第1课时 自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮
第1课时 氮的循环、氮气、NO和NO2
磷酸 纯净的磷酸是无色晶体，能跟水以任意比混溶。 1、纯净的磷酸是无色晶体，能跟水以任意比混溶。 浓磷酸为无色粘稠的液体，较稳定，不挥发， 浓磷酸为无色粘稠的液体，较稳定，不挥发，具有酸 的通性。 的通性。 磷酸为三元酸，与碱反应时，当碱的用量不同时， 2、磷酸为三元酸，与碱反应时，当碱的用量不同时， 可生成不同的盐。 可生成不同的盐。 H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O 2H3PO4 + Ca(OH)2 = Ca(H2PO4)2 + 2H2O H3PO4 + Ca(OH)2 = CaHPO4↓ + 2H2O 2H3PO4 + 3Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2↓+ 6H2O
N
＋７ ２５
电子式 : N┇┇N: 结构式 N N :
【提问】为什么Ｎ2在常温下性质稳定？ 提问】为什么Ｎ 在常温下性质稳定？ 键很牢固， 由于氮分子中的 N≡N 键很牢固，使氮分子的结构很 稳定。通常情况下，氮气的性质不活泼。很难反应。 稳定。通常情况下，氮气的性质不活泼。很难反应。
3、氮气的化学性质： 氮气的化学性质： （1）氮气跟氢气的反应（合成氨） ）氮气跟氢气的反应（合成氨）
NO2 8mL、O2 4mL或NO2 10.8mL、O2 1.2mL 、 或 、
蛋白质、核酸) NaNO3、蛋白质、核酸)
{
2.自然界中氮的循环过程 2.自然界中氮的循环过程
自然界中氮的循环
天空 地面
硝酸盐等
N2
NO NO2 HNO3
高中化学 3.2.1 自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮(探究导学课型)课件 鲁科版必修1
4．发射“天宫”一号的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈
反应，产生大量高温无色气体(CO2、H2O、N2、NO)从火箭尾部
喷出。但在发射现场看到火箭尾部喷出大量红棕色的气体，产 生红棕色的气体的原因是( )
A．NO遇空气生成NO2
B．高温下N2遇空气生成NO2 C．CO2与N2反应生成CO和NO2 D．NO和H2O反应生成H2和NO2 【解析】选A。从产生的气体中可以看出能变红棕色的情况就
溶 解 性
毒性
难溶 于水 ______
有毒 ________
有毒 _______
2．相互转化
2NO+O2====2NO2 。 (1)NO→NO2：_______________ 3NO2+H2O====2HNO3+NO (2)NO2→NO：______________________( 工业制HNO3的原理)。
1．认识氮氧化合物的化学性质 (1)“雷雨发庄稼”蕴含了什么样的化学原理？ 【思路分析】 雷雨 闪电 N2和O2在该条件下反 应，最终产物为NO2
(1)NO2与雨水反应最
庄稼
氮肥
终转化成硝酸； (2)土壤中含有矿物质。
提示：空气中的氮气和氧气在放电的条件下生成NO，NO最终转 化生成硝酸，硝酸随雨水落入土壤与其中的矿物质等发生反应 生成硝酸盐，为土壤补充了氮肥，所以庄稼生长旺盛。
3．氮的固定 含氮化合物 的方法。 (1)定义：使空气中游离态的氮转化为_____________ (2)固氮类型。 高能固氮 生物固氮 人工固氮 合成氨
自然固氮 氮的固定
仿生固氮
(3)实例。
高温、高压 放电 2NO属于_____ 自然 固氮，N2+3H2 N2+O2 ==== 2NH3，属于 催化剂 人工 固氮，豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化 ______
《氮的循环》物质的性质与转化PPT(第1课时自然界中的氮循环氮气和氮的氧化物)
反应消耗1.5体积氧气,剩余3体积应该被一氧化氮消耗,所以一氧化
氮体积为4体积+1.5体积=5.5体积;若剩余的为氧气,则反应过程中
一氧化氮消耗的氧气为1.5体积,所以一氧化氮的体积是2体积。
课堂篇探究学习
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
对点训练2将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管倒置在水槽
=4∶3
恰好完全反应
> 4 ∶ 3 NO 过量,剩余气体是 NO
(2)氮氧化物与 O2 混合溶于水的计算
反应的化学方程式:2NO+O2
2NO2
3NO2+H2O
2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O
4HNO3
4NO+3O2+2H2O
4HNO3
①
②
③
课堂篇探究学习
探究1
探究2
素养脉络
不同情况及剩余气体的体积:
硝酸的过程。
课前篇自主预习
知识铺垫
新知预习
自主测试
1.空气的组成及其体积分数:N2占78%,O2占21%,稀有气体占
0.94%,CO2占0.03%,其他占0.03%。
2.举例说明氮气的一种用途:化学性质稳定——作粮食保存、焊
接金属的保护气。
课前篇自主预习
知识铺垫
新知预习
自主测试
一、自然界中氮的循环
典例剖析
例2在一定条件下,将6体积的NO2和一定体积的NO置于试管中,
并将试管倒置于水中,当通入4.5体积的O2充分反应后,剩余1.5体积
气体,则原NO体积可能为 (
第1课时 自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮
C、硝酸工厂氧化NH3制取NO
D、用NH3制硫酸铵
例2、从N2中氮元素的化合价来说，氮气既有氧 化性，又有还原性。下列反应中氮气表现还原性 的是（ B ）
A、氮气与氢气反应 B、氮气跟氧气反应 C、氮气跟金属镁反应 D、以上反应都不是
例3、Ｍurard等三位教授最早提出NO分子在人体内
有独特的功能，近年来在此领域的研究有很大进展，
1、如何收集NO和NO2 气体？能否颠倒过来？
NO只能排水法， 若用排空气法收集则得到NO2； NO2只能向上排气法， 若用排水法收集则得到NO 2、如何除去NO中NO2 ？ 混合气通过水洗
氮氧化物与环境污染的防治 ①形成酸雨 硝酸型酸雨
②形成光化学烟雾 ＮＯ２＋Ｏ２→Ｏ３ Ｏ３＋ＣｘＨｙ→有毒烟雾 ③破坏臭氧层（形成臭氧空洞） 氮的氧化物、氟氯烃（氟利昂）等。 3O NO 2 2O
东京展出富士重工电动汽车概念车R1e
小结: -3 Mg3N2 NH3
N
N2
N
NO N2+ 3H2
0
N
高温、高压
+2
N
NO2 2 NH3
+4
N
HNO3
+5
催化剂
N2+3Mg==Mg3N2 N2+O2==2NO 2NO+O2==2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO
放电
点燃
例1、起氮的固定作用的化学反应是（ A ） A、N2和H2在一定条件下生成氨气 B、NO遇O2转化成NO2
n( HNO3 ) Vaq
1 mol l = 0.045
1 mol l 1 22.4
2 V ( NO2 ) 1 3 22 . 4 L mol 2 V 3
第1课时 自然界中氮的循环 氮气及
( C )
根据反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 中元素化
合价的变化可判断。 2 中氮元素化合价既有升高也有 NO 降低。
11
5．下列关于氮气的性质的说法中，错误的是 ( B ) ．下列关于氮气的性质的说法中， A．通常情况下，氮气性质很不活泼 ．通常情况下，ห้องสมุดไป่ตู้B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 ．可在氧气中燃烧， C．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小 ．通常情况下， D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂 ．跟氢气在一定条件下发生反应时，
19
(2)若 NO2 过量，设过量的 NO2 体积为 y 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3 y＝6 mL 1 2 mL
则参加反应的 NO2 和 O2 总体积：12 mL－6 mL＝6 mL V(O2)＝6×(1/5)＝1.2 mL， V(NO2)＝12－1.2＝10.8 mL。
答案 1.2 mL
15
该题有两个要求：一是必须加入氧化剂， 解析 该题有两个要求 ：一是必须加入氧化剂，二是 一次反应就能完成；反应 （ 、 （3 、 （4 一次反应就能完成；反应（1）（3）（4）从化合价 角度来看都升高，但反应（1 ）N2→NO 2 不能一次反应 角度来看都升高，但反应（ 就能完成；而反应（ 就能完成；而反应（3）NO2→HNO3 虽然氮的化合价升 高 ， 但 不 加 氧 化 剂 也 能 实 现 ， 如 3NO2 ＋ H2O===2HNO3＋ NO，在该反应中，NO 2 既是氧化剂 ，在该反应中， 又是还原剂。只有反应（ 又是还原剂。只有反应（4）N2→NO 必须加入氧化剂 且一次反应就能完成。 且一次反应就能完成。
2
二、氮气 1．物理性质 颜色 状态 气味 无色 气体 无味 水中的溶解性 难溶于水
高中化学必修1 氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮
【归纳总结】 氮气的性质 1.物理性质:氮气的密度与空气的接近,只能用排水法收集。 2.结构、化学性质——“一惰性、两反应”。氮气化学性质很稳定, 通常状况下,很难与其他物质反应,但是在一定条件下,也能与氢气、 氧气等反应。
【拓展延伸】氮气化学性质稳定的原因 1.氮原子的结构特点。 氮原子半径小,原子核对核外电子吸引力较大,得电子能力较强,是一 种活泼的非金属元素。 2.氮分子的结构特点。 氮气分子中的两个氮原子之间存在三对共用电子对,使氮分子结构非 常稳定,破坏这三对共用电子对需要很高的能量,所以氮气的化学性质 很不活泼。
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
探究1 氮在自然界中的循环 氮气 研读教材·自主认知
1.自然界中氮的循环: 硝酸盐
氮的氧化物
氨
NH4、NO3和NH3 氮氧化物
2.氮气: (1)物理性质。
颜色 _无__色__
气味 _无__味__
状态 _气__体__
水溶性 _难__溶__于水
体积为
4 5
VL。又O2和NO2的体积比为1∶4,所以最终液体充满整个烧瓶,
溶液的体积为VL,NO2的物质的量也是生成硝酸的物质的量为
4 5
VL÷
22.4 L·mol-1= 1 Vmol,硝酸的物质的量浓度为 1 Vmol÷VL
28
28
= 1 mol·L-1。
28
3.NO、NO2的影响: (1)NO。 ①毒性:NO结合血红蛋白的能力比_C_O_还强,使人更易中毒; ②“信使分子”:在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有着极其 重要的作用。 (2)NO2: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。
高中化学 第3章 自然界中的元素 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、二氧
第1课时自然界中氮的循环氮气、一氧化氮、二氧化氮[基础达标]1．1940年首次发生的“洛杉矶光化学烟雾事件”给人们的健康造成很大的影响。
形成光化学烟雾的主要物质是( )A．碳的氧化物B．硫的氧化物C．氟利昂D．氮的氧化物解析：选D。
以NO和NO2为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。
2．Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域有很大进展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。
关于NO的下列叙述不正确的是( )A．NO可以是某些含低价N物质氧化的产物B．NO不是亚硝酸酐C．NO可以是某些含高价N物质还原的产物D．NO是红棕色气体解析：选D。
亚硝酸酐是N2O3；NO是无色气体。
3．NO2溶于水与水反应中，发生还原反应的物质和发生氧化反应的物质的质量之比为( )A．3∶1 B．1∶3C．1∶2 D．2∶3解析：选C。
在3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应中，有1 mol NO2发生还原反应的同时有2 mol NO2发生氧化反应。
4．收集NO和NO2两种气体的方法正确的是( )A．都可用排水法B．NO用排水法，NO2用向上排气法C．都可用向上排气法D．NO用向上排气法，NO2用排水法解析：选B。
空气的平均相对分子质量是29，NO的相对分子质量是30，二者相近，而且NO能与O2反应，所以不能用排空气法收集NO气体(C、D项被排除)；NO2能与水反应，所以不能用排水法收集(A项被排除)。
5．下列气体中，不会造成空气污染的是( )A．N2B．NOC．NO2D．CO解析：选A。
空气中N2占78%(体积分数)，可见N2不会造成空气污染。
6．中国汽车销量增长幅度很大，同时也带来了空气污染。
汽车尾气转化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是( )A．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2B．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物C ．NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应D ．该转化总反应：2NO ＋O 2＋4CO =====催化剂4CO 2＋N 2解析：选D 。
化学课件《自然界中氮的循环、氮气、一氧化氮和二氧化氮》优秀ppt 鲁科版
物质 氧化性
NO
6NO+4NH3 5N2+6H2O
NO2 6NO2+8NH3====7N2+12H2O NO2+SO2====SO3+NO(NO2能将 I-氧化为I2,能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝)
【拓展深化】氮氧化物与酸性氧化物 (1)NO2与水反应生成HNO3,但是同时还生成NO,而且NO2与HNO3中的氮元 素化合价不同,因此NO2不是HNO3对应的酸性氧化物; (2)NO2虽然不是酸性氧化物,但是可以与碱反应,如 2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O; (3)NO也不是酸性氧化物,但是NO2与NO的混合气可以被碱液吸收,如 NO2+NO+2NaOH====2NaNO2+H2O。
生物
仿生
【微点拨】含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。
三、一氧化氮和二氧化氮 1.氮的氧化物:
氮的化合价 对应氧化物
+1
+2
+3
+4
+5
N2O
_N_O_
N2O3
_N_O_2 、N2O4
N2O5
2.NO和NO2: (1)物理性质:
物质 颜色 状态 气味
密度
NO _无__色__ 气态 _无__味__ 与空气接近
一、NO、NO2的性质对比 典题探究:1.(2014·天津高考改编)实验室制备下列气体时,所用方法 正确的是 ( ) A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C.制一氧化氮时,用排水法或向上排空气法收集气体 D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气
氮的循环第一课时自然界中的氮循环课件高一上学期化学鲁科版
2．NO2与水的反应可表示为：3NO2+H2O====2HNO3+NO，
关于此反应的下列说法中正确的是( D )
A．氮元素的化合价没有发生变化
B．NO2只是氧化剂 C．NO2只是还原剂 D．NO2既是氧化剂，又是还原剂
3. NO有毒，会结合血红蛋白造成人体缺氧。不过，人 们发现它可作为一种传递神经信息的“信使分子”，在 使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有着极其重要的
②过程：游离态
化合态
③分类：
自然固氮
人工固氮
高能固氮：闪电 10%
生物固氮：豆科植物 90% N2+3H2 高温、高压 2NH3
催化剂
仿生固氮（常温常压）
2、氮气
（1）物理性质
课本113页 目标二
颜色 气味 无色 无味
状态
溶解性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
密度
气体
难溶于水 密度比空气稍小
(2)氮气的化学性质
与氧气反应
N2+O2 放电 N0
②与氢气反应
高温、高压
N2＋3H2 催化剂
2NH3
目标二
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
3.一氧化氮和二氧化氮 目标二
（1）物理性质
课本113页
氮的 氧化物 颜色 气味 状态 毒性 溶解度
NO
无色 无味 气体 有毒 难溶于水
NO2 红棕色 刺激性 气体 有毒 易溶于水
氮的循环涉及地球上生物圈的方方面面。
交流·研讨
课本111页
自然界中的氮的循环涉及许多氮及其化合物。请指 出所列化合物的物质类别和其中氮元素的化合价。
2019高中化学 3.2.1 自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮(精讲优练课型)课件 鲁科版必修1
有毒
有毒
优质课件
(2)相互转化(写出有关化学方程式):
①NO→NO2: ______________; 2NO+O2====2NO2 ②NO2→NO: ____________________。 3NO2+H2O====2HNO3+NO 【微点拨】NO2不是酸性氧化物。
优质课件
【自我小测】
1.思考辨析:
+3
N 2O 3
+4
NO2 、N O ___ 2 4
+5
N 2O 5
优质课件
2.NO和NO2: (1)物理性质:
物质
颜色 无色 _____ 红棕色 _______
状态
气味 无味 _____ 刺激性 _______
密度
毒性
水溶性 不 溶于水 ___ 易 溶于水 ___
NO
NO2
气态
气态
与空气接近
大 比空气___
共用三对电子,使每个原子都能达到稳定结构。要破坏这种牢固的结
构,需要很高的能量。
优质课件
一、NO、NO2的性质对比 典题探究:1.(2014·天津高考改编)实验室制备下列气体时,所用方法 正确的是 ( )
A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C.制一氧化氮时,用排水法或向上排空气法收集气体 D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气
优质课件
2.氮的固定: 游离态 的氮转化为___________ 含氮化合物 的过程。 (1)定义:使空气中_______ (2)分类。
生物
仿生
优质课件
【微点拨】含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。
自然界中氮的循环、氮气、一氧化氮和二氧化氮PPT课件2
氮的固定
氮气 物理性质 化学性质 与氢气 氮的 氧化 物 物理性质
与氧气
氮循环中 的重要物 质
二氧化氮与 水的反应
1.雷雨时，空气中的氮气和氧气可生成氮的氧化 物，该氧化物进一步反应后遇水变成（ B ） A.NO2 C.H2SO4 B.HNO3 D.NH3· H 2O
氧化氮、二氧化氮的化学性质。 (重点)
一、氮在自然界中的循环
N2 氮氧化物
NH3
铵盐
HNO3
硝酸盐 有机氮
二、氮循环中的重要物质 1.氮气
（1）氮气的性质
①结构： 三对共
用电子对
性质稳定
②物理性质：
颜色 无色 气味 无味 状态 气体 密度 溶解性
比空气稍小 难溶于水
③化学性质 氮气的化学性质稳定，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。
（2）氮的固定 ①概念：
将空气中游离态的氮转化为含氮化合物 ②过程： 游离态 化合态
③分类 高能固氮：闪电 10%
自然固氮 氮的
固定 人工固氮 生物固氮：豆科植物 90% N2+3H2
高温、高压 催化剂
2NH3
仿生固氮（常温常压）
生物固氮
2.氮的氧化物 -3 NH3 0 N2 +1 N 2O +2 NO +3 N 2O 3 +4 NO2 +4 +5 N 2O 4 N 2O 5
牲畜进入后，风和丽的晴
天顷刻间会电闪雷鸣，狂风
大作,人畜常遇雷击而倒毙，
被当地牧民称为“魔鬼谷”。
奇怪的是这里草木茂盛，你
自然界中氮的循环（一）
“自然界中氮的循环”第一课时一、教学背景分析 教材内容氮及其化合物是元素化合物知识的重要组成部分。
本节教材通过闪电这一自然现象，激发学生思考自然界中的含氮物质，通过自然界中的氮循环，引出氮循环中的重要物质—氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨、铵盐、硝酸等，然后通过观察思考、实验探究认识这些重要物质的性质和用途，在学习过程中了解人类活动对自然界氮循环和环境的影响。
第一课时引导学生感受到自然界中氮循环的存在，通过各种固氮的过程落实氮氧化物的物理化学性质，并初步引入元素化合物的二维坐标图。
知识框架新教材的主要特点从培养学生终身发展所必备的知识和能力出发，介绍重要代表物的性质与用途，同时注重培养学生的观察能力和综合分析问题的能力。
学生情况分析学生的特点是基础比较薄弱，有兴趣进行实验探究，但实验能力并不很强，对于实验方法预测物质性质和反应过程比较陌生，知识应用能力有待进一步提高。
二、教学目标知识与技能：1．了解自然界中的氮循环。
2．通过了解自然固氮和人工固氮形式，认识N2、NO 、NO2的性质。
过程与方法：1. 通过观察实验现象，培养总结分析物质性质的能力。
2.通过二维坐标图的使用，建立正确的元素转化观。
情感态度与价值观：1. 通过探讨氮气以及化合物的用途，建立科学的价值观，明白科学是双刃剑，懂得正确的利用自然界中的物质为人类服务。
2. 由生活走进化学，再回到自然、社会，提高自身的化学素养，增强化学学习的兴趣。
三、重点、难点知识上：重点：氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质。
难点：一氧化氮、二氧化氮的性质方法上：培养学生通过观察实验现象总结、分析物质性质和推断实验产物的能力，并使学生初步体会物质间的相互转化。
四、教学准备（一）学生准备1、预习第二节氮的循环2、重点说明氮循环中涉及到哪些含氮元素的物质，它们是如何转化的？（二）教学信息技术手段说明、技术准备前期准备阶段，利用互联网查阅资料，使用Microsoft Word软件整理资料、编写教学设计，使用Microsoft PowerPoint软件编制上课所需的课件。
化学鲁科版1第3章第2节氮的循环第1课时教案
化学鲁科版1第3章第2节氮的循环第1课时教案本节分析知识脉络氮及其化合物是元素化合物知识的重要组成部分。
本节教材通过闪电这一自然现象，激发学生摸索自然界中的含氮物质，通过自然界中的氮循环，引出氮循环中的重要物质——氮气、NO、NO2、氨、铵盐、硝酸等，然后通过观看摸索、实验探究认识这些重要物质的性质、用途。
在学习过程中了解人类活动对自然界氮循环和环境的阻碍。
本节教材内容知识框架教材特点从培养学生终身进展所必备的知识和能力动身，重点介绍重要代表物的性质与用途，同时注重培养学生的观看能力和综合分析问题的能力。
课时分配：共2课时第1课时自然界中的氮循环氮气、一氧化氮和二氧化氮整体构思教学目标1．课标要求(1)把握氮气的化学性质(与氧气、氢气的反应)(2)了解一氧化氮、二氧化氮的物理性质(3)把握一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应(4)认识氮循环对坚持生态平稳的作用2．三维目标(1)知识与技能①了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的阻碍；②通过了解生物固氮和人工固氮形式，认识N2、NO、NO2的性质。
(2)过程与方法①培养学生搜集信息、处理信息的能力；②培养学生探究、观看、总结、分析问题的能力。
(3)情感态度与价值观①通过介绍合成氨进展的艰辛历程，体会从实验室研究到工业生产的过程，渗透化学与技术关系的教育；②通过介绍酸雨，光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解人类活动对氮循环的阻碍，树立爱护环境的意识。
教学分析1．教材分析本节教材是以氮元素在自然界存在的形式为背景，引发学生联想自然界中的“闪电”现象，让学生带着“闪电时，空气中的氮气发生了哪些化学变化？变化过程产生的物质对人类的生活与生产有什么意义？”等质疑进入自然界中氮循环的学习，并以氮循环中N2、NO、NO2、HNO3、NH3、铵盐等重要的物质的性质及相互转化为核心知识，同时联系环境爱护问题，让学生初步了解人类活动对自然界氮循环和环境的阻碍。
教材采纳了“从自然界→化学→社会→实验室→社会生活”教学脉络，进一步拓宽了学生认识元素与物质的视野，为今后构建重要的元素及物质的知识网络奠定重要基础。
2013高中化学同步授课课件 第3章第2节第1课时 自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮 鲁科版必修1
N2 氮氧化物 NH3 铵盐 HNO3 硝酸盐 有机氮
游离态
化合态
氮的固定：(固氮) 将空气中游离态的氮转化为含氮化合物
高能固氮：闪电 10% 自然固氮 氮的 生物固氮：豆科植物 90% N2+3H2 人工固氮
高温、高压 催化剂
固定
2NH3
仿生固氮 （常温常压）
一、氮气
分子结构：Βιβλιοθήκη :N N: 三对共用电子对
棕色
②与氢气反应 N2＋3H2
高温、高压 催化剂
2NH3
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
思考：向一个密闭容器中投入1molN2和3molH2，能否
生成2mol的NH3？ 否
2、氮的氧化物 （氮的氧化物均有毒）
-3 0 NH3 N2 +1 N2O +2 NO +3 +4 N2O3 NO2 +4 +5 N2O4 N2O5
结论：a.二氧化氮能与水反应生成无色气体一氧化
氮，同时生成酸性物质； b.一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮。、 2NO+O2 ==== 2NO2 涉及到的反应： 3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO
“雷雨发庄稼” ；“一场雷雨一场肥” O2 N2 NO O2 H2O NO2 HNO3
放电
涉及的反应方程式：
B、氮气跟氧气反应
C、氮气跟金属镁反应 D、以上反应都不是
例3、Ｍurard等三位教授最早提出NO分子在人体内有 独特的功能，近年来在此领域的研究有很大进展，因此 这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学奖及生理学奖。关
于NO的下列叙述不正确的是（ D ）
新鲁科版自然界中的氮循环 氮气课件
NO2为酸性氧化物( × ) (6)可用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和Br2( × )
归纳总结
(1)NO和O2反应，不能用排空气法收集，可以用排水法收集，NO2和水反 应，不能用排水法收集，可用向上排空气法收集。 (2)NO不能和碱反应，NO2可以和碱反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水，但 NO2不是酸性氧化物。 (3)NO2可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，不能用湿润的淀粉碘化钾 试纸鉴别NO2气体和溴蒸气。
1
y mol
y 3mol
则x＋3y∶(x＋y)＝1∶2，解得 x∶y＝1∶3。
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课时对点练
A组 基础对点练
题组一 氮气与自然界中的氮循环 1.(2019·黑龙江伊春二中期末)下列过程中不属于氮的固定的是 A.工业制氨气 B.雷雨天产生NO
√C.由氨气生成硝酸铵
D.氮气在根瘤菌作用下生成 NO－ 3
2.工业上用水吸收NO2制取硝酸的反应过程中，常需要不断地补充一些空 气，其目的是什么？ 提示 使生成的NO再氧化为NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO。经过 多次的氧化和吸收，NO2可以比较完全地被水吸收，能够尽可能多地转 化为硝酸。
3.将一支充有12 mL NO2气体的试管倒置于水槽中，充分反应。 (1)下列图示正确的是_C__。
NO2 _红__棕__色___
有毒
_易__溶__于__水__
刺激性气味
(2)化学性质 ①实验探究
实验装置
实验操作
现象
向充满NO气体的试 气体颜色_由__无__色__逐__渐__变__为__红_
高中化学第3章自然界中的元素第2节氮的循环第1课时自
解析：选 C。A 项，氮气性质稳定的原因是两个氮原子之 间共用三对电子，破坏这种结合时需要很高的能量；B 项， 液氮汽化时需要吸收大量的能量，使周围环境温度降低， 与其化学性质的不活泼无关；C 项，反应方程式为 N2＋ 3H2高温 催、 化高 剂压2NH3，反应中氮元素化合价降低，氮气做氧
1．氮元素的化合价有 ___－__3_、__0_、__＋__1_、__＋__2_、__＋__3_、__＋__4_、__＋__5_____。 2．空气中含量最多的气体是__氮__气__,其化学性质___稳__定_。试 写出氮元素＋2价和＋4价对应氧化物化学式：_N_O_、_N_O__2_。
知识点一 自然界中氮的循环及N2的性质 [自主学习]
2．能否用排空气法收集N2? 不能。因为N2的密度与空气相近。 3．俗话说：“雷雨发庄稼”，试说出其中的原理，写出反应 方程式。
雷电发生时，N2 和 O2 化合成 NO，NO 迅速被氧化为 NO2， NO2 溶于水生成 HNO3，HNO3 跟土壤中的矿物作用生成 硝酸盐，NO－3 可被植物吸收。 N2＋O2=放==电==2NO，2NO＋O2===2NO2，
知识点二 氮的氧化物 [自主学习]
1．氮的主要氧化物
化合价 ＋1 ＋2 ＋3
对应氧化
物
N2O __N_O___ N2O3
＋4
＋5
_N__O_2__、 N2O4
5
2.一氧化氮和二氧化氮 氮在循环过程中有许多氮的氧化物产生，现将NO和NO2的性 质总结如下
物质 化学
式
一氧化氮 NO
二氧化氮 NO2
反应的化学方程式中用“ ”代替“===”。
特别提示 氮分子是由氮原子构成的双原子分子，两个氮 原子之间共用三对电子，使每个原子均达到稳定结构。所 以，要破坏这种牢固的结合需要很高的能量。
高中化学 第3章 第2节 第1课时 自然界中氮的循环氮气
(4)NH3 中氮元素只有还原性，NO－ 3 中氮元素只有氧
化性。
()
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√
氮气
[自学教材·填要点] 1．物理性质
颜色 状态 气味
密度
水溶性
无色 气体 无味 与空气相近 不溶
2．化学性质
(2)可逆反应：在 相同 条件下能 同时 向 正反两个方向进行的反应。
4．二氧化氮是红棕色、有刺激性气味、有毒、 与水反应的气体。
5．主要的化学方程式： 2NO＋O2===2NO2; 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
自然界中氮的循环
1.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。
3．氮的固定 (1)定义：使 游离态 氮转化为化合态氮的过程。 (2)分类： 氮的固定自然固氮生高物能固固氮氮
人工固氮合仿成生氨固氮
[师生互动·解疑难] (1)N2 的密度与空气密度相近，实验室只能用排水法 收集 N2。 (2)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。 (3)可逆反应必须满足“两同”：①相同条件；②正反 方向同时进行。 (4)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＋ 4 、NO3－。
2．判断正误。
(1)实验室可用排空气法收集 N2。
()
(2)N2 在通常状况下与 O2 反应生成 NO2。 ( )
(3)合成氨反应属于自然固氮中的高能固氮。( )
(4)2H2O=通==电==2H2↑＋O2↑和 2H2＋O2=点==燃==2H2O
2019高中化学 第3章第2节 第1课时 自然界中氮的循环 氮气、一氧化氮、二氧化氮作业
第1课时 自然界中氮的循环 氮气、一氧化氮、二氧化氮1．下列过程属于氮的固定的是( )A ．空气液化得到液态的氮B ．NH 4HCO 3=====△ NH 3↑＋H 2O ＋CO 2↑C ．NH 3＋HCl===NH 4ClD ．N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3解析：选D 。
在理解氮的固定时，一定要弄清楚是游离态氮到化合态氮，其他由化合态氮到化合态氮(例如：NH 3―→NH 4NO 3，NO ―→NO 2等)、化合态氮到游离态氮(例如：NH 3―→N 2等)的过程都不是氮的固定。
2．下列关于N 2性质的叙述中，错误的是( )A ．N 2不与任何物质反应B ．氮气既具有氧化性又具有还原性C ．将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定D ．氮是活泼的非金属元素，但是氮气的化学性质很不活泼解析：选A 。
N 2在放电的条件下可被O 2氧化为NO ，N 2在高温高压和催化剂条件下可与H 2化合生成NH 3，故A 错。
3．我国城市中的大气污染物主要是( )A ．CO 2、Cl 2、N 2、酸雨B ．SO 2、NO 2、CO 、烟尘C ．NH 3、CO 2、CO 、雾D ．HCl 、SO 2、N 2、粉尘答案：B4．(双选)在氮的氧化物中，氮元素和氧元素的质量比为7∶16，则此氧化物的化学式可能为( )A ．NO 2B ．NOC ．N 2O 3D ．N 2O 4解析：选AD 。
氧化物中两原子个数之比为N (N)∶N (O)＝714∶1616＝1∶2。
5.某生态系统的氮循环如图所示。
(1)哪一类生物能将蛋白质转化为氨________。
A ．微生物B ．藻类(2)该生态系统的豆科植物不施氮肥， 仍能表现出良好的长势，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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通常状况，不活泼。 一定条件下，与Mg、H2、O2反应
(1)与金属镁反应 3Mg＋N2
点燃
Mg3N2
（2）与非金属反应 ①与氧气反应
现象：有红棕色气体生产。 结论：氮气与氧气发生反应 涉及的化学方程式：
放电
N2＋O2
2NO
2NO＋O2
2NO2
备注：一氧化氮与氧气发生反应产生的二氧化氮为红
N2 氮氧化物 NH3 铵盐 HNO3 硝酸盐 有机氮
游离态
化合态
氮的固定：(固氮) 将空气中游离态的氮转化为含氮化合物
高能固氮：闪电 10% 自然固氮 氮的 生物固氮：豆科植物 90% N2+3H2 人工固氮
高温、高压 催化剂
固定
2NH3
仿生固氮 （常温常压）
一、氮气
分子结构：
:N N: 三对共用电子对
放电
N2+O2==== 2NO 2NO+O2==== 2NO2
3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO
例1、起氮的固定作用的化学反应是（ A ） A、N2和H2在一定条件下生成氨气 B、NO遇O2转化成NO2 C、硝酸工厂氧化NH3制取NO
D、用NH3制硫酸铵
例2、从N2中氮元素的化合价来说，氮气既有氧化性，又 有还原性。下列反应中氮气表现还原性的是（ B ） A、氮气与氢气反应
棕色
②与氢气反应 N2＋3H2
高温、高压 催化剂
2NH3
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
思考：向一个密闭容器中投入1molN2和3molH2，能否
生成2mol的NH3？ 否
2、氮的氧化物 （氮的氧化物均有毒）
-3 0 NH3 N2 +1 N2O +2 NO +3 +4 N2O3 NO2 +4 +5 N2O4 N2O5
于水
物理性质： 无色、无味的气体，密度比空气稍小，难溶
思考：氮气分子中有三对共用电子对，其化学性质如何？
:::
1、氮气化学性质 预测物质性质的方法 所属类别 元素的典型物质 元素化合价 氧化性 还原性
通性
1、氮气化学性质 【预测】氮气的化学性质 (1)非金属单质通性 ①与金属反应
②与非金属反应（H2、O2）
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、了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物
质，以及人类活动对氮循环的影响，树立环保意识。 2、了解氮的物理性质，掌握氮的化学性质。 3、了解一氧化氮、二氧化氮的物理性质，掌握一氧化氮、 二氧化氮的化学性质。
一、氮在自然界中的循环
结论：a.二氧化氮能与水反应生成无色气体一氧化
氮，同时生成酸性物质； b.一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮。、 2NO+O2 ==== 2NO2 涉及到的反应： 3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO
“雷雨发庄稼” ；“一场雷雨一场肥” O2 N2 NO O2 H2O NO2 HNO3
放电
涉及的反应方程式：
B、氮气跟氧气反应
C、氮气跟金属镁反应 D、以上反应都不是
例3、Ｍurard等三位教授最早提出NO分子在人体内有 独特的功能，近年来在此领域的研究有很大进展，因此 这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学奖及生理学奖。关
于NO的下列叙述不正确的是（ D ）
A、NO可以是某些含低价氮的物质被氧化的产物 B、NO不是酸性氧化物 C、NO可以是某些含高价氮的物质被还原的产物 D、NO是红棕色气体
（1）常见的氮的氧化物
无色、无味、难溶于水、有毒（与CO毒性相似） 一氧化氮：
二氧化氮：红棕色、刺激性气味、易溶于水、有毒
①与H2O反应： 化学性质：
现象：a.红棕色气体变为无色气体；
b.集气瓶中水面上升到原体积的约三来自之一处；c.让集气瓶内无色气体接触到空气，又变成红棕色； d.向溶液中滴入石蕊试液变成红色。
如同磁铁吸引四周的铁粉，热情也能 吸引周围的人，改变周围的情况。