鲁科版必修一氮的循环
鲁科版高中化学必修一3.2氮的循环
17.7%
26.2% 35% 21.2% 46.7%
白色结晶,吸湿性很 强,易潮解,溶于水,弱碱 性
白色或淡黄色结晶,有吸湿 性,溶于水,酸性.
白色结晶,易潮解,结硬块, 溶于水,微酸性,
白色粒状结晶,吸湿性不大, 不易结块
白色或浅黄色针状结晶或小 颗粒,溶于水,中性
四、铵盐的性质
实验现象
结论及化学方程式
物理 性质
都是晶体,都易溶于水
加热
△
产生氨气 NH4Cl === △NH3↑ + HCl↑
NH4HCO3 === NH3↑+CO2 ↑
+ H2O
与碱 产生使湿润
△
反应 的红色石蕊 NH4+ +OH-=== NH3↑ + H2O
试纸变蓝的 气体
检验NH4+的方法!
五、氨的实验室制法
1. 原理
△
2NH4Cl+Ca(OH)2==
⑵硝酸与许多的非金属能反应 C+4HNO3=2H2O+4NO2 ↑ +CO2 ↑
返回
七、人类活动对自然界氮 循环和环境的影响
NO2
NO
光化学烟雾
广 州
洛杉矶光化学烟雾
伦敦光化学烟雾
酸雨
酸雨的形成
酸雨的 危害
水体富营养化
被污染的河流
悲伤的海豚
结构特别稳定
概括·整合
氮的固定
游离态
化合态
如:N2+O2 放电 2NO
N2+3H2
2NH3
自然固氮
氮的固定
人工固氮
高能固氮 生物固氮
NO与NO2的比较
NO
2、氮的循环-鲁科版必修一教案
氮的循环-鲁科版必修一教案一、教学目标1.了解氮的来源,流向和作用;2.掌握氮的循环过程和影响氮循环的因素。
二、教学重点1.氮素在生物体内的循环过程;2.理解氮循环的一般规律;3.了解影响氮循环的因素。
三、教学内容1. 氮的来源与作用氮是构成生命体的一种元素,是生命活动中不可缺少的元素之一。
氮气在空气中占78%的体积,但是生物体里的氮大部分并不是来自于空气,而是来自于土壤和水体中的无机或有机化合物。
氮化过程是氮的重要来源,有氮化细菌、闪电等。
土壤中的一些细菌能将空气中的氮气转化为氨气,这个过程被称为固氮。
在有机物分解时,有机物中的氮也会被释放出来,在新陈代谢过程中再次转化为有机物或者无机盐。
氮在生物体内的作用主要是构成蛋白质、核酸和其他生命物质。
2. 氮的循环过程氮循环是指氮在自然界中不断转化的过程。
氮循环包括以下步骤:1.固氮:大气中的氮气通过闪电或固氮微生物固定为氨气,或通过工业手段制取氨气;2.氨化:氨气和水反应形成氨盐;3.硝化:部分细菌将氨盐氧化为亚硝酸盐,另一部分细菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐,产生硝化作用;4.反硝化:一些细菌和真菌能将硝酸盐还原为氮气和氧,产生反硝化作用;5.吸收:植物通过根部吸收硝酸盐和氨盐,建立状态。
3. 影响氮循环的因素氮循环受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1.温度:氮循环过程中,温度的变化能够影响氮循环速率;2.pH值:土壤、水体的酸碱度程度对氮的循环有很大影响,pH值过高或过低都会影响氮的转化和吸收;3.养分浓度:钾、锰、铜等元素的含量对氮循环有一定影响;4.有机物质:土壤中的有机物含量能够显著影响氮的循环。
四、教学方法1.课堂讲授:讲解氮循环的概念、基本原理和特征;2.图片展示:展示氮循环的流程图,方便学生理解氮的循环过程;3.实验演示:通过实验让学生了解不同因素对氮循环的影响。
五、教学评价在教学的过程中,可以通过以下方式对学生进行评价:1.课堂参与:学生是否积极参与课堂,提出问题或分享经验;2.实验表现:学生是否认真观察实验现象,记录实验数据;3.课后作业:让学生完成相关的练习题和作业,检查学生是否对氮循环有更深层次的了解。
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。
鲁科版高中化学必修一3.2《氮的循环》课件
生成红棕色气体
氮气与氧气 发生了反应
认 观察外观 识 1.将充有NO2的注射器倒
置于盛有水的烧杯中;
NO2 2.取出,抽进空气;
红棕色气体
1.注射器内水面上 升,气体由红棕色 变为无色, 2.遇空气气体变为红
3.将反应后的溶液注入试 管中,滴加几滴石蕊试液
棕色, 3.滴加石蕊试液后, 溶液变红。
NO2与H2O反 应生成了NO和 HNO3
NO NO2
HNO3
地下
NH3 、NH4+、
NO3—
课堂总结
一、氮的循环 二、氮循环中的重要物质
-3
0
NH3 N2
+2
+4
NO
NO2
本节学习方法:
1、研究物质性质的方法
2、结构决定性质、性质决定用途
3、比较法
4、知识网络化
+5
HNO3
现学现用
如何除去NO中NO2?
混合气通过水洗
巩固练习
1、下列属于氮的固定 ( A )
+2 +3
+4
N2O NO N2O3 NO2
+5
HNO3
+N5O3-
+4
N2O4
+5
N2O5
科学故事
20世纪初,硝酸和氮肥的生产原料主 要是来自南美洲智利的硝石(NaNO3)。
第一次世界大战爆发以后,英国从海上 完全封锁了敌对国—德国的通道,截断德 国硝石的来源。这样,缺少肥料,庄稼减 产,没有硝酸,制不成炸弹。德国弹尽粮 绝就会自动投降。可是两年过去了,英国 人的幻想落空了,德国人没有一点认输的 意思,这是怎么回事呢?
化学鲁科必修1 第3章第2节氮的循环第1课时 教案 Word含解析
第2节氮的循环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、NO2、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。
本节教材内容知识框架教材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。
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)掌握氮气的化学性质(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)掌握一氧化氮与氧气的反应,二氧化氮与水的反应(4)认识氮循环对维持生态平衡的作用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。
(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、观察、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。
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,同时联系环境保护问题,让学生初步了解人类活动对自然界氮循环和环境的影响。
教材采用了“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。
3.3.1 自然界中的氮循环 (教学课件)高一化学鲁科版(2019)必修第一册
完成课后相关练习
谢谢观看
酸,氨基酸最后转化成蛋白质。动物以植物为食物而获得植
物蛋白,并将其转化为动物蛋白。动植物遗体中的蛋白质被
微生物分解成
NH
4
、NO
3
、和
NH3,又回到土壤、大气和
水体中,被植物再次吸收利用。另外,在放电条件下,空气
中少量的氮气与氧气化合生成氮氧化物,这些氮氧化物随降
水转化成硝酸等进入土壤和水体中。
影响氮在自然界中循环的另一个方面是人类的活动。人 们通过化学方法把空气中的氮气转化为氨,再根据需要 把氨转化成各种含氮化合物( 如盐、硝酸)。某些含氮化 合物进入土壤、大气和水体中进行转化。化石燃料燃烧、 农作物的秸秆燃烧等所产生的氮氧化物通过大气进入土 壤和水体,参与氮的循环。
二、氮循环中物质的性质及物质之间的转化
。
②NO2→NO: 3NO2+H2O===2HNO3+NO 。
氮气的性质及工业制法 (1)氮气的密度与空气的接近,只能用排水法收集。 (2)在高温、高压、放电等条件下,N2 能与 H2、O2、Mg 等发 生化学反应。
①氮气与氢气反应:
,该反应是工业合
成氨的原理。 ②氮气与氧气反应:N2+O2=放==电==2NO。 ③氮气与镁反应:3Mg+N2=点==燃==Mg3N2。
人工固氮现在普遍采用的是氨的工业合成。大多数植物只能吸 收化合态的氮元素,而不能直接吸收空气中的氮气。经过大量 的实验研究,科学家发现在一定的条件下氮气与氢气可以直接 化合生成氨,而氨的水溶液及氨形成的盐含有能被植物吸收的 铵态氮。工业上,以氮气和氢气为原料,在高温、高压和有催 化剂存在的条件下合成氨。
3.3氮的循环-第一课时课件 高一化学鲁科版(2019)必修第一册
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
一氧化氮
①物理性质
收集方法? 排水法
无色、无味、有毒、气体,难溶于水
②化学性质
与氧气反应: 2NO + O2 = 2NO2
气体由无色变为红棕色
可用来检验NO存在
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
一氧化氮
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
氮的循环-第一课时
【任务一】自然界中的氮循环
活动1 氮在自然界中的循环
氮元素
游离态: N2 化合态: 氮的氧化物、氨(NH3)、铵盐 (NH4+)、硝酸盐(NO3-)、 蛋白质等
【任务一】自然界中的氮循环
活动1 氮在自然界中的循环
硝酸盐
氮的氧化物 氨
氮肥、硝酸等 含氮化合物
NO3-、NH4+和NH3
特征:不能进行到底,反应物、生成物同时存在
【任务二】氮的固定
活动1 氮气的性质和用途 3. 氮气的用途
(1)化学性质不活泼:用作保护气、填充灯泡、防止食品腐烂 (2)液氮用做制冷剂 (3)用于合成氨
【任务二】氮的固定
活动1 氮气的性质和用途
D
【任务二】氮的固定
模拟闪电固氮
N2+O2放=电2NO 2NO + O2 = 2NO2
一氧化氮
①物理性质
收集方法? 排水法
无色、无味、有毒、气体,难溶于水
②化学性质
与氧气反应: 2NO + O2 = 2NO2
气体由无色变为红棕色
可用来检验NO存在
③有利有弊:
(1)NO结合血红蛋白能力比CO还强,造成人体缺氧 (2)作为传递神经信息的“信使分子” (3)在扩张血管、提高免疫力、增强记忆力等方面有着重要作用
鲁科版高中化学必修一课件3.2.2氮的循环
答案:
1.(5分)氢化铵(NH4H)与氯化铵结构相似,又已知氢 化铵与水反应有氢气生成。下列叙述中正确的是 () A.该反应中每生成1molH2,转移2mol电子 B.NH4H溶于水后,所形成的溶液显酸性 C.NH4H溶于水时,NH4H是氧化剂 D.NH4H溶于水时,有两种气体生成
【解析】选D。由题给信息,可写出NH4H与水反应的化 学方程式:NH4H+H2O====NH3↑+H2O+H2↑。由NH4H与水 的反应知,其水溶液中有大量的NH3,故其水溶液显碱 性。在与水的反应中,NH4H作还原剂,其中的-1价氢 离子被氧化成H2,每生成1molH2转移1mol电子,故A、 B、C的说法漏斗和干燥管均有较 大的体积,可防止倒吸;B中NH3不溶于CCl4,也可防 止倒吸;C中NH3直接通入水中,由于NH3极易溶于水, 所以易引起倒吸。
知识点二:铵盐 4.试管中盛有白色晶体,检验它是否是铵盐的方法中 不可行的是() A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 B.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的酚酞试纸放在试 管口 C.加氢氧化钠溶液,加热,将蘸有浓盐酸的玻璃棒放 在试管口 D.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放 在试管口
【自主解答】A受热产生的两种气体B、C,可与石蕊试 液产生蓝色、红色喷泉,知B、C均易溶于水,其水溶 液分别为碱性和酸性,且C的水溶液与硝酸银溶液生成 白色沉淀,可推知B为NH3,C为HCl。 答案:(1)NH4Cl (2)使湿润的红色石蕊试纸变蓝或与蘸有浓盐酸的玻璃 棒接触时产生白烟(3)产生大量白烟 (4)NH4++OH-N=H=△3=↑= +H2O (5)N2+3H22NH3
(4)为何不用加热NH4Cl固体的方法制取氨气? (5)如何检验氨气已收集满试管? 【解析】(1)是复分解反应:相互交换成分,然后 NH3·H2O受热分解。注意加热符号(△)。 (2)制取O2是加热固体,制取NH3也是加热固体,故 可采用制O2装置制取NH3。但收集方法不同,NH3易溶于 水,只能用向下排空气法收集。由于NH3有毒,故还要 采取尾气处理装置——用湿棉团或蘸有稀硫酸的棉团 即可。
鲁科版化学必修一3.2氮的循环优质课件PPT
第二课时 铵盐与硝酸
探究一:铵盐的性质
分组实验:
1、2组做实验1:取少量(大约2药匙)NH4Cl固 体于试管中加热。
3、4组做实验2:取少量(大约2药匙) NH4HCO3 固体于试管中加热,将产生的气体通入盛有少量 澄清石灰水的小烧杯。
5、6组做实验3:取少量(大约1药匙) NH4Cl固 体于试管中,滴加少量(2滴管)NaOH溶液,加 热,将石蕊试纸(干燥和湿润)分别靠近试管口
探究二:硝酸的性质
实验
实验现象
结论
观察硝
瓶口上方有白雾出现,有
酸、闻 刺激性气味,液体无色。
气味
浓硝酸无色, 易挥发有刺激性 气味的液体。
Cu与 都有气泡产生,溶液应快,气体为红棕色, 铜反应,浓HNO3生
硝酸对 稀硝酸,反应慢,气体无色
成NO2;稀HNO3生
4
HNO3
受热或见光
====
2H2O+4NO2 ↑ +O2 ↑
3、氧化性
3Cu +8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
Cu +4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O
△
C+4HNO3(浓)=2H2O+4NO2 ↑ +CO2 ↑
人类活动对自然界氮循环和环境的影响
观察现象,完成实验记录
实验记录
加热时,固体减少并且 加热时,氯化铵分解,
在试管上端内壁有白色
固体附着
冷却时又结合成氯化铵
受热时,固体减少,试 受热时,碳酸氢铵分解, 管内壁有水珠,有气体 生成氨、二氧化碳和水。 生成,澄清石灰水变浑 浊。
鲁科版高中化学必修一课件3.2.3氮的循环
C.NaOHD.HCl
【解析】选B。因铜的活动性比氢弱而铜与稀硫酸不能 发生反应,但在加入硝酸盐后因引入NO3-,使得发生 下列反应:3Cu+2NO3-+8H+====3Cu2++2NO↑+4H2O,使 溶液呈蓝色且有气体逸出。故正确答案为B。
5.将6.4g铜与400mL5mol·L-1的足量HNO3溶液充分反应, 还原产物为NO2和NO。如果反应结束后的溶液中含有 H+amol,则此时溶液中NO3-的物质的量为 ()
0.06mol的H+(不足量)、0.04molNO3-(足量),因此 按H+的物质的量进行计算
8H+~3Cu2+
83
0.06moln(Cu2+) 所以Cu2+的物质的量为n(Cu2+)==
0.022 5 mol -1 =0.225mol ·L 。 0.1 L 0.06 mol × 3 8
0.0225mol,则Cu2+的物质的量浓度为c(Cu2+)=
1.92 g =0.11mol 。+ 2× 1.12 L 64 g/ mol 22.4 L/ mol
知识点一:硝酸 1.实验室不需用棕色试剂瓶保存的试剂是() A.浓硝酸B.硝酸银
C.氯水D.浓盐酸
【解析】选D。见光或受热易分解的应用棕色试剂瓶保 存,A、B、C都见光易分解,浓盐酸易挥发,不分解。
的什么性质,请把有关的字母填在题后的空白处: A.酸性B.氧化性 C.挥发性D.不稳定性 ①石蕊试液滴入浓硝酸中显红色,放置后又变无色
________。
②碳酸钙放入硝酸中,可以溶解并放出气体__。 ③用铝槽车运输浓硝酸__。 ④用黑纸包裹盛有浓硝酸的试剂瓶__。
高中化学鲁科版必修一3.2氮的循环(13张ppt)(第一课时) (共13张PPT)
在新疆和青海的交界处,有一处山谷,每当牧民和牲 畜进入后,风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣,人、畜遭 雷击而毙命,奇怪的是这里牧草茂盛、四季常青,被 当地人称为魔鬼谷。最近地质工作者揭开了谜底— 该地质表层处有一巨大磁铁矿,当人畜进入后形成尖 端放电。请同学们用简单的化学方程式来解释牧草茂 盛的原因。
2NO+O2==2NO2 N2+O2==2NO 3NO2+H2O==2HNO3+NO 进一步形成了硝酸盐来自放电本堂课总结1
一.氮气的性质 1.物理性质:色、态、味、水溶性、密度 2.化学性质(1)性质稳定(原因)--用途 (2)一定条件下可与金属镁、氢气、氧气反 应(能写出化学方程式,注意条件,并从 氧化还原的角度分析反应)
本堂课总结2
二.氮的氧化物(NO,NO2) 1.NO (1)物理性质(色、态、味、水溶性、密 度) (2)化学性质(与氧气反应) 2.NO2
铵盐
-3
NH4+
+5
硝酸盐 NO3-
请说明以上各物质的功与过?
一、氮气
1、物理性质 无色、无味的气体,难溶于水,比空气轻 2、化学性质
通常状况,不活泼。 一定条件,与Mg、H2、O2反应 ⑴.与金属镁反应 点燃 3Mg+N2 Mg3N2
⑵.与非金属反应(H2、O2)
①.与氧气反应 放电 N 2+O 2 2NO ②.与氢气反应 N2+3H2
(1)物理性质(色、态、味、密度、水溶性) (2)化学性质:a.生成四氧二氮 b.与水反应(注意从氧化还原角度分析,从离子 反应角度分析)
作业
1.完成学案P57—59面 2.预习氨气的性质与实验室制法
高温、高压 催化剂
优秀课件鲁科版高中化学必修一第三章 第2节 氮的循环 课件 (共17张PPT)
放电 N2+O2 2NO
2NO+O2
3NO2+H2O
2NO2
2HNO3+NO
生物固氮
工业固氮
N2+ 3 H2
2NH3 (可逆反应)
氮的固定
高能固氮 自然固氮 生物固氮 人工固氮
阅读课本75页化学与技术
2、一氧化氮和二氧化氮
无色、难溶于水的 气体,在常温下 能与氧气反应生 成二氧化氮。
;结构式
。
道其中的原因吗?
魔鬼谷
鬼谷在阿尔金山自 然保护区东端,南 有高耸入云的昆仑 山主脉,北有祁曼 塔格山阻挡着柴达 木盆地夏季干燥炎 热的空气,那棱格 勒河穿越其中,大 小湖泊星罗棋布。 但这个景色迷人的 峡谷,却被人们视 为魔鬼的禁区,充 满着恐怖的气氛。 在当地流传着许多 关于“魔鬼”的神 秘传说:“当黑云 笼罩着山谷,伴随 着电闪雷鸣,即可 看到蓝莹莹的鬼火, 听到猎人求救的枪 声和牧民及挖金者 绝望而悲惨的哭 嚎。”
第二节 《氮的循环》
第一课时
联想•质疑
雷电交加时,空气中的氮气和有关的
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于 人类的生产和生活有什么意义?
阅读思考
1、自然界中含氮物质之间通过哪些途 径进行相互之间的转化? 2、氮的循环过程中会产生哪些重要物 质?
天上
N2
NO NO2
人间
NH3
HNO3
地下
NH3 、NH4
+、 NO
—
3
二、氮循环中的重要物质
1、氮气
结构:
物理性质:
化学性质:
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
优秀课件鲁科版高中化学必修一3.2氮的循环 第一课时课件 (共19张PPT)
无色无味的气体,难溶于水 ,密度比空气略小
注意:与空气密度相近,只能用排水法
氮气中两个氮原子共用三 对电子( ),使每 个原子都达到稳定结构,
要破坏这种牢固的结合,
需要很高的能量。
很 不 难 活 和 泼 其 他 物 质 反 应
,
氮气的化学性质:
D、在一定条件下NH4Cl与NaOH反应生成NH3
NO和NO2
NO和NO2的物理性质
3.一氧化氮 NO NO的物理性质: 颜色 状态 水溶性 气味 毒性
NO
无色
气体 难溶于水 无味
有
缺点:NO结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强, 更容易造成人体缺氧。
优点:一氧化氮分子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 其重要的作用。“明星分子”
(1)与氧气反应
可逆反应:
在相同条件下能同时 向正反两个方向进行 的反应称为可逆反应。 注意:1、在相同条件下 2、同时发生向正反两个 方向进行 3、用可逆号“ ” 表示
N2+O2 N2+3H2
放电
2 NO 2NH3
(2)与氢气反应
高温高压 催化剂
(工业制氨)
(3)镁在氮气中燃烧
点燃
3Mg+N2 ===Mg3N2
豆科植物 根部根瘤 硝酸 盐等 空菌 含氮 化合 气 物
根吸收土壤 中铵离子和 硝酸盐 经生物 转化形 成氨基 酸、植 物蛋白 质
动物蛋白
中
氮氧 氮 放 化物、 气 电 硝酸
人工化 学反应 氨
土壤和水体
动植物遗体中蛋白 质被微生物分解
铵离子、硝酸 根离子和氨 氮氧化物
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第三章 自然界中的元素
第二节 氮的循环
联想·质疑
闪电
闪电时空气中会发 生哪些化学反应?
这些反应和生成的 物质对人类的生产 生活有什么影响?
一、氮在自然界中的循环
氮在自然界中的循环示意图
思考:氮循环过程中的重要物质有哪些?
N2、氮的氧化物、氨气、氨盐、HNO3
N2+O2 放电 2NO
2NO +O2
2NO2
3NO2+H2O
2HNO3+NO
进一步形成了硝酸盐
“雷雨发庄稼”
思考·讨论
1、现给你一试管二氧化氮,其它药品和 仪器自选,根据上述反应,请你设计实验, 要求尽可能多的使二氧化氮被水吸收。
4NO2+O2+2H2O= 4HNO3
4NO+3O2+2H2O= 4HNO3 2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示?
。
2. 实 验 室 看 到 的 浓 硝 酸 呈 黄 色 的 原 因
中不可能形成喷泉的是(B)
A、HCl和H2O
B、O2和H2O
C、NH3和H2O
D、CO2和NaOH
(2)如果用图甲装置产生喷泉成败的关键原因是:
。
练课堂习
1. 打 开 盛 浓 硝 酸 的 试 剂 瓶 盖 , 观 察 到 的 现 象
是
,原因是
。用两只玻璃棒
分别蘸取浓氨水和浓硝酸,现象是
,
反应的化学方程式为
⑵ NO2的性质 NO2是一种红__棕__色有__刺__激__性__气味_易__溶于水并 与水发生反应的有毒气体。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
此反应可用于工业制硝酸,但二氧化氮可使 多种织物褪色,损坏织物和尼龙制品,对金 属材料与非金属材料也有腐蚀作用。
注:NO2只能用向上排空气法收集
在新疆与青海交界处有一山谷,人称魔鬼谷, 经常电闪雷鸣,狂风暴雨,把人畜击毙。然而 谷内却是牧草茂盛,四季常青。请解释原因。
②铵盐易溶于水且与碱溶液共热都能产生
NH3,这是铵盐的共同性质。 △
NH4++OH-=NH3↑+H2O
【小结】
1.利用该性质可制取少量NH3。
2.利用该性质可以检验NH4+的存在:
→ → 样品
强碱
△
气体
湿润 红色石蕊
变蓝色
3.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合施用。
3、氨的实验室制法
(1)原理: 2NH4Cl+Ca(OH)2==△CaCl2+2NH3↑+2H2O
③对汽车尾气进行净化处理。
东京展出富士重 工电动汽车概念
车R1e
酸雨
酸雨的形成
酸雨的 危害
光化学烟雾
广 州
洛杉矶光化学烟雾
伦敦光化学烟雾
水体富营养化
被污染的河流
悲哀的海豚
【练一练】1、写出Ag与浓、稀硝酸的反应方程式 2、写出Fe与足量的稀硝酸的反应方程式
【小结】
①浓、稀硝酸均具有强氧化性;
光化学 烟雾
汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合 物经紫外线照射发生反应形成的一 种有毒的烟雾。
③污染
酸雨
NOx排入大气中后,与水反应生成 硝酸和亚硝酸,随雨雪降到地面。
水体污染
水体富营养化 淡水:“水华”
水中营养元素N、P过 量导致藻类“疯长”
海水:“赤潮”
④防治:①②开对发工使厂用排洁放净的废能源气;进行处理
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+4H+ +2 NO3— =Cu2+ + 2NO2↑+2H2O Cu片与稀硝酸反应的现象:Cu片逐渐溶解,溶液变蓝,有 气泡冒出,反应较浓硝酸慢。在试管口气体变为红棕色。
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
五、人类活动对自然界氮循环和环境的影响
NOx的污染
①氮氧化物:其中的NO和NO2是最主要的空气污染物。 ②污染源:氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧,汽车尾气、工厂
废气、废水、生活污水的排放植物体的焚烧,农田土壤及动物排泄物
中含氮化合物的转化。其中,汽车尾气是城市大气中氮氧化物的主要
来源之一。
大气 污染
④常温下,浓硝酸可使Fe、Al金属表面形成致密的氧 化膜而钝化 性质应用:工业上常用Fe制或Al制容器储存浓HNO3
②与非金属的反应:
C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
③稀硝酸也能与其它还原性物质(例I-、Fe2+)反应
[注意]
在酸性环境中,NO3-具有很强的氧化性。 不能和强还原 性离子共存,如:I-、Fe2+、SO32-、S2-等。
氮肥
种类 化学式
含氮量
性状
铵 态 氮 肥
有机 氮肥
NH4HCO3
NH4Cl NH4NO3 (NH4)2SO4
CO(NH2)2
17.7%
26.2% 35% 21.2% 46.7%
白色结晶,吸湿性很 强,易潮解,溶于水,弱 碱性
白色或淡黄色结晶,有吸 湿性,溶于水,酸性.
白色结晶,易潮解,结硬 块,溶于水,微酸性,
① N2 + O2 放电 2NO
② N2+3H2
高温、高压 催化剂
2NH3 可逆反应?
③ N2 + 3Mg
点燃
Mg3N2
利用氮气的稳定性可作保护气。
⑶氮的固定
①概念: 使游离态的N2转化成含氮化合物
叫做氮的固定简称固氮
②分类:
氮 自然固氮
的
固 定
人工固氮
高能固氮
生物固氮 合成氨 仿生固氮
放电
N2+O2==2NO
+1 +2 +3 +4 +4 N2O NO N2O3 NO2 N2O4
⑴ NO的性质
HNO2
NO是一种_无__色__无__味
_难__溶于水的气体,常
温下可与氧气反应生成
_N_O__2_气体。 2NO+O2=2NO2
注:NO只能用排水法收集
+5 N2O5等
HNO3
一氧化氮有毒性,因为它 结合血红蛋白的能力比一氧化 碳还强!不过它作为传递神经 信息的“信使分子”,在使血 管扩张,免疫,增强记忆等方 面有着极其重要的作用。
2、起固氮作用的反应是( A )
A、N2和H2在一定条件下合成NH3 B、NO与O2反应生成NO2 C、NH3催化氧化生成NO D、由NH3制硝酸铵
练习、喷泉是一种常见的自然现象,其产装置。在烧瓶中充满干燥
气体,胶头滴管及烧杯中
分别盛有液体。下列组合
向氯化铁或氯化镁溶液中通入氨气:
⑷ NH3具有还原性
-3
催化剂 +2
4NH3+5O2=高=温= 4NO+6H2O
注意: (NH3在空气中反应) ①反应条件:催化剂、高温或加热
②是工业制硝酸中的关键一步,
也叫氨的催化氧化
③说明氨有一定的还原性,可被O2、
Cl2、
CuO、氮的氧化物等氧化
△
2NH3 + 3CuO == N2 + 3Cu + 3H2O
注:
①氨水中存在的微粒有: H2O 、 NH3•H2O、 NH3、 OH— 、 NH4+ 、 OH— ②液氨、氨水、一水合氨三者成分不同。 ③喷泉实验的引发操作是:打开止水夹,挤压胶头滴 管; 产生喷泉的原理是:烧瓶中的氨气迅速溶解,使烧瓶 中的压强减小,与外界产生较大的压强差,大气压就 将烧杯中的溶液压入烧瓶,产生喷泉。 ④喷泉实验的现象说明了氨气极易溶于水,氨水呈碱 性。(氨气是唯一的碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。) ⑤喷泉实验成功的关键有:收集的氨气纯净; 收集氨 气时烧瓶要干燥;装置气密性好。
⑴不稳定性:
加热或光照
4HNO3 2H2O 4NO2 O2
[思考]为什么浓硝酸常呈黄色?
硝酸分解放出的二氧化氮气体溶于硝酸而使浓硝酸呈黄色。
[思考]浓HNO3如何保存?
保存在棕色试剂瓶,置于冷暗处。
(2)具有酸的通性:
⑶强氧化性: ①与金属的反应:
Cu片与浓硝酸反应的现象: Cu片逐渐溶解,有红棕色气体 放出,反应较快,溶液变为绿色。
充分利用原料,减少污染物的排放
3、NO2和O2混合溶于水
1)在一烧瓶中将NO2和O2以4:1的体积比(标 准状况)混合,倒置于足量水中充分反应后所得 溶液的物质的量浓度为 0.036 mol/L
2)将12mlNO2和O2的混合气体通入足量的水 中,充分反应后余气2ml(气体均在相同状态 下测定)求原各气体的体积。
⑥实验室用向下排空气法收集氨气。
⑵与酸的反应
与 挥
NH3+HCl=NH4Cl (白烟)
发 性
NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟)
的 酸
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
反 应
有
白
【思考】
烟
实验室如何检验氨气已经收集满?多余的氨气
如何进行尾气处理?
注:①氨气的检验方法 ②氨气的尾气处理
⑶ 与盐溶液的反应
NO2 8ml、O2 4ml或NO2 10.8ml、O2 1.2ml
观察与思考
实验
实验现象
结论
NH3的 喷泉实验
形成红色喷泉
氨气极易溶于水
NH3与 HCl
的反应
产生大量白烟 生成NH4Cl固体
思考:
1.氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗?喷 泉呈现红色说明了什么?