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
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 ______
高中化学 3.2.1《自然界中氮的循环氮气及氮的氧化物》教学设计
现吨市安达阳光实验学校第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。
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,然后通过观察思考、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)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。
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;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。
(二)过程与方法目标1、培养学生通过观察现象,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产物的影响,进一步认识中变量控制的思想。
(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,体会从室研究到工业生产的过程,渗透化学与技术关系的;2、通过介绍酸雨,光化学烟雾和富营养化环境问题,了解人类活动对氮循环的影响,树立保护环境的意识。
三、、难点(一)知识上、难点:氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。
难点:硝酸的氧化性。
(二)方法上、难点培养学生通过观察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产物的影响,进一步认识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,小组画出氮循环图示,写出短文。
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?氮的循环氨与铵态氮肥 硝酸及其用 人类活动对氮循氮气与氮的固(氮气的性(氨的性质,(硝酸的性质)(酸雨、光化学(二)教师准备1、教学媒体、课件;2、补充。
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、二氧化氮
A.高温下N2遇空气生成NO2 B.NO遇空气生成NO2 C.CO2与NO反应生成CO与NO2 D.NO和H2O反应生成H2和NO2
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[解析] NO是一种无色无味的气体,但是这种气体化学性质非常 活泼,在空气中很容易被氧化为红棕色的NO2气体,因而看到火 箭喷出的大量红色气体是生成的NO被氧化成NO2的缘故。 [答案(dáàn)] B [名师指津] (1)NO2与H2O反应尽管生成HNO3,但不属于酸性氧化 物。
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互动讲练]
下列说法中错误的是( )A A.N2的化学性质不活泼,是因为氮元素不活泼 B.利用N2的不活泼性,工业上常用N2代替稀有气体来做焊接金属 的保护气
C.N2可跟H2、O2直接(zhíjiē)化合 D.水体中含氮化合物过多会引起水污染 [解析] N2的活泼性与氮元素的活泼性是两个不同的概念,N2的活泼性 取决于氮分子的结构,两者之间没有因果关系。
2.红棕色固体:Fe2O3;红棕色液体:Br2;红棕色气体:NO2。 3.常温下,NO与O2不能共存:2NO+O2===2NO2。 4.NO2用向上排空气法收集,NO用排水法收集。
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内容(nèiróng)总结
第2节 氮的循环。2.空气中含量最多的气体是______,其化学性质______。试写出氮元素+2价和 +4价对应(duìyìng)氧化物化学式:___、_____。根据在通常状况下氮气的化学性质很不活泼,可用做保
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[名师指津] (1)氮气既有氧化性,又有还原性。 (2)N2 与 O2 在放电条件下生成 NO 而不是 NO2。 (3)N2 一般不支持燃烧,但可以支持镁的燃烧,生成 Mg3N2 固体,体现了 N2 的氧化性:N2+3Mg==点=燃==Mg3N2。
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) 鲁科版必修1
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
【解析】选C。少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为NO、 CO2,二者物质的量之比为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。
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
一、自然界中的氮的循环 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:
硝酸盐
氮的氧化物
3.人类活动的影响:
(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。
【解析】选C。氮的固定是游离态的氮变成化合态的氮,是化学变化; 汽车尾气中排放的氮氧化合物是由氮气和氧气反应生成的;化石燃料 中含有氮的化合物,燃烧时会释放出氮氧化合物;植物秸秆燃烧时放出 氮氧化合物,参与了氮的循环。
3.(LK必修1·P84改编)下列气体中,易溶于水的气体是 ( )
A.N2
B.NO
2.(2015·岳阳高一检测)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 ( )
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的氧化物教学案
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===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NON2+3H2高温、高压催化剂2NH3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 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。
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。
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。
2020-2021学年鲁科版必修1:3.2.1自然界中氮的循环 氮气、一氧化氮和二氧化氮课件(35张)
【合作探究】 在进行NO2溶于水的实验时有如图所示操作。试根据原理和现象讨论以下问题:
(1)充满NO2的试管倒扣在盛有水的水槽中,可观察到什么现象?水位怎么变化? 提示:红棕色气体逐渐变为无色,水位最后上升到试管三分之二处。 (2)当向变化后的试管中通入O2时观察到什么现象?水位怎么变化? 提示:无色气体先变为红棕色,然后逐渐变浅,直至无色,试管内液面上升至充满, 继续通氧气液面又下降。
比是 ( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.3∶1
2.下列关于NO、NO2的描述中,正确的是 ( ) ①NO2是红棕色气体,易溶于水,是酸性氧化物 ②NO只能用排水法收集,且可由N2和O2化合而得到 ③NO、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 ④NO、NO2互为同素异形体,且NO是汽车尾气的有害成分之一 A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【加固训练】 1.运载火箭的推进剂引燃后产生的气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均 为无色,但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红色烟雾。产生红色烟雾的原 因是 ( ) A.高温下N2遇空气生成NO2 B.NO遇空气生成NO2 C.CO2遇NO反应生成CO和NO2 D.NO和 H2O反应生成H2和NO2
不反应
3NO2+H2O====2HNO3+NO(自身氧化 还原)
物质 与氧气、水
同时作用
氧化性
对环境的影响
NO
4NO+3O2+2H2O====4HNO3
高中化学第3章自然界中的元素第2节第1课时自然界中氮的循环、氮气、氮的氧化物学案鲁科版必修1
自然界中氮的循环、氮气、氮的氧化物[核心素养发展目标] 1.知道自然界中氮循环的基本过程,认识氮循环过程中的重要物质。
2.熟知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。
一、自然界中氮的循环、氮气 1.自然界中氮的循环 (1)氮的存在形态氮元素⎩⎪⎨⎪⎧以单质的形式存在于空气中以化合物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②人类活动的影响氮气―――→化学方法NH 3―→氮肥、硝酸等含氮化合物。
燃烧产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋,参与氮的循环。
2.氮气 (1)物理性质(2)化学性质①写出下列反应的化学方程式: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。
在可逆反应的化学方程式中用“”代替“===”。
(3)氮的固定①概念: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⎩⎪⎨⎪⎧合成氨固氮仿生固氮(1)对氮气性质的理解①通常情况下氮气的化学性质很不活泼,很难和其他物质发生化学反应。
②氮元素有多种变价,N 2中氮元素为0价,处于中间价态,故N 2既有氧化性,又有还原性。
N 2与O 2反应表现还原性,N 2与H 2、Mg 等活泼金属反应表现氧化性。
N 2与Mg 反应:N 2+3Mg=====点燃Mg 3N 2。
(2)可逆反应的理解①相同条件下正、逆反应同时进行。
②可逆反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存。
例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 答案 A解析 活泼金属钠、镁、铝可以在N 2中燃烧。
思维启迪氮气与氧气在放电条件下不能生成二氧化氮,氮气与金属、氢气反应时表现氧化性,氮气与氧气反应时表现还原性。
例2 下列反应起到了固氮作用的是( ) A.工业上N 2与H 2在一定条件下合成NH 3 B.NO 与O 2反应生成NO 2 C.NH 3被O 2氧化成NO 和H 2O D.由NH 3制备化肥NH 4HCO 3 答案 A解析 由定义知,氮的固定是将空气中游离态的氮转化成含氮化合物。
高中化学 3.2.1自然界中氮的循环、氮气、氮的氧化物课件 鲁科版必修1 (2)
问题导学 即时检测 一 二
2.若试管内开始时充满NO气体,要使NO尽可能被水吸收,需要通入多少体积的 O2?
解析:2NO+O2 2NO2① 3NO2+H2O 2HNO3+NO② ①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O 4HNO3 故NO与O2以4∶3的体积比混合,与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。 答案:NO与O2以4∶3的体积比混合,与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。
答案:A
问题导学 即时检测 一 二
(1)NO2 和 O2 同时通入水中时,其反应是 3NO2+H2O 2HNO3+NO,2NO+O2 2NO2,总反应为 4NO2+O2+2H2O
= 4 ∶ 1,恰好完全反应
V(NO2)∶V(O2) > 4 ∶ 1,NO2过量,剩余 NO < 4 ∶ 1,O2过量,剩余O2
预习交流2
1.俗语“雷雨发庄稼”的道理是什么? 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NO2,NO2与雨水反应生成HNO3,生成的HNO3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。 2.实验室如何收集NO、NO2?为什么? 答案:收集NO用排水法,收集NO2用向上排空气法;前者易与氧气反应,后者易与 水反应。
问题导学 即时检测 一 二
一、NO、NO2的性质实验
活动与探究
实验操作
实验现象
化学方程式
试管中的红棕色气体逐渐变
成无色气体,同时水会进入 试管,最后水充满整个试管 的2体积左右
3
3NO2+H2O 2HNO3+NO
鲁科版高中化学必修一课件3.2.1自然界中的氮的循环氮气一氧化氮和二氧化氮.pptx
答案:(1)N2+O2 =放==电=2NO
(2)还原 还原 O3+O====2O2
(3)4NH3+6NO 催==化=剂= 5N2+6H2O
催化剂
6.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。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化
(2)其他错误选项分析 ①错选A项: 原因在于不能充分利用结构决定性质的关系分析解决问题 。氮气性质稳定的原因是两个氮原子之间共用三对电子, 破坏这种结构时需要很高的能量,所以氮气化学性质不活 泼。 ②错选C项: 原因在于知识记忆不准确,N2与O2放电时可生成NO,不能直 接生成NO2。 【标准答案】D
(2)2CO+2NO 催==化=剂= 2CO2+N2
某活动小组利用如图装置验证NO的还原性及探究工业生产 硝酸的原理(装置气密性已检查完毕)。
(1)向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积 ①通入NO前,从滴定管中向广口瓶①中加入水 ②从导管a通入一定量的NO,并记录滴定管液面变化的示数 为V L(V<0.05 L,气体体积已换算为标准状况)。 (2)验证NO的还原性;探究工业生产硝酸的原理 ①停止通入NO后关闭K1、K3,打开K2,从导管b缓缓通入O2 ,可观察到的现象是____,写出对应现象的化学反应方程 式_____、_____; ②继续通入O2,打开K3并及时调整滴定管③液面与广口瓶① 中液面相平,直至广口瓶①中刚好充满液体。
2.下列反应属于氮的固定的是( ) A.工业合成氨 B.由氨气制备碳酸氢铵 C.铜与浓硝酸反应产生NO2 D.NH4Cl与Ca(OH)2反应生成NH3 【解析】选A。氮的固定是指使空气中游离态的氮转化为化 合态的氮,B 、C、D三个选项中的反应物都是氮的化合物 ,不符合题意。
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 鲁科版必修1
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【解析】(1)在反应①中NO2中的氮元素化合价降低,作 氧化剂,NO中氮元素化合价升高,作还原剂;在反应②中
氧化剂和还原剂都是NO2,它们的物质的量之比为1∶1。 (2)根据质量守恒定律结合题目信息可知,一氧化氮与一
氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧
化碳。(3)根据质量守恒定律结合题目信息可知,氨气和
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【解析】选C。NO是无色难溶于水的气体,NO不与碱反应, 不是酸性氧化物,故A项错误;NO2与水反应:3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO,N2和O2反应生成NO,故B项错误;NO和O2发 生反应:2NO+O2 ==== 2NO2,NO2与H2O反应生成NO,故C项 正确;NO与NO2都不是单质,故不可能是同素异形体,D项 错误。
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4.在NO2和H2O的反应中,NO2( ) A.是氧化剂 B.是还原剂 C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂 【解析】选C。通过分析NO2和H2O反应的化学方程式 3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO中氮元素化合价的变化,发现氮元 素的化合价既降低又升高,因此NO2既是氧化剂又是还原剂。
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2.NO和CO均为无色无味的有毒气体,若两个集气瓶中分别 盛有上述两种气体,如何较快地鉴别? 提示:通常状况下,CO不与氧气反应,而NO能够与氧气反 应生成红棕色的NO2。所以,在通风橱中打开集气瓶塞,瓶 口出现红棕色的是NO。
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3.试根据氮及其化合物间气和水。
答案:(1)NO2 NO 1∶1
(2)2NO+2CO
氮气、一氧化氮、二氧化氮(讲义含答案)
一、氮元素的“位——构——性”元素位置原子结构元素性质第三周期第V A族不容易得失电子,一般通过共用电子对与其他原子结合主要化合价:_______________________【答案】-3、0、+2、+4、+5二、氮元素的存在形式三、自然界中氮的循环第03讲氮气、一氧化氮、二氧化氮知识导航模块一氮气知识精讲四、氮气的物理性质和化学性质物理性质氮气是一种无色无味的气体,难溶于水,密度与空气相近。
化学性质【答案】N 2 + O 2 =====放电2NO N 2 + 3H 2 2NH 3 N 2 + 3Mg =====点燃Mg 3N 2思考与交流:镁条在空气中燃烧,固体产物有几种? 【答案】三种。
Mg 3N 2、MgO 、C (镁条可以在CO 2中燃烧)五、氮的固定1.概念:把空气中游离态的氮转变为氮的化合物的过程。
2.分类:(1)自然固氮:大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或豆科植物根瘤菌将氮气转化为氨。
(2)人工固氮:如工业合成氨。
氮气的性质【例1】下列关于氮气的叙述,正确的是( )经典例题A .氮气性质稳定,即使在高温下也很难跟其他物质发生反应B .氮气比空气轻,且不溶于水C .氮气无氧化性,也无还原性,不跟其他物质反应D .氮气可与许多物质发生化学反应,所以氮气的化学性质活泼 【答案】B氮的循环【例2】氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。
海洋中无机氮的循环过程可用下图表示,下列关于海洋中氮循环的说法不正确的是( )A .海洋中的氮循环属于固氮作用的是②B .海洋中的氮循环起始于氮的氧化C .②中的含氮物质转化属于氮的固定化作用D .向海洋排放含-3NO 的废水会影响海洋中+4NH 的含量 【答案】B氮的固定【例3】下列不属于氮的固定的变化是________;属于人工固氮的是_______。
(填序号) ①豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为氨 ②氮气和氧气在放电条件下生成NO ③工业上用氨和二氧化碳合成尿素④分离液态空气制氮气⑤工业合成氨 【答案】 ③④;⑤【变3】自然界中时刻存在着氮气的转化。
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(情境互动课型)课件 鲁科版必修1
Ⅰ.与氧气反应: N2+O2
Ⅱ.与氢气反应: N2+3H2
放电
2NO (表现还原性)
催化剂
高温、高压
2NH3
(表现氧化性)
优质课件
合成氨工厂
优质课件
氮气与氢气反应:
高温、高压
N2+3H2
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。
不能进行到底,反应 物、生成物同时存在
【想一想】向一个密闭容器中投入1molN2和3molH2, 能否生成2mol的NH3? 【提示】否
Байду номын сангаас
8 mL - 3 mL - x 4 = , x 1
求得:x=1mL
4NO2+O2+2H2O====4HNO3
4 1
y
8mL-1mL-y
求得 y=5.6mL
y 4 = , 8 mL - 1 mL - y 1
V(NO2):V(O2)=5.6mL:(8-5.6)mL=7:3。 【答案】7:1或7:3
优质课件
氧化氮、二氧化氮的化学性质。 (重点)
优质课件
一、氮在自然界中的循环
N2 氮氧化物
NH3
铵盐
优质课件
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
优质课件
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。
牲畜进入后,风和日丽的晴
学考优化设计高中化学鲁科版必修1课件:3.2.1自然界中氮的循环、氮气和氮的氧化物
随堂检测
二、氮气 1.物理性质
颜色 状态 气味 密 度 无色 气体 无味性质
N2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O2或H2等物质反应。
自主阅读 自主检测
学习目标 一二三
自主预习
合作学习
随堂检测
(1)N2 与 O2 的反应:N2+O2 2NO(表现还原性)。
解析:(1)将两个反应相加得总反应为2O3
3O2。在反应过
程中,NO在第一个反应中以反应物参与反应,又在第二个反应中以
生成物出现,总反应中NO的质量及性质都没有改变,符合催化剂的
定义,所以NO是催化剂。但是在第一个反应中,NO被氧化成NO2,作 还原剂。
合作学习
随堂检测
解析:蚕豆、大豆等豆科植物和苜蓿等的根部有根瘤菌,闪电时 能把空气中的氮气转变成氮的化合物作为养料吸收,是植物生长发 育的基本条件之一,推动着自然界周而复始的氮循环,保持着生态 平衡,使生命得以延续。
答案:(1)①N2+O2 2NO ②2NO+O2 2NO2 ③ 3NO2+H2O 2HNO3+NO
特殊 传递神经信息、免疫、扩张血 使某些有色物质退色,腐
性质 管、增强记忆力等
蚀金属及非金属
转化 2NO+O2 2NO2,3NO2+H2O 2HNO3+NO
重难点一 重难点二
学习目标
自主预习
合作学习
随堂检测
情景导入 知识点拨 典例引领
【例题1】 研究发现许多生物体组织中存在少量NO,它有扩张
血管、免疫、增强记忆的功能,成为当前生命科学的研究热点。
第2节 氮的循环
-1-
第1课时 自然界中氮的循环、氮气和氮的氧化物
2018版高中化学必修1学案:3-2-1 自然界中氮的循环和
第2节 氮的循环第1课时 自然界中氮的循环和氮循环中的重要物质[目标导航] 1.了解自然界中氮的循环。
2.了解氮及其氧化物的主要性质。
3.认识氮及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
一、氮气1.自然界中氮的循环 (1)自然界:①豆科植物根部的根瘤菌,把氮气转变为硝酸盐等含氮的化合物。
②在放电条件下,空气中N 2与氧气化合为氮的氧化物,并随降雨进入水体和土壤中。
③微生物分解动植物中的蛋白质生成小分子的含氮化合物,回到水体和土壤中。
(2)人类活动:①将空气中N 2合成氨,再进一步转化为其他含氮化合物,进入水体和土壤中。
②化石燃料燃烧、森林和农作物的枝叶燃烧所产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋。
2.氮气的物理性质3.氮气的化学性质 (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合成氨反应的化学方程式为N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3。
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为可逆反应,可逆反应的化学方程式用“”表示。
4.氮的固定(1)概念:使空气中游离态的氮转化为含氮化合物。
(2)分类:氮的固定⎩⎨⎧自然固氮⎩⎪⎨⎪⎧ 高能固氮生物固氮人工固氮⎩⎪⎨⎪⎧合成氨仿生固氮二、氮的氧化物1.不同价态的氮的氧化物2.NO 和NO 2 (1)物理性质:(2)相互转化:①NO →NO 2:2NO +O 2===2NO 2,②NO 2→NO :3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 。
【练一练】1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×” (1)不能用排空气法收集N 2( )(2)工业上合成氨及生产尿素均为氮的固定( )(3)向一定容积容器中充入1 L N 2和3 L H 2,充分反应能得到2 L NH 3( ) (4)除去NO 中的NO 2气体可以使混合气体通过蒸馏水( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√2.下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是 ( ) ①N 2→NO 2 ②NO 2→NO ③NO 2→HNO 3 ④N 2→NO ⑤N 2→NH 3 A .① B .②⑤ C .④ D .③④答案 C解析 ①不能一步完成,②③与H 2O 反应即可,但H 2O 不是氧化剂,⑤加入的H 2是还原剂。
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 。
高中化学全程学习方略配套课件:自然界中的氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮(鲁科版必修)
演 练
互 动
上述反应①中,NO是_____剂,上述反应②中,NO是_____
探 究
产物;整个过程中的总反应方程式为______,整个过程中
思 维
实
NO所起的作用是_________。
验 探
究
易
错
案
课
例
前 新
(3)为了消除NO对环境的污染,根据氧化还原反应原理,可
警 示
知
初 选用NH3使NO与之反应转化为两种无毒气体(其中之一是水
探
思
究 氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮,不能在高温条件
维 实
验
下直接化合。
探
究
易
错
2.下列反应属于氮的固定的是( )
课
案 例
前 新
A.工业合成氨
警 示
知
初 B.由氨气制备碳酸氢铵
探
基
C.铜与浓硝酸反应产生NO2
础
自
D.NH4Cl与Ca(OH)2反应生成NH3
课
主 演
堂 互
【解析】选A。氮的固定是指使空气中游离态反应,不能进行彻底,所以1 molN2和3 mol
础
自
H2不可能完全反应生成2 molNH3。
主
课
演
堂
练
互
动
探
思
究
维
实
验
探
究
(2)其他错误选项分析
易 错
案
课 ①错选A项:
例
前
警
新 原因在于不能充分利用结构决定性质的关系分析解决问题。 示
知
初 氮气性质稳定的原因是两个氮原子之间共用三对电子,破
础
自
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2.(2015·岳阳高一检测)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
【解题指南】解答本题时需注意以下两点: (1)将NO2通入NaHCO3溶液时发生了NO2与水、HNO3与NaHCO3 两个反应; (2)各反应中生成物之间的比例关系。
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
【解题指南】解答本题时需注意以下两点: (1)气体发生装置的选择取决于反应物的状态及反应条件; (2)气体的收集方法由气体密度、水溶性以及化学性质决定。
【解析】选A。Na2O2和水或H2O2在二氧化锰的催化下都能制取氧气,二 者都是固体与液体反应,可以选用相同的气体发生装置,A正确;实验室 制取氯气时氯气中含有氯化氢和水分,常用饱和的食盐水和浓硫酸净 化气体,B错误;一氧化氮与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集,C 错误;二氧化氮与水作用生成一氧化氮,仍会污染空气,所以不能用水 吸收,D错误。
【微点拨】NO2不是酸性氧化物。
【自我小测】 1.思考辨析: (1)由于氮气的性质较稳定,所以氮元素在自然界中只能以游离态的形 式存在。 ( ) 分析:×。虽然氮气的化学性质很稳定,但是氮元素在自然界中的存在 形式既有游离态也有化合态。
(2)氮气既有氧化性也有还原性。 ( ) 分析:√。氮气与氢气反应时表现氧化性,与氧气反应时表现还原性。 (3)氮气可在氧气中燃烧,生成一氧化氮。 ( ) 分析:×。二者在放电或高温下反应生成NO,不属于燃烧。
【解析】选C。少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为NO、 CO2,二者物质的量之比为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。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱN2O5
2.NO和NO2: (1)物理性质:
物质 颜色 状态 气味
密度
毒性 水溶性
NO _无__色__ 气态 _无__味__ 与空气接近 有毒 __不_溶于水
②与氢气反应生成氨气,表现氧化性: _N_2_+_3_H_2___高_温催_、化_高剂__压___2_N_H_3_。 (4)用途:作保护气,制造氮肥、炸药等。
【微点拨】可逆反应的化学方程式必须用“ ”(可逆号)表示。
2.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。
二、氮气的性质及氮的固定
1.氮气的结构和性质: (1)结构:由氮原子形成的_双__原__子__分子。 (2)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略_小__,_难__溶于水,无毒。
(3)化学性质(写出有关反应的化学方程式):
放电
①与氧气反应生成NO,表现还原性:_N_2_+_O_2 _=_=_=_=_2_N_O_。
才能表现出来,因此是化学性质。
5.(LK必修1·P74改编)氮气能大量存在于空气中的根本原因 是( ) A.氮气性质稳定,即使在高温下也很难跟其他物质发生反应 B.氮气比空气轻,且不溶于水 C.氮分子中两个氮原子结合很牢固,分子结构稳定 D.氮气无氧化性,也无还原性,不跟其他物质反应
【解析】选C。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。
【解析】选C。氮的固定是游离态的氮变成化合态的氮,是化学变化; 汽车尾气中排放的氮氧化合物是由氮气和氧气反应生成的;化石燃料 中含有氮的化合物,燃烧时会释放出氮氧化合物;植物秸秆燃烧时放出 氮氧化合物,参与了氮的循环。
3.(LK必修1·P84改编)下列气体中,易溶于水的气体是 ( )
A.N2
B.NO
NO2
_______ 气态 _______ 比空气___
红棕色
刺激性
大
有毒 ___溶于水 易
(2)相互转化(写出有关化学方程式):
①NO→NO2: _2_N_O_+_O_2_=_=_=_=_2_N_O_2 ;
②NO2→NO:
____________________。 3NO2+H2O====2HNO3+NO
C.NO2
D.O2
【解析】选C。氮气、氧气及一氧化氮均不易溶于水;NO2易溶于水。
4.在通常状况下,氮气很稳定,这句话是指氮气的 ( )
A.物理性质
B.化学性质
C.物理变化
D.化学变化
【解析】选B。氮气在通常情况下是一种无色无味的气体,化学性质很
稳定,一般不与其他物质发生化学反应,它的稳定性需要通过化学变化
(4)NO与O2生成NO2属于氮的固定。 ( ) 分析:×。氮的固定必须是游离态的氮转化为含氮化合物。 (5)NO、NO2都可以用排水集气法收集。 ( ) 分析:×。NO2易溶于水,不能用排水法收集。
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,参与了氮的循环
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
一、自然界中的氮的循环 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:
硝酸盐
氮的氧化物
3.人类活动的影响:
(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。