内容正文:
氮的循环-第一课时
1
【任务一】自然界中的氮循环
活动1 氮在自然界中的循环
氮元素
游离态: N2
化合态: 氮的氧化物、氨(NH3)、铵盐(NH4+)、硝酸盐(NO3-)、 蛋白质等
【任务一】自然界中的氮循环
活动1 氮在自然界中的循环
NO3-、NH4+和NH3
硝酸盐
氮的氧化物
氨
氮肥、硝酸等
含氮化合物
氮氧化物
【任务一】自然界中的氮循环
活动2 氮元素的价-类二维图
氮元素化合价
物质类别
氢化物 单质 氧化物 酸 碱 盐
+5
+4
+3
+2
+1
0
-3
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
NO3-
NH4+
NH3·H2O
【任务二】氮的固定
定义:将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。
游离态→化合态
分类:
【任务二】氮的固定
氮的固定方式:
自然固氮(包括生物固氮、闪电固氮)
人工固氮(包括合成氨、仿生固氮)
【任务二】氮的固定
B
【任务二】氮的固定
活动1 氮气的性质和用途
1. 氮气的物理性质
颜色 状态 气味 密度 水溶性
无色
无味
气态
难溶于水
比空气略小
液氮作制冷剂
液化空气得到液氮
N2汽化吸热 √
N2化学性质不活泼 ×
【任务二】氮的固定
活动1 氮气的性质和用途
2. 氮气的化学性质
氮气化学性质稳定,通常很难与其他物质发生反应,在一定条件下能与氧气、氢气等物质反应。
①氮气的还原性:
②氮气的氧化性:
N2+O2 = 2NO
放电
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
3Mg+N2 = Mg3N2
点燃
【可逆反应】相同条件下,同时向正反两个方向进行的反应。
特征:不能进行到底,反应物、生成物同时存在
N2、O2直接化合得到NO2 (×)
【任务二】氮的固定
活动1 氮气的性质和用途
3. 氮气的用途
(1)化学性质不活泼:用作保护气、填充灯泡、防止食品腐烂
(2)液氮用做制冷剂
(3)用于合成氨
【任务二】氮的固定
活动1 氮气的性质和用途
D
【任务二】氮的固定
模拟闪电固氮
N2+O2 = 2NO
放电
2NO + O2 = 2NO2
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
②化学性质
与氧气反应:
2NO + O2 = 2NO2
气体由无色变为红棕色
可用来检验NO存在
①物理性质
无色、无味、有毒、气体,难溶于水
收集方法?
排水法
一氧化氮
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
一氧化氮
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
②化学性质
与氧气反应:
2NO + O2 = 2NO2
气体由无色变为红棕色
③有利有弊:
(1)NO结合血红蛋白能力比CO还强,造成人体缺氧
(2)作为传递神经信息的“信使分子”
(3)在扩张血管、提高免疫力、增强记忆力等方面有着重要作用
可用来检验NO存在
①物理性质
无色、无味、有毒、气体,难溶于水
收集方法?
排水法
一氧化氮
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
二氧化氮
①物理性质
②化学性质
红棕色、刺激性气味、有毒、气体,易溶于水
收集方法?
向上排空气法
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
→工业制取硝酸
红棕色气体逐渐变为无色
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
二氧化氮
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
二氧化氮
①物理性质
②化学性质
(1)二氧化氮能使多种织物褪色、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。
(2)与水反应制硝酸。
(3)生成的硝酸随雨水洒在地面上,形成硝酸盐促进植物生长。
③有利有弊:
红棕色、刺激性气味、有毒、气体,易溶于水
收集方法?
向上排空气法
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
N、P、K
→工业制取硝酸
红棕色气体逐渐变为无色
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
思考1
如何除去一氧化氮气体中的二氧化氮杂质?
排水法
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
思考2
向倒扣于水中盛有 12mL 的 NO 的试管中通入一定量的 O2,充分反应后,剩余气体体积为 2mL,则通入的 O2的体积为多少 mL?
① 2NO + O2 = 2NO2
② 3NO2+H2O = 2HNO3+NO
4NO + 3O2+2H2O = 4HNO3
$$