《氮的循环第一课时》课件4

工业上常用氮气和氢气反应合成氨,此反应是可逆反应。
2.氮的固定 游离态 含氮化合物 (1)概念:使空气中_______的氮转化为___________的过程。 (2)主要分类:
①自然固氮:如高能固氮、生物固氮等; 合成氨 、仿生固氮②等。 ②人工固氮:如_______
三、一氧化氮和二氧化氮 1.氮的主要氧化物
1/22.4 mol·L-1,与盛满氯化氢的烧瓶中所得的盐酸溶液的物质 的量浓度相等。
【学而后思】 (1)实验室制取一氧化氮能用排空气法收集吗? 提示:不能。一氧化氮能与空气中的氧气反应生成二氧化氮 ,应
用排水法收集一氧化氮。
(2)如何除去一氧化氮气体中的二氧化氮杂质? 提示:将混合气体通入盛水的集气瓶洗气。
一、氮氧化物的转化及有关计算
O2 NO NO2 H2O
1.NO→NO2 NO 具有还原性 , 能与氧气反应生成二氧化氮 , 反应方程式为
2NO+O2====2NO2,将盛有一氧化氮气体的试剂瓶的瓶塞打开 ,会
发现瓶口变红棕色。
2.NO2→NO 二氧化氮易溶于水且能与水反应生成一氧化氮。 (1)反应的化学方程式为3NO2+H2O====2HNO3+NO
2.问题思考 (1)试根据氮及其化合物间的相互转化分析俗语“雷雨发庄稼” 的化学原理是什么? 分析:会发生如下反应:N2+O2 ==== 2NO,2NO+O2====2NO2,3NO2+
放电
H2O====2HNO3+NO,生成的硝酸随雨水降到地表,与地面的矿物
质发生反应,形成被植物吸收的硝酸盐,促进植物的生长。 (2)一定条件下将1 mol氮气与3 mol氢气通入密闭容器使之完 全反应,能生成2 mol氨气吗? 分析:不能。氮气与氢气反应是可逆反应,可逆反应的反应物不 可能完全转化为生成物。
(2)NO2和O2的混合气体溶于水时, 此时的反应可表示为:4NO2+O2+2H2O====4HNO3。
气体比例 V(NO2)∶V(O2)=4∶1 时 V(NO2)∶V(O2)<4∶1 时
剩余气体情况 恰好反应,无剩余气体
气味 水溶性
不溶
易反应: 2NO+O2====2NO2 ______________
易溶,与水反应: 3NO2+H2O====2HNO3+NO _________________ 不反应
与氧气
【思考辨析】 1.判断正误
(1)氮在自然界中的循环主要生成硝酸盐,无其他类别物质生成。
( × ) 分析:氮在自然界中的转化过程除了生成硝酸盐之外 ,还有铵盐、 氨气生成。 (2)一氧化氮与氧气的反应属于氮的固定。( × ) 分析:氮的固定是指游离态氮转化为化合态氮的过程 ,一氧化氮 不是氮的游离态。
化合价
对应氧化 物
+1
N 2O
+2
NO ___
+3
N 2O 3
+4
NO2 、N O ___ 2 4
+5
N 2O 5
2.一氧化氮和二氧化氮的比较
物质
化学式 氮元素价 态 颜色
一氧化氮
NO ___ +2 ___ 无色 _____ 无味 _____
二氧化氮
NO2 ___ +4 ___ 红棕色 _______ 刺激性气味 ___________
【知识链接】 ①密度
密度是单位体积的某种物质的质量。一般认为空气的平均相对
分子质量为29,相对分子质量小于29的气体的密度比空气小,如 氢气、氨气等;相对分子质量大于29的气体的密度比空气大,如
二氧化氮、二氧化碳等。
②仿生固氮 模仿生物将大气中的氮固定的功能,使氮气转化成氨,再进一步 转化为硝酸盐等化合物。
(3)氮气既有氧化性又有还原性。( √ ) 分析:氮气中氮元素的化合价处于中间价态,既能被氧化又能被 还原。 (4)氮气与足量氧气在一定条件下反应可直接生成二氧化氮。 ( × ) 分析:氮气与氧气在放电条件下反应只能直接生成一氧化氮。
(5)不需要利用化学反应就可以鉴别二氧化氮和一氧化氮。
( √ ) 分析:二氧化氮是红棕色气体,一氧化氮是无色气体,可以从外 观上鉴别。
第2节 氮的循环 第1课时 自然界中氮的循环 氮气
一氧化氮和二氧化氮
1.通过自然界中的氮循环,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。
一、氮在自然界中的循环 1.自然循环
硝酸盐
氮的氧化物
2.人类活动对氮循环的影响 化学方法 氨 ___→氮肥、硝酸等含氮化合物。 (1)氮气 氮的氧化物 (2)燃烧反应产生的___________参与氮的循环。
二、氮气 1.氮气的性质 无 无 难
相近
78%
放电
N2+O2 ==== 2NO
高温、高压 2NH3 N 2 3H 2 催化剂
为16 mL,则原混合气体中二氧化氮的体积V可通过以下关系求
得: 3NO2+H2O====2HNO3+NO 3 mL V V=6 mL ΔV 2 mL 4 mL
【知识备选】二氧化氮做喷泉实验后的浓度 二氧化氮气体在水中的溶解度较大,可做喷泉实验。标准状况
下盛满二氧化氮气体的烧瓶中所得硝酸溶液的物质的量浓度为
(2)反应现象:反应后气体体积减少为原来的三分之一,气体颜
色由红棕色变为无色。 (3)反应特点:反应中二氧化氮既是氧化剂又是还原剂,每3 mol 二氧化氮参加反应转移2 mol电子。二氧化氮不是酸性氧化物。
(4)有关计算:NO2(NO2与N2的混合气体)溶于水时,可根据反应
3NO2+H2O====2HNO3+NO,利用气体体积的变通入水中,气体的体积缩小
二、氮的氧化物与氧气的混合气体溶于水的计算 氮的氧化物与氧气的混合气体溶于水时,发生反应的最终结果 可用化学方程式表示为 4NO+3O2+2H2O====4HNO3
4NO2+O2+2H2O====4HNO3
(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时, 可根据反应:3NO2+H2O====2HNO3+NO,利用气体体积的变化差值 进行计算。