2017-2018学年高中化学（鲁科版,必修一）同步课件+教师用书:第3章 第2节 第1课时　自然界中氮的循环 （2份打包）

学业分层测评 知识点一 知识点二 第2节　氮的循环 第1课时　自然界中氮的循环 1.了解氮及其氧化物的主要性质。重点 2.认识氮及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。 氮 气 无色 无味 ＜ [基础·初探] 1．物理性质 颜色 状态 气味 密度 水溶性 _____ 气态 _____ _____ρ空气 难溶 相同 正反两个方向 2.化学性质 (1)N2与O2反应 打雷时或汽车引擎中发生的反应为___________________。 (2)N2与H2的反应 ①可逆反应：在_____条件下能同时向______________进行的反应为可逆反应。可逆反应的化学方程式用“______”代替“===”。 ②合成氨的化学反应方程式为_____________________。 N2＋O2eq \o(=====,\s\up14(放电))2NO N2＋3H2eq \o( ,\s\up14(高温、高压),\s\do14(催化剂))2NH3 游离态 高能 人工 合成氨 仿生固氮 3．氮的固定 (1)定义：使空气中________的氮转化为含氮化合物的过程。 (2)分类 氮的固定eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(自然固氮\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(_____固氮,生物固氮)), _______固氮\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(______,_________)))) [探究·升华] [思考探究] (1)实验室收集N2时，能否使用排空气法？说明理由。 【提示】　不能。N2的密度和空气的密度相差不大，故不能用排空气法。 (2)2H2＋O2eq \o(=====,\s\up14(点燃))2H2O和2H2Oeq \o(=====,\s\up14(通电))2H2↑＋O2↑是可逆反应吗？说明理由。 【提示】　不是。两个反应的条件不同。 [认知升华] 1．氮气分子的结构 氮气分子是由氮原子构成的双原子分子。由于氮气分子中两个氮原子之间共用三对电子，使每个原子都达到稳定结构，因此氮气分子的结构很稳定。 2．氮气的化学性质 通常状况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应，但在高温、高压、放电等条件下，N2能与H2、O2、Mg等发生化学反应。 (1)氮气与氢气反应：N2＋3H2eq \o( ,\s\up14(高温、高压),\s\do14(催化剂))2NH3，该反应是工业合成氨的原理。 (2)氮气与氧气反应：N2＋O2eq \o(=====,\s\up14(放电))2NO。 (3)氮气与镁反应：3Mg＋N2eq \o(=====,\s\up14(点燃))Mg3N2。 3．工业制法 [题组·冲关] 1．下列关于氮气的有关说法中，正确的是(　　) A．氮气的化学性质很不活泼，不与任何物质发生反应 B．纯净的氮气是不溶于水的无色气体，无毒无味且比空气略重 C．一定条件下氮气与氢气发生化合反应生成氨，反应中N2表现还原性 D．氮气常用作焊接金属的保护气，是利用氮气化学性质的不活泼性 【解析】　氮气是由两个氮原子通过共用三对电子形成的双原子分子，氮分子很稳定。在通常情况下，氮气的化学性质很不活泼，但在一定条件下，氮气能与氢气、氧气、镁等物质反应；纯净的氮气是不溶于水的无色无味无毒气体，比空气略轻；一定条件下N2与H2化合生成NH3时，氮元素得到电子，表现氧化性；因氮气的化学性质很不活泼，故常用作焊接金属的保护气。 【答案】　D 2．下列关于N2性质的叙述中错误的是(　　) A．任何物质在N2中都不能燃烧 B．氮气既具有氧化性，又具有还原性 C．将空气中的N2转变成含氮化合物属于氮的固定 D．N2的化学性质很不活泼的原因是两个氮原子之间共用三对电子，使每个原子都达到稳定结构 【解析】　镁可以在N2中燃烧。 【答案】　A 3．下列过程中属于人工固氮的途径有(　　) A．豆科植物根部的根瘤菌，把氮气转变为硝酸盐等含氮化合物 B．在放电条件下，氮气与氧气化合生成氮的氧化物，并随降水进入土壤和水体 C．工业上通过化学方法把空气中的氮气转化为氨，再进一步转化为其他含氮化合物 D．化石燃料燃烧所产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋 【解析】　氮的固定是把N2变为氮的化合物的过程，故D项不属于氮的固定。A、B项均为自然固氮，只有C项为人工固氮。 【答案】　C 氮 的 氧 化 物 NO [基础·初探] 1．氮的氧化物 氮的化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物 N2O ____ N2O3 ____、N2O4 N2O5 NO2 无色 红棕色 无味 刺激性 难 易 2.NO和NO2 (1)物理性质 物质