3.3 氮的循环 课件 2023-2024学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

第3节 氮的循环 第1课时氮的循环及固定 学习目标 1、通过氮循环情境认识氮元素的常见价态，初步了解主要含有氮元素的物质的颜色、状态等物理性质，知道从物质类别和价态两个维度对物质分类有助于研究物质之间的转化关系。 2、通过对雷雨固氮路径的探究，体会对实验现象的观察、“价—类”二维角度分析在物质转化研究中的作用，进一步认识N2、NO、NO2的化学性质。初步了解自然界中形成硝酸的过程。 3、能运用“价—类”二维图思考人工固氮的新途径，能书写氮的固定相关反应的化学方程式，了解氨的化学史，赞赏化学对社会发展的重大贡献。 联想·质疑 闪电是大家非常熟悉的自然现象。你知道在电闪雷鸣的时候，空气里的氮气、部分含氮化物分别发生了哪些反应吗？这些反应产生了哪些物质？这些物质对于人类的生产和生活有什么意义？俗语说“雷雨发庄稼”，这句话隐含着什么原理？这与我们今天学习的知识有关。 自然界中氮的循环（内容P105） 氮的循环涉及地球上生物圈的方方面面。 知识铺垫 必备知识 正误判断 一、自然界中氮的循环 1.①自然循环 ②.人类活动的影响 (1)通过化学方法把空气中的氮气转化成氨,再转化成其他含氮化合物(如铵盐、硝酸等)。 (2)燃烧反应产生的氮氧化物参与氮的循环。 NH3 N2 NO NO2 HNO3 NH3·H2O 3.氮及其化合物价态和类别的关系(P106) 2．氮的存在（P105） 氮是一种地球上含量丰富的元素，除了以游离态的形式存在于________中外，还以化合态的形式存在于________________________中。 大气　 动植物体、土壤和水体　 NH3 N2 NO NO2 HNO3 NH3·H2O NH4+ NO3－ 二、氮循环中物质的性质及物质之间的转化 1、氮气的性质(P108) 颜色 气味 状态 溶解性 密度 （1）物理性质 无色 无味 密度比空气稍小 气体 难溶于水 (2)化学性质。 氮气的化学性质_____,通常很难与其他物质发生反应。 稳定 【情境·思考】 氮气保护技术通常应用于珍贵文物的保存和保护,国内外不乏先例。美国的《独立宣言》就密封在氮气环境中;中国博物馆和中南海毛主席故居纪念馆也是应用氮气保护法;北京房山云居寺“99石经回藏”也是氮气保护的成功典范。 为什么氮气可以作为保护气? 提示:氮气性质稳定,常温下不与任何物质发生反应,故用作保护气。 实验装置 实验操作 现象 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___ ___________ 无色变为红棕色 ①还原性: a.实验探究: 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:_______________________________。 ②氧化性:N2与H2反应生成NH3,反应的化学方程式为:_________________。  N2+3H2 2NH3 N2+O2 2NO 、 放电 ==== 应用:工业合成氨 ③与镁反应 2NO+O2====2NO2 （3）应用 2、氮的两种重要氧化物 （1）不同价态氮的氧化物 氧化物 ______ ______ ______ ______ ______ 对应氮 的化合价 ＋1 ＋2 ＋4 ＋4 ＋5 N2O　 NO　 NO2　 N2O4　 N2O5　 ＋3　 N2O3 10 物质 颜色、气味、毒性、状态 水溶性 与氧气反应 与水反应 收集方法 NO2 NO 无色、无味的有毒气体 红棕色、有刺激性气味的有毒气体 难溶于水 易溶于水 2NO＋O2===2NO2 不反应 不反应 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO 排水法 向上排空气法 在反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO中NO2既是氧化剂又是还原剂，则氧化剂与还原剂物质的量之比 。 1：2 （2）一氧化氮和二氧化氮性质对比(P108) ③用途：制硝酸，雷雨天气NO2与雨水形成的硝酸降落到地面，与土壤中矿物作用形成硝酸盐，促进植物生长 （3）NO和NO2对生活的影响（P108) ①一氧化氮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。不过，人们也发现了它在生物学方面的独特作用。一氧化氮分子作为一种传递神经信息的“信使分子”，在扩张血管、提高免疫力、增强记忆力等方面有着重要作用。 ②二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。 （1）定义：(P106) 将空气中游离态的氮转化为含氮化合物 （2）方式： 氮的固定 人工固氮(P109) 自然固氮(P107) 高能固氮：闪电 10% 生物固氮：豆科植物 90% 催化剂 N