验探究,了解氮气的主要性质,认识合成氨在氮的循环及农业生产中的重要意义。3.通过实验探究,了解氮的氧化物的主要性质,结合真实情境认识氮的氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响。
氮氧化物
【教材基点梳理】
一、自然界中的氮循环
1.氮元素在自然界中的存在形式
态和 态
2.自然界中的氮循环
游离
化合
硝酸盐
含氮化合物
3.人类活动的影响
(1)氮气 eq \o(――→,\s\up7(化学方法)) ―→铵盐、硝酸等含氮化合物。
(2)燃烧反应产生的 参与氮的循环。
二、氮的固定
1.定义:将空气中 的氮转化为 的过程。
氨
氮氧化物
游离态
2.分类
生物
仿生
三、氮气的性质
1.物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
色
气体
味
与空气接近
溶于水
无
无
难
2.化学性质
氮气的化学性质不活泼,通常很难与其他物质发生反应。
(1)还原性:
与O2反应: 。
(2)氧化性:
与H2反应: 。
N2+O2 eq \o(=====,\s\up7(放电)) 2NO
红棕色
刺激性
易
四、一氧化氮和二氧化氮
1.物理性质
物质
颜色
状态
气味
毒性
水溶性
NO
气态
有毒
溶于水
NO2
气态
有毒
溶于水
无色
无味
难
2.相互转化
(1)NO―→NO2: 。
(2)NO2―→NO: 。
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
×
×
【基础正误辨析】
(1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定,是化学变化( )
(2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的( )
(3)氮元素有负化合价、正化合价和零价,因而常温下,N2既能与氧气反应,又能与H2反应( )
(4)在实验室里,NO和NO2均用排水法收集( )
(5)NO2与H2O的反应,NO2只作氧化剂( )
√
√
×
【要点培优】
1. 氮气的主要性质
(1)N2的密度与空气接近,只能用排水法收集。
(2)在高温、高压、放电等条件下,N2能与H2、O2、Mg等发生化学反应。
如3Mg+N2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) Mg3N2。
2.NO、NO2的化学性质
物质
NO
NO2
与氧气反应
2NO+O2===2NO2
不反应
与水反应
不反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO(自身氧化还原)
物质
NO
NO2
与碱反应
不反应
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
氧化性
有氧化性,但通常情况下表现还原性
强氧化性,在溶液中生成硝酸,能氧化S2-、I-、Fe2+等离子
[思考]1.根据NO、NO2的性质,分析二者是不是酸性氧化物?
提示:NO不能与碱反应,不是酸性氧化物;NO2与NaOH溶液的反应为:2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O。但由于生成的不是相应的盐,因此二氧化氮也不是酸性氧化物
2.金属镁在空气(忽略空气中二氧化碳)中燃烧可生成哪些产物?写出有关反应的化学方程式。
提示:可生成氧化镁和氮化镁。2Mg+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) 2MgO,3Mg+N2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) Mg3N2
3.山谷中经常电闪雷鸣、雷雨交加,但树木、灌木、草等植被往往非常茂密。试说出其中的原理,写出反应的化学方程式。
提示:雷电发生时,N2和O2化合生成NO,NO迅速被氧化为NO2,NO2溶于水生成HNO3,HNO3跟土壤作用生成硝酸盐,NO eq \o\al(\s\up24(-),\s\do8(3)) 可被植物吸收。N2+O2 eq \o(=====,\s\up7(放电)) 2NO,2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO
【应用培优】
[例1] 下列对NO、NO2的描述中正确的是( )
A.NO是红棕色气体,易溶于水,是酸性氧化物
B.NO2可用