2015-2016学年高一化学鲁科版必修1学案：3.2.1 自然界中氮的循环 氮的氧化物
鲁科版高中化学必修一《氮的循环》学案-新版
第二节 氮的循环第一课时学习目标1、通过闪电这一自然现象，思考自然界中的含氮物质；通过自然界中的氮循环了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质。
2、了解生物固氮和人工固氮形式，认识一定条件下氮气与氧气、氢气的反应，了解一氧化氮和二氧化氮的颜色、状态、溶解性，一氧化氮与氧气、二氧化氮与水的反应课前学案【旧知回顾】元素的游离态 ________________________________________元素的化合态_________________________________________新课预习一、自然界中氮的循环1、总结自然界中氮元素的存在状态____________态，如：_________；________态，如_______________________二、氮循环中的重要物质氮气1、 氮气的电子式________,两个氮原子间通过_______个共用电子对形成稳定结构，要破坏这种_________,需要_________,因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。
2、 氮气的化学性质（1）氮气和氧气反应（反应方程式）_______________________,反应条件2、氮的固定 自然固氮 通过豆科作物的________把空气中的氮气转化为________ 高能固氮_______________________人工固氮 化学固氮：反应的方程式________________________ 仿生固氮__________。
（2）氮气和氢气反应（反应方程式）________________________,反应条件__________。
氮的氧化物及其性质1、氮的氧化物简介种类物理性质稳定性NO _____色气体，______溶于水中等活泼易与氧气反应生成___________NO2______色气体，____溶于水，有毒较活泼，易发生二聚反应N2O4____色气体较活泼，受热___分解N2O 无色气体较不活泼蓝色气体（—20°C）常温不易分解为NO、NO2 N2O3（亚硝酸酸酐）N2O5无色固体气态不稳定，常温易分解（硝酸酸酐）2、NO、NO2的性质、制法(1)完成下列化学方程式① NO和氧气的反应：_____________________________，条件___________。
学年高中化学(鲁科版)必修一教案：3.2 氮的循环 教案2
第2节氮的循环【教学目标】1、了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质；通过了解生物固氮和人工固氮方式，认识氮气在一定条件下能够与氧气氢气发生反应。
2、掌握一氧化氮和二氧化氮的性质。
了解自然界中形成硝酸的过程。
3、认识氨气的溶解性、氮气与水的反应及氨的还原性。
通过认识铵盐的性质，了解铵态氮肥的生产使用问题。
4、通过了解人类活动对氮循环的影响，知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解如何减少氮氧化物的排放，树立环境保护的意识。
【教学重点】知识重点：1、氮的固定方式；2、N2、NO2、NO、NH3、NH4+、HNO3的性质及应用；3．人类活动对氮循环的影响。
方法重点：应用氮循环中的各类物质间的反应关系和氧化还原反应，探讨物质的性质、以及含有相同元素的物质之间的相互转换。
【教学难点】氮循环中的重要物质硝酸及其氧化性。
【教学时间】3课时【教学过程】第一课时【联想·质疑】闪电是大家非常熟悉的自然现象。
你知道在雷电交加的时候，空气里的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应？产生了哪些物质？这些化学反应和所产生的物质对人类的生产和生活有什么意义？【板书】一、氮在自然界中的循环【阅读】阅读课本内容：一、氮在自然界中的循环，分析氮在自然界中的循环示意图。
从动植物体，自然界中的雷雨放电、人类的活动三方面分析氮在自然界中的循环。
【设问】氮的循环涉及到地球上生物圈的各个方面，那么氮循环中的重要物质有哪些并发生怎样的变化呢？【板书】二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气与氮的固定【讲解】所以在通常状况下，由于氮分子结构稳定，氮气的化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应。
但在一定条件下，也可以与氧气、氢气等反应。
【思考】“雷雨发庄稼”包含了什么化学原理？【引导分析】空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成NO，NO与氧气反应转化成NO2，NO2与雨水反应生成HNO3，生成的HNO3随雨浇入土壤，同土壤中的矿物质作用，形成被植物吸收的硝酸盐类，使土壤从空气中吸收养分，使庄稼受益。
鲁科版必修1 第3章第2节 氮的循环(第1课时) 学案-精选学习文档
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 ＋O 2===2NO 23NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NON 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3自然界中氮的循环 氮气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―――――――→化学方法氨―→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]N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2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。
化学鲁科版必修1 第3章第2节氮的循环第1课时 学案
化学鲁科版必修1 第3章第2节氮的循环第1课时学案第2节氮的循环第1课时自然界中氮的循环、氮气、氮的氧化物学习目标重点难点1.了解自然界中的氮循环；2．掌握氮气的结构及性质；3．掌握一氧化氮和二氧化氮的性质1.认识氮循环过程中的重要物质；2．通过了解生物固氮和人工固氮的形式，认识N2、NO、NO2的性质一、自然界中氮的循环1．氮的存在形态（1）以______态的形式存在于大气中。
（2）以______态的形式存在于动植物体、土壤和水体中。
2．氮在自然界中的循环（1）自然循环：N2――→根瘤菌放电铵离子和硝酸盐植物蛋白、动物蛋白―→氨气（2）人类活动的影响：人们通过化学方法把空气中的氮气转化为____，再根据需要进一步转化成各种含氮化合物（如______、______）。
②NO2→NO：________________________ （3）影响①NO：是传递神经信息的“信使分子”，但容易与血红蛋白结合而使人体缺氧。
②NO2：能使多种织物退色，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。
预习交流1．俗语“雷雨发庄稼”的道理是什么？2．实验室如何收集NO、NO2？为什么？答案：一、1.（1）游离（2）化合2．（2）氨氮肥硝酸二、1.无色气体无味难溶于水2．N2＋O2=====放电2NO N2＋3H2高温、高压催化剂2NH33．（1）游离态含氮化合物（2）高能生物合成氨仿生预习交流：1．答案：在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。
2．答案：不对，因为这两个反应不是在相同条件下进行的，所以不是可逆反应。
三、1.N2O NO N2O3NO2N2O52．（1）无色红棕色气体气体无味刺激性气味有毒有毒难溶易溶（2）2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO预习交流：1．答案：空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成NO ，NO 与氧气反应转化成NO 2，NO 2与雨水反应生成HNO 3，生成的HNO 3随雨水进入土壤，同土壤中的矿物质作用，形成被植物吸收的硝酸盐类，使庄稼受益。
鲁科版高中化学必修一第3章 第2节 氮的循环教案-word文档资料
第3章第2节氮的循环一．教学目标1.知识与技能目标（1）了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；（2）通过了解生物固氮和人工固氮形式，认识N2、NO 、NO2的性质；（3）通过观察思考活动，认识NH3、铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；（4）通过观察思考活动，认识HNO3的性质。
2.过程与方法目标（1）培养学生通过观察实验现象，总结分析物质性质的能力；（2）初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的思想。
3.情感态度与价值观目标（1）通过介绍合成氨发展的艰辛历程，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影响，树立保护环境的意识。
二、重点、难点重点：氮气、氮的氧化物（NO 、NO2）、氨、铵盐和硝酸的性质。
难点：硝酸的氧化性及氮元素化合价的转变。
三、教学方法实验引导法、探究法、归纳法四、教学媒介及教学素材1、教学媒体、课件；2、相关实验仪器及药品仪器:集气瓶若干、带铁夹及铁圈的铁架台、酒精灯、园底烧瓶、带玻璃管和胶头滴管的双孔橡皮塞，试管若干、试管夹、烧杯、玻璃棒、空矿泉水塑料瓶、感应圈、单孔橡皮塞、镊子、胶头滴管等；药品：酚酞试液、浓氨水、浓盐酸、氢氧化钠溶液、氯化铵固体、碳酸氢铵固体、红色石蕊试纸、浓硝酸、稀硝酸、铜丝、铁片、锌片、铝片等。
第1课时【提问】上次课后给大家布置了一项任务：查找氮循环的资料，小组合作画出氮循环图示，写出短文。
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？下面，请各小组准备交流。
【小组交流】选取二个小组作为代表在课堂上交流，其他小组的成果课后以科技小报的形式展示或收录到成长档案袋中。
【点评评价】教师点评并做好表现性评价【过渡】在氮循环中涉及到了较多重要的含氮元素的物质及其变化，下面我们一起来探讨这些物质的性质及转化。
【板书】1、氮气与氮的固定。
鲁科版高中化学必修一学案：第三章自然界中的元素第2节氮的循环
第3章第3节硫的转化【本讲教育信息】一. 教学内容：第3章第2节氮的循环二. 教学目的1. 能简要说明氮循环的基本过程，知道固氮的本质以及生物固氮和人工固氮这两种固氮形式。
2. 了解氮循环过程中的重要物质以及人类活动对氮循环和环境的影响（知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题）3. 能列举含氮元素的单质及其化合物了解氮气、氨气、铵盐及硝酸的主要物理性质和化学性质，的检验方法和氨气的实验室制法，能书写相关反应的化学方程式。
知道NH4三. 教学重点、难点氮气、氨、铵盐和硝酸的性质四. 知识分析空气中的主要物质？植物生长需要的主要元素？（一）氮在自然界中的循环和存在形式1. 氮元素在自然界中的存在形式自然界中氮元素存在的形式一种是游离态，如N2，一种是化合态，如铵盐、硝酸盐、氨、蛋白质等。
2. 氮在自然界中的循环（1）氮在自然界中的循环的基本过程自然界里，空气的氮气转化为植物可以直接吸收含氮化合物的两种主要形式，豆科植物的根瘤菌把N2转化为硝酸盐；闪电使少量N2与O2化合生成NO，随之变为硝酸随降水进入土壤和水体。
植物的根从土壤中吸收铵盐、硝酸盐，经过复杂的生物转化，形成了各种氨基酸，氨基酸最后变成蛋白质。
动物以植物为食而获得植物蛋白，并将其转化为动物蛋白，动物遗体中的蛋白质被微生物分子分解成铵离子、硝酸根和氨，又回到了土壤和水体中，被植物再次吸收利用。
（2）氮循环的重要意义由于存在着氮元素的循环，其他生命元素的循环，以及水的循环，地球的生命才生生不息，生机勃勃。
（二）氮循环的重要物质及其变化1. 氮气（1）物理性质无色无味的难溶于水的气体；密度比空气小，在空气中约占总体积的78%，占其它质量的75%。
（2）分子结构两个氮原子之间的强烈作用，要破坏这种牢固的结合，需要很高的能量。
常温下，N2的化学性质很不活泼，但在高温、放电、点燃等条件下能与O2、Mg、H2等反应。
（3）化学性质①与O2反应：N2+O2＝2NO ②与H2反应：N2+3H2＝2NH3③与Mg的反应：N2+3Mg＝Mg3N2温馨提示：●由于N2的化学性质不活泼，所以N2与其它物质的反应，需特别注意标明条件。
#化学：3.2《氮的循环》学案(鲁科版必修1)
2）
3）
分析
4将一收集满15 mLNO2气体的试管倒立于水槽中，可观察到哪些现象？反应后剩余什么气体？其体积为多少？
分析
课后自我评价：
3,，NO她在空气中能稳定存在吗？她与氧气反应得到的产物你对他了解吗，能说一说吗
4，现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛满水的水槽中，足够长的时间后，有什么现象？
若使试 管中液面上升，可采取什么措施？
三氮的固定
阅读材料：粮食危机
据联合国的统计资料，全球中国肥料信息网资料：
化肥在农业增产中的作用功不可没。有关数据显示,中国居民人均耕地使用面积为1.41亩,不足世界人均耕地使用面积的40%.中国有600多个县人均耕地面积低于国际粮农组织的标准.就这样一个耕地匮乏的国家,用占世界7%的耕地养活了占世界22%以上的人口,不能说不是一个奇迹。化学肥料在保证农产品产量解决人民温饱问题,优化产品质量提高人民健康水平,保证耕地质量实现农业可持续发展 方 面,起到了至关重要的作用。有40%以上的人受到各种不同程度的粮食危机的威胁，至少 有3亿儿童在饥饿与死亡边缘挣扎……
第二节《氮的循环》第一课时导学案
【学习目标】
1、 了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质；通过了解生物固氮和人工固氮方式，认识氮气在一定条件下能够与氧气氢气发生反应。
2、掌 握一氧化氮和二氧化氮的性质。了解自然界中形成硝酸 的过程
联想质疑材料阅读
原理方法技巧
天下奇闻在新疆和青海两省交界处，有一狭长山谷，有时牧民和牲畜进入后，风和日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，你知道其中的原因吗？
一氮的循环
请仔细观察课本页图，并仔细阅读页
鲁科版必修1 化学：3.2 氮的循环 学案
氮的循环【学习目标】（1）了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；（2）通过了解生物固氮和人工固氮形式，认识N 2 、NO 、NO 2的性质；（3）通过观察思考活动，认识NH 3，铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；（4）通过观察思考活动，认识 HNO 3的性质。
【学习重点】氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。
【学习难点】硝酸的氧化性。
知识框架【学习过程】一、氮在自然界中的循环1．氮的存在形态氮是地球上含量丰富的一种元素，以_____的形式存在于大气中，以_____的形式存在于动植物体、土壤和水体中。
2．氮在自然界中的循环（1）在自然界中豆科植物根部的_____，把空气中的氮气转变为_____等含氮的化合物。
在放电条件下，空气中少量的_____和_____化合生成NO ，NO 和O 2迅速生成_____并随水进（氮气的性质，氮的固定） （酸雨、光化学烟雾、富营养化）入土壤和水体。
（2）人们通过化学方法把空气中氮气转化为_____，再根据需要进一步转化成各种。
练习1．下列说法不正确的是（）A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮是化学变化B．汽车尾气中排放的氮氧化合物是由游离态氮转化来的C．化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物D．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环二、氮循环中的重要物质及其变化1．氮气①与氧气反应：通常状况下氮气和氧气_____，但在放电条件下，却可以直接化合生成____色，_____溶于水的_____。
此反应的化学方程式为：_______________。
②与氢气反应：此反应的化学方程式为：______________________________。
③与金属镁反应：此反应的化学方程式为：______________________________。
练习2．据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4的说法正确的是( )A．N4是N2的同素异形体B．相同质量的N4和N2所含分子个数比为1：2C．相同质量的N4和N2所含原子个数比为1：2D．N4的摩尔质量是56g2．一氧化氮和二氧化氮一氧化氮：是一种_____色_____味的气体，_____溶于水，_____毒。
鲁科版必修一每课一练：3.2.1 自然界中氮的循环及氮循环中的重要物质(含答案)
一、选择题(本题包括5小题，每题4分，共20分)1．下列关于氮气的说法中，错误的是( )A．通常情况下，氮气性质比较稳定B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮C．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂解析：N2不能在O2中燃烧，与O2在闪电时反应生成NO。
答案：B2．我国城市中的大气污染物主要是( )A．CO2、Cl2、N2、酸雨B．SO2、NO2、CO、烟尘C．NH3、CO2、CO、雾D．HCl、SO2、N2、粉尘答案：B3．把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是( )A．氧气B．二氧化氮C．二氧化氮和氧气D．二氧化氮和一氧化氮解析：少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO、CO2，二者物质的量比为1∶2，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，CO2与过氧化钠反应生成的O2与NO反应生成NO2，O2有剩余，同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2。
答案：C4．[双选题]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．NO2B．NOC．N2O3D．N2O4解析：氧化物中两原子个数之比为：N(N)∶N(O)＝714∶1616＝1∶2。
答案：AD5．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( )A．NO2、N2B．NO、CO2C．NO2、CO2D．NO、CO2、N2解析：混合气体无色，气体中不含NO2，气体通过Na2O2后显红棕色，说明原混合气体中含有NO，且有与Na2O2反应生成O2的气体CO2，通入水中，溶液呈酸性，且几乎无气体剩余，说明原气体中不含N2。
答案：B二、非选择题(本题包括3个小题，共30分)6．(8分)氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
【测控设计】2015-2016学年高一化学鲁科版必修一课件：3.2.1 自然界中氮的循环、氮气、氮的氧化物
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J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
探究一
探究二
探究一 NO 与 NO2 的性质比较
●问题导引●
NO
NO2
1.实验室制取 NO 能用排空气法收集吗 ?请说明理由。 提示:不能。 NO 能与空气中的 O2 反应生成 NO2,应用排水法收集 NO。 2.实验室如何收集 NO2? 提示:由于 NO2 易溶于水且与水反应,故不能用排水法收集 NO2。 因 NO2 密度比空气的大,故可用向上排空气法收集 NO2。
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
探究一
探究二
变式训练 1NO 中有少量的 NO2, 除去的方法为(
A.通过盛有浓硫酸的洗气瓶 B.通过盛有无水 CaCl2 的干燥管 C.先通过盛有浓硫酸的洗气瓶, 然后再通过盛有水的洗气瓶 D.先通过盛有水的洗气瓶, 然后再通过盛有浓硫酸的洗气瓶 解析:NO 不与水反应,利用反应 3NO2+H2O 答案:D
自主思考 3.俗语“雷雨发庄稼”,它的道理是什么 ?
提示:雷电发生时,N2 和 O2 化合生成 NO,NO 迅速被空气中的 O2 氧化为 NO2。NO2 溶于水生成 HNO3,HNO3 跟土壤作用生成硝酸盐,NO3 可被植物 吸收。化学方程式为 N2+O2 2HNO3+NO。 2NO,2NO+O2 2NO2,3NO2+H2O
色、态、味、 无色、无味、 毒性 有毒气体 水溶性 与氧气 反应 与水反应 与氧气、 水同 时作用 不溶于水 2NO+O2 2NO2(还原性) 不反应 4NO+3O2+2H2O 4HNO3
高中化学 第3章 第2节 课时1 自然界中氮的循环教案 鲁科版必修1-鲁科版高一必修1化学教案
课时1 自然界中氮的循环目标与素养：1.了解氮及其氧化物的主要性质。
(宏观辨识)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。
(社会责任)一、自然界中氮的循环1．氮元素在自然界中的存在形式：游离态和化合态。
2．自然界中氮的循环 3．人类活动的影响(1)氮气――――→化学方法氨气→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。
二、氮气的性质和氮气的固定 1．物理性质颜色 状态 气味 密度水溶性 无色气态无味ρN 2＜ρ空气难溶2.化学性质 (1)N 2与O 2反应打雷时或汽车引擎中发生的反应为N 2＋O 2=====放电2NO 。
(2)N 2与H 2的反应①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。
微点拨：(1)氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力，故N 2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。
3．氮的固定(1)定义：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。
(2)分类氮的固定⎩⎪⎨⎪⎧自然固氮⎩⎪⎨⎪⎧高能固氮生物固氮人工固氮⎩⎪⎨⎪⎧合成氨仿生固氮三、氮的氧化物 1．氮的氧化物2(1)物理性质①NO →NO 2：2NO ＋O 2===2NO 2。
②NO 2→NO ：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。
微点拨：NO 和NO 2的收集方法 (1)NO 的收集：排水法。
(2)NO 2的收集：向上排空气法。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)化合态的氮元素只显一种价态。
( )(2)N 2在通常状况下与O 2反应生成NO 2。
( ) (3)合成氨反应属于自然固氮中的高能固氮。
( )(4)2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑和2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 属于可逆反应。
鲁科版高中化学必修一：3.2氮的循环学案.docx
高中化学学习材料唐玲出品一、课标研读：1、通过实验了解氮及其重要化合物的主要性质；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。
二、考纲解读：1、N2、氮的氧化物、NH3、铵盐、HNO3的主要性质及应用；2、氮的氧化物对环境质量的影响。
三、教材分析氮及其化合物是高中化学教学的重要内容，是学生在中学阶段所学习的元素化合物知识的重要组成本分。
这部分内容如氮的固定、氮肥，以及人们在利用含氮物质过程中对环境造成的影响等，与生产生活有着密切的联系。
氮及其化合物的重要性质也是高考的热点之一。
重点：1、N2、氮的氧化物、NH3、铵盐、HNO3的主要性质；2、培养学生通过观察实验现象总结分析物质性质的能力，并使他们初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的重要性。
难点：1、氮的氧化物的重要性质；2、硝酸的氧化性。
四、教学策略1、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；通过自然界中的氮的循环，使他们了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质。
2、通过了解生物固氮和人工固氮形式，使学生认识氮气在一定条件下能够与氧气、氢气发生反应，并且了解氮的固定的相关知识，如什么是氮的固定、氮的固定主要有哪些形式；了解氮的两种氧化物：一氧化氮和二氧化氮的颜色、状态、溶解性，一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应，了解自然界中形成硝酸的过程。
3、通过观察思考活动，使学生认识氨气的溶解性，氨气与水的反应，以及氨的还原性，如氨能够与氧气发生反应；通过认识铵盐的受热分解、铵盐与碱的反应，认识铵态氮肥的使用问题，了解它们在生产中的应用。
4、认识硝酸的强氧化性。
5、通过了解人类活动对氮的循环的影响，使学生知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解如何减少氮氧化物的排放，树立环境保护的意识。
第一课时一、自然界中氮的循环 1、氮在生物圈中的循环2、人类的活动对氮在自然界中循环的影响①人类通过化学方法将空气中的氮转化为氨，再根据需要将氨转化成各种含氮化合物，某些含氮化合物参与氮的循环。
鲁科版高中化学必修一3.2.1 氮气与氮的氧化物 学案
第3章 自然界中的元素第2节 氮的循环 第1课时 氮气与氮的氧化物学习目标1．了解氮循环的基本过程，知道氮循环过程中的基本物质。
2．知道氮气在一定条件下能够与氧气、氢气发生反应，并且了解氮的固定的相关知识。
知识梳理一、自然界中氮的循环 1．氮的存在形态氮是地球上含量丰富的一种元素，以______的形式存在于大气中，以________的形式存在于动植物体、土壤和水体中。
2．氮在自然界中的循环(1)在自然界中豆科植物根部的__________把空气中的氮气转变为__________等含氮的化合物。
在放电条件下，空气中少量的______与______化合生成NO ，NO 和O 2迅速生成______并随水进入土壤和水体。
(2)人们通过化学方法把空气中的氮气转化为____，再根据需要进一步转化成各种含氮化合物(如______、______)。
二、氮气 1．物理性质2．化学性质N 2——⎪⎪⎪⎪――→与氧气 ――→与氢气3．氮的固定(1)概念：使空气中__________的氮转化为____________的过程。
(2)分类氮的固定⎩⎨⎧自然固氮⎩⎪⎨⎪⎧ 固氮固氮人工固氮⎩⎪⎨⎪⎧固氮 固氮三、氮的氧化物 1．氮的氧化物2．NO 和NO 2 (1)物理性质(2)相互转化①NO →NO 2： 。
②NO 2→NO ： 。
(3)影响①NO ：是传递神经信息的“信使分子”，但容易与血红蛋白结合而使人体缺氧。
②NO 2：能损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属材料有腐蚀作用。
当堂检测1. 下列关于N 2性质的叙述中错误的是( ) A ．任何物质在氮气中都不能燃烧B．氮气既具有氧化性，又具有还原性C．将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定D．氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮2. 按图进行实验。
试管中装有12mLNO，然后间歇而又缓慢地通入8mLO2，下列是有关最终状态的描述：①试管内气体呈棕色②试管内气体呈无色③试管内液面不变④试管内液面上升⑤试管内气体是O2⑥试管内气体是NO。
2015-2016学年高一鲁科版化学必修1练习册321自然界中氮的循环氮气及氮的氧化物-doc
第2节氮的循环,第1课时自然界中氮的循环氮气及氮的氧化物知识点一自然界中氮的循环和氮气1．将空气中氮气转化成氮化合物的过程称为氮的固定。
下列能实现人工固氮的是() A．闪电B．电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气C．根瘤D．合成氨车间合成氨2．下列说法不正确的是()A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮是化学变化B．汽车尾气中排放的氮氧化合物是由游离态氮转化来的C．化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物D．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参和了氮的循环3．下列除杂操作可行的是A．通过灼热的CuO除去H2中的COB．通过灼热的铜网除去N2中的O2C．通过CuSO4固体除去N2中的水蒸气D．通过NaOH溶液除去CO2中的HCl气体4．下列属于氮的固定的是()①N2和H2在一定条件下反应生成NH3②NO和O2反应生成NO2③NH3经催化氧化生成NO④N2转化为蛋白质A．①②③④B．②③C．③④D．①④知识点二氮的氧化物5．在反应3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO中，NO2的作用是()A．只作氧化剂B．既是氧化剂又是还原剂C．只作还原剂D．既不是氧化剂也不是还原剂6. 下列对NO、NO2的描述，正确的是()A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物B．NO2可用排水法收集，且可由N2和O2直接化合而得到C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D．一氧化氮密度比空气大，可用排空气法收集7．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是：①NO 和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。
现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是()A．V1>V2>V3B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1D．V3>V1>V28．在体积为V L的密闭容器中通入a mol NO、b mol O2后，反应容器内氮原子和氧原子个数比为()A.ab B.a2b C.aa＋2b D.a2（a＋b）9．搭载“神舟”七号的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。
化学鲁科版必修1 第3章第2节氮的循环 学案
第2节 氮的循环1．自然界中氮的循环(1)氮元素的存在：氮是地球上含量丰富的元素，存在形式：一种是以游离态存在于空气中，另一种是以化合态的形式存在于动植物体中、土壤中和水体中。
化合态的氮元素主要以NO －3、NH ＋4的形式存在，在有机物中以蛋白质形式存在。
(2)氮的循环①在自然界中，把空气中的氮气转化为氮的化合物实现氮的循环有两种途径：一是豆科植物根部的根瘤菌，把氮气转化为硝酸盐等含氮化合物；二是在放电条件下，氮气与氧气结合为氮氧化物，并随雨水进入水体中。
②人类在氮循环方面是通过化学方法把氮气转化为氨，再进一步转化成各种含氮的化合物。
③化石燃料燃烧、森林和农作物枝叶燃烧所产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋，进入氮循环。
【例1】 某生态系统的氮循环如下图。
(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____________。
解析：在氮的循环过程中，豆科植物的根瘤菌能将空气中游离态的氮转化为硝酸盐等含氮化合物，从而满足自身营养的需要。
NO －3被吸收后最终可转化为蛋白质，蛋白质被微生物分解成氨、硝酸根、铵根离子，而氨又可被硝化细菌氧化为NO －3。
答案：(1)A(2)豆科植物的根瘤菌能将游离态的氮转化为硝酸盐等含氮的化合物，满足自身营养的需要2．氮气(1)氮气的物理性质纯洁的氮气通常状态下是无色的气体，没有味道，没有毒性，密度与空气的密度接近且略小。
氮气在水中的溶解度很小，通常状态下，1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气。
当压强为1个大气压时，氮气在－195.8 ℃变为无色液体，在－209.9 ℃变为雪花状固体。
析规律 巧比气体密度：比拟两种气体的密度大小时，可利用“同温、同压下，两气体的密度之比等于其相对分子质量之比〞，只需比校相对分子质量(或平均相对分子质量)的大小即可。
如N 2的相对分子质量为28，空气的平均相对分子质量为29，故N 2的密度比空气略小。
鲁科版高中化学必修一3.2《氮的循环》教案
第3章 自然界中的元素第2节 氮的循环一、教材分析（一）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、NO 、NO 2、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、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。
（二）知识框架（三）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，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察能力和综合分析问题的能力。
二．教学目标（一）知识与技能目标1、了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；2、通过了解生物固氮和人工固氮形式，认识N 2 、NO 、NO 2的性质；（氮气的性质，氮的固定） （氨的性质， 铵盐的性质） （硝酸的性质）（酸雨、光化学烟雾、富营养化）3、通过观察思考活动，认识NH3、铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；4、通过观察思考活动，认识HNO3的性质。
（二）过程与方法目标1、培养学生通过观察实验现象，总结分析物质性质的能力；2、初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的思想。
（三）情感态度与价值观目标1、通过介绍合成氨发展的艰辛历程，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影响，树立保护环境的意识。
三、重点、难点（一）知识上重点、难点重点：氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。
难点：硝酸的氧化性。
（二）方法上重点、难点培养学生通过观察实验现象总结分析物质性质的能力，并使学生初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的重要性。
四、教学准备（一）学生准备1、预习第二节-氮的循环2、查找氮循环的资料，小组合作画出氮循环图示，写出短文。
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）教师准备1、教学媒体、课件；2、补充实验。
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第2节氮的循环第1课时 自然界中氮的循环 氮的氧化物1.氮的固定是指使游离态的氮转化为化合态氮的过程。
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 ＋O 2===2NO 23NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO N 2＋3H 2 高温、高压催化剂2NH 31．空气是由哪些成分组成的？其体积分数各是多少？提示：N 2：78%，O 2：21%，稀有气体：0.94%，CO 2：0.03%，其他：0.03%。
2．氮气的性质与相应的用途是什么？提示：(1)化学性质稳定——作粮食、果瓜、焊接金属的保护气。
(2)不燃烧、不支持燃烧——灭火。
(3)与H 2反应——制造硝酸、氮肥的原料。
(4)液态温度低、性质稳定、无毒——做冷冻麻醉剂。
自然界中氮的循环[新知探究]探究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。
对应学生用书P54(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。
探究2 自然界中氮的循环探究3 人类活动的影响(1)氮气――→合成氨 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。
[成功体验]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 ＋4、NH 3、NO －3中氮元素均显－3价。
( )(4)NH 3中氮元素只有还原性，NO －3中氮元素只有氧化性。
( ) (5)等质量的N 2和CO 所含分子数目相同。
( ) (6)22.4 L N 2所含的电子数为2N A 。
( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×氮 气[新知探究]探究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探究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。
探究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⎩⎪⎨⎪⎧ 高能固氮生物固氮人工固氮⎩⎪⎨⎪⎧合成氨仿生固氮[必记结论](1)N 2和CO 的相对分子质量相同，与空气接近，故N 2、CO 的密度与空气接近，实验室只能用排水法收集。
(2)氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力，故N 2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N 2在雷电作用下生成NO ；生物固氮指植物根瘤菌把N 2转化成NH ＋4、NO －3。
[成功体验]2．判断正误。
(1)实验室可用排空气法收集N 2。
( ) (2)N 2在通常状况下与O 2反应生成NO 2。
( ) (3)合成氨反应属于自然固氮中的高能固氮。
( )(4)2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑和2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 属于可逆反应。
( ) (5)N 2与H 2反应时，N 2作氧化剂；N 2与O 2反应时，N 2作还原剂。
( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√氮的氧化物[新知探究]探究1 氮的氧化物的种类化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物N 2ONON 2O 3NO 2、N 2O 4N 2O 5探究2 NO 和NO 2的性质 (1)物理性质。
NO NO 2 颜色 无色 红棕色 状态 气态 气态 气味 无味 刺激性 毒性有毒有毒水溶性难溶 易溶(2)相互转化。
①NO →NO 2：2NO ＋O 2===2NO 2。
②NO 2→NO ：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。
[必记结论](1)“雷雨发庄稼”的化学原理：N 2――→O 2/放电NOO 2,NO 2――→H 2OHNO 3――→土壤硝酸盐(氮肥) (2)NO 和NO 2的收集方法： ①NO 的收集：NO 易与氧气反应，难溶于水也不与水反应，因此，实验室中收集NO 用排水法而不用排空气法。
②NO 2的收集：NO 2易与水反应，难被氧气氧化，且密度比空气大。
因此，实验室中收集二氧化氮用向上排空气法而不用排水法。
[成功体验]3．(好题共享·选自人教版教材P 96·T 4)下列气体中，不能用排空气法收集的是( ) A ．H 2 B ．CO 2 C ．NOD ．O 2解析：选C NO 极易与O 2反应：2NO ＋O 2===2NO 2，故不能用排空气法收集。
4．(好题共享·选自人教版教材P 96·T 7)在NO 2与水的反应中( ) A ．氮元素的化合价不发生变化 B ．NO 2只是氧化剂 C ．NO 2只是还原剂D ．NO 2既是氧化剂，又是还原剂解析：选D 在反应3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 中，NO 2中N 元素为＋4价，而HNO 3中N 元素为＋5价，NO 中N 元素为＋2价，反应前后N 元素化合价既升高又降低，故NO 2既作氧化剂又作还原剂。
考查氮气的组成、结构、性质和制法1.氮分子的结构氮分子是由氮原子构成的双原子分子。
由于氮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，N 2能与H 2、O 2、Mg 等发生化学反应。
(1)氮气与氢气反应：N 2＋3H 2 催化剂高温、高压2NH 3，该反应是工业合成氨的原理。
(2)氮气与氧气反应：N 2＋O 2=====放电2NO 。
(3)氮气与镁反应：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2。
3．工业制法空气中含有大量的氮气，空气是工业制氮气的主要来源，生产方法主要是分离液态空气，并制得液态氧。
[例1] 下列有关氮气的说法正确的是( )A ．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼B ．医学上常用液氮做冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性C ．H 2与N 2在一定条件下反应，生成NH 3，反应中N 2体现氧化性D ．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中可能发生的反应有N 2＋2O 2=====放电2NO 2[解析] 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，反应的化学方程式为N 2＋3H 2 高温、高压催化剂2NH 3，反应中氮元素化合价降低，氮气做氧化剂；D项，N 2和O 2在放电条件下生成NO ，不能直接生成NO 2。
[答案] C(1)N 2分子中氮元素显0价，处于中间价态，故氮气既有氧化性，又有还原性。
对应学生用书P55(2)N 2性质稳定，一般不支持燃烧，但支持镁的燃烧：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2(1)请标出例1 C 项反应中电子转移的数目和方向。
(2)N 2与O 2反应时，若转移N A 个电子，则参加反应的N 2的体积(标准状况下)为多少？解析：(2)=====放电2NO ，若转移N A 个电子，则参加反应的N 2为0.25 mol ，V (N 2)＝22.4 L·mol －1×0.25 mol ＝5.6 L 。
答案：(1)高温、高压催化剂2NH 3 (2)5.6 L考查NO 和NO 2的性质与其类别1.NO 和NO 2的比较物质 一氧化氮 二氧化氮 类别非金属氧化物非金属氧化物 水溶性难溶易溶，与水反应：3NO 2＋H 2O ===2HNO 3＋NO与氧气 易反应： 2NO ＋O 2===2NO 2不反应相互转化2NO ＋O3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 2===2NO 2，2．NO 和NO 2均不属于酸性氧化物酸性氧化物是能够与碱反应生成盐和水的氧化物，而且生成的盐是该氧化物同价态的含氧酸所对应的盐。
NO 不能与水或碱反应，NO 2与水、NaOH 溶液的反应分别为：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O两个反应都是氧化还原反应。
其中前一个反应不是化合反应，而且两个反应中生成的酸和盐中，氮的化合价与NO 2中氮的化合价并不相同，即HNO 3和HNO 2都不是NO 2对应的同价态的酸。
[特别提醒]酸酐指含氧酸分子中H 、O 原子按2∶1的个数比脱去水后的氧化物。
如H 2CO 3的酸酐为CO 2，H 3PO 4的酸酐为P 2O 5。
[例2] 下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是( ) A ．氮的氧化物都是酸性氧化物B ．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性C ．NO 2与H 2O 反应生成HNO 3，所以HNO 3的酸酐是NO 2D ．只能用排水法收集NO[解析] NO 、NO 2不是酸性氧化物，A 项错误；N 2O 5中氮元素为最高价，只有氧化性；B 项错误；酸酐是相应酸失水所得，中心元素化合价不变，HNO 3的酸酐是N 2O 5，C 项错误。
[答案]D常见气体的收集方法(1)排水法收集：NO 、H 2、O 2、N 2； (2)向下排空气法收集：H 2、CH 4、NH 3； (3)向上排空气法收集：Cl 2、NO 2、CO 2、O 2。
(1)NO 2与H 2O 的反应是离子反应吗？若是离子反应请写出离子方程式。
(2)NO 2与H 2O 的反应是氧化还原反应吗？若是氧化还原反应请标出电子转移情况。
答案：(1)是。
3NO 2＋H 2O===2H ＋＋2NO －3＋NO 。
(2)是。
3NO 2＋H 2O===2HN 失2×e －O 3＋N 得2e －O 。
[课堂双基落实]1．下列关于氮气的说法中，错误的是( ) A ．通常情况下，氮气性质比较稳定 B ．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C ．镁能在N 2中燃烧，反应中N 2体现氧化性 D ．实验室可用排水法收集氮气解析：选B N 2分子中N 原子结合得比较牢固，这使得N 2化学性质比较稳定，但在放电条件下可与O 2化合生成NO ，N 2密度与空气相近，只能用排水法收集。
2．下列关于氮气及氮的氧化物的叙述正确的是( ) A ．1 mol N 2含有7N A 个电子B ．氮气跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂C ．氮的氧化物都是无色气体对应学生用书P56D ．氮的氧化物都难溶于水解析：选B A 项，1 mol N 2含有14 mol 电子，即14N A 个电子；B 项，N 2＋3H 2 高温、高压催化剂2NH 3反应中，N 02―→N －3H 3，氮元素化合价降低，N 2作氧化剂；C 项，NO 2为红棕色气体；D 项，NO 2易溶于水。