2017-2018学年高中化学鲁科版必修1（课件+课时跟踪检测+教学案）：第3章 第2节 氮的循环 （9份打包）

第2节氮的循环 第1课时 —————————————————————— 自然界中氮的循环　氮的氧化物 ————————————————————————————————————— [课标要求] 1．通过自然界中氮的循环，了解氮循环的基本过程，认识氮循环中的重要物质。 2．了解氮气的性质，了解氮的固定的相关知识。 3．了解氮的氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的物理性质和化学性质，了解自然界中形成硝酸的过程。, 1．氮的固定是指使空气中游离态的氮转化为含氮化合物。 2．工业合成氨反应的特点：高温、高压、催化剂、可逆反应。 3．一氧化氮是无色、无味、有毒、难溶于水的气体，在空气中迅速变 成红棕色。 4．二氧化氮是红棕色、有刺激性气味、有毒、能与水反应的气体。 5．主要的化学方程式： 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO N2＋3H22NH3 1．氮元素的存在及应用 (1)氮元素在自然界中的存在形式：游离态和化合态。 (2)氮原子最外电子层有5个电子，在反应中易得3个 电子，显－3价。 (3)氮元素有多种价态：－3、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5。 (4)氮元素是一种营养元素，是组成蛋白质的重要元素。 2．自然界中氮的循环 3．人类活动对氮循环的影响 (1)氮气氨―→氮肥、硝酸等含氮化合物。 (2)燃烧反应产生的氮氧化物参与氮的循环。 4．氮气的物理性质 在通常状况下，氮气是一种无色、无味、不溶于水的气体，密度与空气相近，约占空气体积的78%。 [特别提醒]　N2和CO的相对分子质量相同，与空气接近，故N2、CO的密度与空气接近，实验室只能用排水法收集。 5．氮气的化学性质 (2)工业上常用氮气和氢气反应合成氨，此反应是可逆反应。 [特别提醒]　(1)氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力，故N2性质很稳定。 (2)可逆反应必须满足“两同”：①相同条件；②正反方向同时进行。 6．氮的固定 (1)概念：使空气中游离态的氮转化为化合态氮的过程。 (2)主要分类 ①自然固氮：如高能固氮、生物固氮等； ②人工固氮：如合成氨、仿生固氮等。 [特别提醒]　高能固氮指N2在雷电作用下生成NO；生物固氮指植物根瘤菌把N2转化成NH。、NO 1．判断正误。 (1)化合态的氮元素只显一种价态(　　) (2)游离态氮转化成化合态氮时，氮元素被氧化(　　) (3)NH中氮元素均显－3价(　　) 、NH3、NO (4)实验室可用排空气法收集N2(　　) (5)N2在通常状况下与O2反应生成NO2(　　) (6)合成氨反应属于自然固氮中的高能固氮(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 2．自然界中存在着许多元素的循环，如图所示循环的元素是(　　) A．氢　　　B．碳　　　C．氮　　　D．硫 解析：选C　氮元素在地球的大气圈、岩石圈和生物圈中都有广泛的分布，由图中合成氨、氨或铵盐、亚硝酸盐等可判断循环的元素是氮。 3．下列叙述中与氮的固定无关的是(　　) A．工业合成氨 B．工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物 C．豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质 D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 解析：选B　将氮气转化为氮的化合物叫氮的固定，B选项中，NH3→HNO3属于含氮化合物之间的转化，不是N2的转化，所以不是氮的固定。 1．氮的主要氧化物 化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 [特别提醒]　N2O3、N2O5属于酸性氧化物，对应酸为N2O3→HNO2，N2O5→HNO3，N2O、NO、NO2、N2O4均不是酸性氧化物。 2．NO和NO2的性质 (1)物理性质 NO NO2 颜色 无色 红棕色 状态 气态 气态 气味 无味 刺激性气味 毒性 有毒 有毒 水溶性 难溶 易溶 (2)相互转化 ①NO→NO2：2NO＋O2===2NO2。 ②NO2→NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 [特别提醒]　 (1)NO和NO2的收集方法： ①NO的收集：排水法。 ②NO2的收集：向上排空气法。 (2)“雷雨发庄稼”的化学原理： N2硝酸盐(氮肥)HNO3NO2NO 1．标准状况下，现将盛有NO2和O2体积比为4∶1的混合气体的烧瓶倒扣于水槽中充分反应后，烧瓶内无气体剩余，所得溶液中溶质的物质的量浓度是多少？ 提示：假设NO2的物质的量为4 mol， 由原子守恒n(HNO3)＝4 mol， c(HNO3)＝＝0.036 mol·L－1。 2．一支充满NO2和O2混合气体的试管倒立于水槽中，试管内剩余体积的气体，求NO2和O2