自然界中氮的循环以及氮循环中的重要物质
氮的循环
2NO + O2 =2NO 2
NO作还原剂,表现还原性 作还原剂, 作还原剂
该性质可用于检验NO气体。 气体。 该性质可用于检验 气体
⑶根据视频2,你认为二氧化氮溶于水是否发生了化学反应? 根据视频 ,你认为二氧化氮溶于水是否发生了化学反应? 若是,请推测其可能的产物。 若是,请推测其可能的产物。
高温
ห้องสมุดไป่ตู้
+2 -2
-2
白色晶体, 4.铵盐 铵盐(NH4+) 白色晶体,易溶于水 铵盐 化学性质: 化学性质:
①某些铵盐受热易分解: 某些铵盐受热易分解: NH4Cl = NH3 + HCl NH4HCO3 = NH3 + H2O + CO2 铵盐与碱反应: ②铵盐与碱反应: NH4 +
+
OH-
= NH3·H2O = NH3 + H2O
NH3 + HCl = NH4Cl (白烟) 白烟) NH3 + HNO3 = NH4NO3 (白烟) 白烟) 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
③NH3具有还原性
-3 0
4NH3 + 5O2催化剂 4NO + 6H2O = 2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O 2NH3+3Cl2=N2+6HCl
化学性质: 化学性质:
无色液体, 5.硝酸(HNO3)无色液体,易挥发 硝酸( 硝酸
①不稳定性: 不稳定性: 4HNO3 = 4NO2+2H2O+O2
受热 见光
浓硝酸显黄色,硝酸在棕色瓶中保存。 浓硝酸显黄色,硝酸在棕色瓶中保存。 酸性:可与指示剂、碱性氧化物、 ②酸性:可与指示剂、碱性氧化物、碱、盐反应 强氧化性: ③强氧化性: Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 浓 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 稀 C + 4HNO3(浓) = CO2 + 4NO2 + 2H2O 浓 钝化: 钝化:铁、铝在冷的浓硫酸或浓硝酸中迅速形成致密的 氧化膜,难以发生其它反应。 氧化膜,难以发生其它反应。
《自然界中的氮的循环以及氮循环中的重要物质》
3.一定条件下,将等体积的NO和O2的混合气体 置于试管中,并将试管倒立于水槽中,充分反应后剩
余气体的体积为原总体积的( )
A.1/4
B.3/4
C.1/8
D.3/8
解析:NO 和 O2 反应生成 NO2 , NO2 溶于水又生成 NO。 2NO+O2 ===2NO2 ① 3NO2 +H2O ===2HNO3 +NO② 由方程式可知等体积气体混合时,O2 过量, ②中生成的 NO 会再被 O2 氧化,多次循环, 将①②两方程式合并成 4NO+3O2 +2H2O===4HNO3 等体积混合,余 O2 1/4 体积,原混合气体 2 体积, 余气为原气 1/8。
(4)由题意知,每吸收180.7 kJ的能量,即可合成 NO 2 mol,此次闪电放出能量的千分之一就是3×104 kJ,它可以 生成NO:3×104 kJ÷180.74 kJ×2 mol=332 mol。
(5)由氮守恒又可找出NO与尿素的关系式为
2NO——CO(NH2)2
2 mol
60 g
即每产生2 mol NO相当于给大地施加尿素60 g,则 332 mol NO相当于施加尿素的量为:332 mol/2 mol×60 g=9960 g=9.96 kg。
放电
高温、高压
(1)N2+O2
2NO (2)N2+3H2 催化剂
(3)3Mg+N2
点燃 =====
Mg3N2
2NH3
2.一氧化氮和二氧化氮
无色 红棕色 剧毒 剧毒 不溶解 溶于水并
与水反应 2NO+O2
2NO2 ;
3NO2+H2O
2HNO3+NO
3.氮的固定 (1)概念:________________________叫氮的固定。 (2)分类:主要分为__________________。
氮的循环
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
.. … … N
放电
1、氮气
(1)物理性质:
N
无色、无气味的气体;难溶于水;密度比空气稍小。 (2)化学性质 : 氮气的化学性质很不活泼。 氮气可用作保护气,充填灯泡。 N2 + O2 2NO
..
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?
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+ 2NO↑ +4H2O 铝、铁遇冷、浓HNO3会发生钝化。 C + 4HNO3(浓) CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O
王水:浓硝酸与浓盐酸按体积比1 :3混合而成 。
浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 硝酸的浓度越小被还原的程度越大。 HNO3 浓→ NO2 稀→ NO
NO2既是氧化剂又是还原剂 2NO2 N 2O 4
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2 H2O =4HNO3
问题讨论: 1、如何检验一氧化氮? 无色气体遇空气立即变为红棕色,说明是NO。 2、能不能用排空气法收集一氧化氮?为什么? 因为NO易被空气中O2氧化成NO2 ,所以不能用 排空气法收集。
金属跟硝酸反应的本质:+5价氮元素得电子,被还 原为低价态氮的化合物或氮气。 3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O 铁粉与稀硝酸反应的化学方程式 Fe + NO3- + 4H+ = Fe3+ + NO↑ + 2H2O 2Fe3+ +Fe = 3Fe2+
高中化学 3.2.1 自然界中氮的循环及氮循环中的重要物
4.在自然界中,大豆、蚕豆等豆科植物不施肥,仍能表
现出良好的长势,其原因是什么?
答案:大豆、蚕豆等豆科植物根部的根瘤菌能把空气
中的氮气转变为硝酸盐等含氮的化合物,植物的根从
土壤中吸收NH
+和硝酸盐。
4
5.工业上用 H2 和 N2 在一定条件下合成 NH3:N2+
3H2
2NH3,在相同条件下向一定体积
(2)NaHCO3 分别与稀 HCl、NaOH 溶液反应,离子方程 式是:HCO- 3 +H+===H2O+CO2↑、HCO- 3 +OH-===CO23-+ H2O。
(3)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:NO 、NO2 。
一、氮在自然界中的循环 1.氮元素的存在
③
(3)2NO+O2===2NO2
④
2.不同情况的反应及剩余气体的体积
序号
气体
反 剩余 剩余气体的体积
应 气体
Ⅰ
NO2
① NO
1 3V(NO2)
Ⅱ
NO2+NO
① NO V(NO)原+13V(NO2)
序号
气体
反 剩余 剩余气体 应 气体 的体积
VNO2=
VO2
②无
0
4∶1
Ⅲ NO+O2 VVNOO22<4∶1 ②
计算的依据是化学反应方程式,根据化学方程式分析各反 应物的量、判断剩余气体的种类。应用守恒法进行计算。
1.有关的化学方程式
(1)单一气体:3NO2+H2O===2HNO3+NO ① (2)混合气体:
①NO2与O2混合:
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
②
高一化学 知识点总结 必修一 3.2 氮的循环
3.2 氮的循环一、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,以游离态的形式存在于大气中,以化合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➢在自然界中豆科植物根部的根瘤菌把空气中的氮气转变为硝酸盐等含氮的化合物。
➢在放电条件下,空气中少量的N2与O2化合生成NO,NO和O2迅速生成NO2并随水进入土壤和水体。
➢人们通过化学方法把空气中的N2转化为NH3,再根据需要进一步转化成各种含氮化合物(如HNO3、氮肥等)。
二、氮气:1.物理性质➢色味态:无色无味气体➢溶解性:难溶于水➢密度:比空气略小2.化学性质放电2NO➢与氧气:N2+O2=====➢与氢气:N2+3H22NH3➢与镁:N2+3Mg点燃Mg3N23.用途➢氮气是合成氨,制硝酸的重要原料➢氮气因为性质稳定,经常用作保护气,比如用于焊接金属➢液氮可用作冷冻剂,应用于医学领域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的过程(2) 分类:➢自然固氮:主要包括生物固氮和高能固氮➢人工固氮:主要包括合成氨固氮和仿生固氮三、氮的氧化物:12. 注意事项:➢酸酐的问题:N2O3是亚硝酸的酸酐,N2O5是硝酸的酸酐➢颜色的问题:只有NO2是红棕色气体,其余均为无色气体➢污染的问题:氮的氧化物都具有毒性,而且都是大气污染物,3. NO和NO2(1)物理性质➢色味态:NO是无色无味气体,NO2是红棕色有刺激性气味的气体➢溶解性:NO难溶于水,NO2易溶于水➢密度:NO比空气略小,NO2比空气大(2) 相互转换➢NO→NO2:2NO+O2====2NO2➢NO2→NO:3NO2+ H2O====2HNO3 + NO(3)影响➢NO: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。
➢NO2: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。
四、氨气:1.物理性质(1)NH3是无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体,常温时,1体积水大约溶解700体积的氨气。
高中氮的循环知识点
氮的循环一、氮在自然界中循环1、氮的固定使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定,简称固氮。
正是通过氮的固定,开始了氮在自然界中的循环,氮的固定有自然固氮和人工固氮两种方式。
2、自然固氮(1)生物固氮:大豆、蚕豆等豆科植物的根部含有根瘤菌,能把空气中的N2转变为硝酸盐,被植物吸收。
故豆类植物不需要施用氮肥,这种固氮方式占整个自然固氮的90%。
(2)高能固氮:通过闪电等高能量途径把N2固定的方式为高能固氮。
涉及到的反应主要有:N2+O22NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,N2最终变成HNO3,即正常的雨水略呈酸性。
HNO3与土壤中的矿物作用,得到硝酸盐,被植物吸收,这就是“雷雨发庄稼”的科学道理。
3、人工固氮人们在工业生产中把N2转化为氮的化合物的方法为人工固氮,又叫工业固氮。
常见的方法有:(1)N2与H2合成NH3:,该反应为工业制HNO3的基础反应。
(2)仿生固氮:用某些金属有机化合物做催化剂,实现常温、常压固氮,这些金属有机物类似于根瘤菌,故又叫仿生固氮,这是目前科学界较为关注的研究性课题。
4、氮在自然界中的循环人们在生产活动中也涉及到了氮的循环,其中主要是利用N2与H2合成工业中重要的生产原料——NH3,即人工固氮。
涉及到两种很重要的物质:NH3、HNO3。
二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气,常况下是一种无色无味的气体,难溶于水,通常无毒。
氮气占空气体积总量的78.12%,是空气的主要成份。
氮气的化学性质很不活泼,只在特殊条件下,才能以下反应。
①与氧气反应:通常状况下氮气和氧气不反应,但在放电条件下,却可以直接化合生成NO。
反应的化学方程式为:★N2+O2闪电2NO②与氢气反应:在高温、高压、催化剂作用下,氮气和氢气可以反应制得氨气。
反应的化学方程式为:★N2 + 3H22NH3 此反应是工业合成氨的反应③与金属镁反应:金属镁可以在氮气中燃烧,生成氮化镁。
鲁科版必修一氮的循环ppt课件.pptx
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;
2、化学性质
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。
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
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
N2O5 HNO3 NO2 N2O4 N2O3 HNO2 NO
第二节 氮的循环(共53张PPT)
2NO+O2 3NO2+H2O
2NO2 2HNO3+NO
(二)、铵态氮肥(铵 盐)
种类
铵 态 氮 肥
化学式
NH4HCO3 NH4Cl NH4NO3 (NH4)2SO4
含氮量
17.7% 26.2% 35% 21.2% 46.7%
性
状
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,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
3、若试管中为一氧化氮气体,通入的氧气与 一氧化氮的体积比要为多少可使试管中无气体 剩余?
4NO+ 2H2O +3O2 = 4HNO3 O2:NO的体积比为 3:4
练习巩固: 1、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造硝酸铵
【联想· 质疑】
氨中氮元素的化合价是 -3 ,请从 化合价的角度分析,氨还可能具有什 么性质?它能与哪些物质发生反应?
(3) 氨跟氧气的反应(氨的催化氧化)
高温 4NH3+5O2 催化剂
还原剂 氧化剂
4NO+6H2O
工业制硝酸的基础
请写出以氨为原料制取硝酸的化学方程式?
4NH3+5O2
高温 4NO+6H2O 催化剂
2、下列过程属于人工固氮的是( C ) A、分离液态空气制氮气 B、闪电时N2转化为NO C、工业合成氨 D、豆科植物根瘤菌固氮
3、有一句谚语叫“雷雨发庄稼” , 请写出有关化学方程式 N2+O2
氮的循环完整ppt课件
NH3在纯氧中点燃即可燃烧,通常产物是N2和水
4NH3+3O2=2N2+6H2O
氨在纯氧中燃烧 氨氧化炉(中间是铂铑合金网)
4、氨的实验室制法
1. 原理:
2NH4Cl+Ca(O△H)2==
3NO2+H2O
2HNO3+NO
上述两个反应可多次循环,综合两式,整理得总反应式
4NO +3O2 +2H2O
4HNO3
NO 和O2的体积比为4:3,等体积混和,剩余O2 ¼
体积,为原混合气体的 1/8
迁移
将NO2和O2混和气体同时通入水中发生的反应?
3NO2+H2O
2HNO3+NO
①
2NO +O2
法是
。
3.浓硝酸都有氧化性的原因是
。
4.将浓硝酸分解的气体收集在一支试管中,再
将试管到插在水中,可能出现的现象
是
,原因是:
化学方程式为
。
5.向FeCl2溶液中,滴加KSCN溶液,产生的现象
是
,再滴加几滴硝酸的现象
是
,原因是
,离子方
程式为
。
N2+O2 放电 2NO +O2 3NO2+H2O
2NO (无色,难溶于水) 2NO2 (红棕色,有刺激性气味) 2HNO3+NO
练习
一定条件下,将等体积的NO和O2的混合气体置 于试管中,并将试管倒立于水槽中,充分反应后,
剩余气体的体积约为原体积的多少?
分析: 2NO +O2
2NO2
答案:1/8
稀硝酸中,有无色气体, 溶液变黄或浅绿;浓硝酸 中,无明显现象
化学必修1 3-2氮的循环
汽车
尾气转化
2NO + 2CO
催化剂
N2 + 2CO2 5N2 + 6H2O
福安一中 陈强
6NO + 4NH3
硝酸与金属反应的问题
1、(1) 铁与足量的稀硝酸反应: Fe + 4HNO3(稀、足量) = Fe(NO3)3 + 2NO↑+ 2H2O (2)足量的铁与稀硝酸反应: 3Fe (足量) + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
守恒法 酸性 Cu~Cu(NO.8 0.2mol 64
0.4mol
氧化性 n(HNO3) = n(NO) + n(NO2)
5.6 0.25 mol 22.4
所消耗的硝酸的物质的量是0.65 mol。
福安一中 陈强
硝酸与金属反应的问题
3、稀硝酸和铜片产生气体的探究
例2:一定条件下将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中,
并倒立于水槽中,充分反应后液面上升的高度是试管的多少?
4NO 3O2 2H2 O 4HNO3
1 2
4 3 4NO ~ V 4 7
1 2 7 8
1 2
O 2过量
液面上升的高度为7 试管 8
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
福安一中 陈强
硝酸与金属反应的问题
2、浓硝酸中放入足量的铜片
(1) 反应开始时: Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
(2) 反应快要结束时: 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O (3) 反应停止后,再加入稀硫酸: 又有气泡产生 3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
氮的循环生态系统中的氮元素
氮的循环生态系统中的氮元素氮是地球上最常见的元素之一,它在生态系统中扮演着重要的角色。
氮的循环是一种复杂的过程,涉及到氮的转化和利用。
了解氮的循环对于我们理解生态系统的健康和平衡具有重要意义。
氮元素的不同形式氮在自然界中存在着不同的形式,包括氮气(N2)、氨(NH3)、亚硝酸盐(NO2-)和硝酸盐(NO3-)等。
氮气是大气中最主要的形式,占据了大气氮的绝大部分,但它对大多数生物来说是不可利用的。
氨是一种在土壤和水中广泛存在的形式,它可以被植物和微生物利用。
亚硝酸盐和硝酸盐是土壤中的重要形式,它们是植物的主要氮源。
氮的转化过程氮的转化过程涉及到氮的不同形式之间的相互转化。
这些转化包括氮的固氮、氨化、硝化、反硝化和氮化等过程。
固氮是指将大气中的氮气转化为氨或亚硝酸盐的过程,这个过程主要由一些细菌和蓝藻完成。
氨化是将氮气或亚硝酸盐转化为氨的过程,这个过程由一些细菌和真菌负责。
硝化是将氨或亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程,这个过程由一些细菌完成。
反硝化是将硝酸盐还原为氮气的过程,这个过程由一些细菌完成。
氮化是指将氮气转化为氮化合物的过程,这个过程主要发生在工业生产中。
氮的利用过程氮的利用是指氮被生物体吸收和利用的过程。
植物通过根系吸收土壤中的氮元素,然后利用它们合成蛋白质和其他有机物。
动物通过摄食植物或其他动物来获取氮元素,并将其合成为自己的蛋白质和DNA 等。
微生物在土壤和水中利用氮元素进行生物合成和能量产生。
氮的利用过程是氮循环中至关重要的一部分,它可以维持生态系统的稳定和平衡。
氮的流失和污染氮的循环过程中,可能会发生氮的流失和污染。
流失是指氮元素从一个环境转移到另一个环境的过程,这可能会导致氮在某些环境中过量积累或在其他环境中不足。
氮的流失通常发生在土壤和水体中,可以通过冲刷和渗漏等途径发生。
氮的污染是指环境中氮浓度过高,超出了生态系统的承受能力。
氮污染常常来自农业排放和工业废水等,会对水体和土壤造成污染,并对附近的生物体产生负面影响。
《氮的循环》
4NH3 + 5O2
催化剂
4NO + 6H2O
第3章 自然界中的元素
第2节 氮的循环(第3课时)
硝酸的性质
六、硝酸的性质
1、物理性质(阅读课本81页内容) • 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味
的液体。 • 硝酸能以任意比溶解于水。 • 质量分数为69%的硝酸为浓硝酸; 质量分数为95%以上的硝酸为发烟硝酸。
打开止水夹,挤出胶头滴管中的水。 引发水上喷的操作是_____________________________________
归纳· 整理
一.氨
1.物理性质 2.化学性质
(1)与水反应 NH3 + H2O NH3· 2O H NH4+ + OH (2)与酸反应
二.铵盐
1.物理性质 2.化学性质
(1)受热易分解 NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O
②浓硝酸通常被还原为NO2、稀硝酸通常被还原为NO,故
相同条件下,稀硝酸的氧化性强于浓硝酸的氧化性,你认 为这种观点对吗?请阐述你的理由。
﹒ ﹒
【知识小结】 ①硝酸与其它物质发生氧化还原反应的一般规律是:一般浓 硝酸的还原产物为NO2,稀硝酸的还原产物为NO ②硝酸与金属反应时,既表现氧化性,也表现酸性;而与非 金属反应时,硝酸只表现出氧化性,判断酸在反应中是否表 现出酸性时,一般看生成物中是否有相应的盐生成。 ③在分析硝酸的还原产物时,往往还需考虑随着反应的进行, 硝酸浓度的变化。
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3)氧化性(HNO3) (阅读课本79页内容)
⑴硝酸与大部分的金属能反应
+5
①3Cu +8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O ②Cu +4HNO3 (浓)= Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O ③Fe+4HNO3 (稀)= Fe(NO3)3+NO ↑ +2H2O ④3Fe+8HNO3(稀)= 3Fe(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
自然界中氮的循环
结论:NO为无色气体, 结论:NO为无色气体, 为无色气体 不溶于水, 不溶于水,吸入空气后 变为红棕色。 变为红棕色。
思考· 思考·应用 对课本实验方案进行了改进, ⒈探究活动1对课本实验方案进行了改进, 探究活动 对课本实验方案进行了改进 这样改进有什么优点? 这样改进有什么优点?
⒉一氧化氮能用排空气法收集吗?为什么? 一氧化氮能用排空气法收集吗?为什么? 应该用什么方法收集? 应该用什么方法收集?
想一想
感受一下我们身边的氮气,你能看得到吗? 感受一下我们身边的氮气,你能看得到吗? 闻得到吗?它能溶于水吗? 闻得到吗?它能溶于水吗? 通常状况下,它性质活泼吗?为什么? 通常状况下,它性质活泼吗?为什么?
两个氮原子间共用三对 电子,达到稳定结构。 电子,达到稳定结构。 要破坏这种牢固的结合, 要破坏这种牢固的结合, 需要很高的能量。 需要很高的能量。
氮的循环( 课时) 第二节 氮的循环(第1课时)
巨野县实验中学
王大鹏
思考· 思考·交流 ⒈氮元素在自然界中是通过哪几种方 式循环的? 式循环的? 循环过程中涉及到哪些含氮物质? ⒉循环过程中涉及到哪些含氮物质? 请写出它们的化学式并标出其中氮 元素的化合价。 元素的化合价。
一、自然界中氮的循环
汽车尾气 雷电作用
汽车尾气
合成氨 细菌 分解
豆科植物 的根瘤菌
硝酸盐
氮循环的重要意义 氮循环的重要意义
氮是维持动植物生命活动的必需元素, 氮是维持动植物生命活动的必需元素, 氮的循环涉及到地球上生物圈的方方面面。 氮的循环涉及到地球上生物圈的方方面面。 正是由于氮的循环、 正是由于氮的循环、其它生命必需元素的 循环以及水的循环, 循环以及水的循环,地球上的生命才生生 不息、生机勃勃。 不息、生机勃勃。
《自然界中氮的循环氮气及氮的氧化物》教学设计
氮气与氮的固定氨与铵态氮肥氮的循环 硝酸及其应用人类活动对氮循第 3 章 自然界中的元素第 2 节氮的循环一、教材分析〔一〕学问脉络氮及其化合物是元素化合物学问的重要组成局部。
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 、氨、铵盐、硝酸等,然后通过观看思考、试验探究生疏这些重要物质的性质、用 2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〕学问框架〔 氮 气 的性质,氮的固定〕〔氨的性质,〔硝酸的性质〕〔酸雨、光化学烟雾、富养分化〕〔三〕教材的主要特点:从培育学生终身进展所必备的学问和力气动身,重点介绍重要代表物的性质与用途,同时留意培育学生的观看力气和综合分析问题的力气。
二.教学目标〔一〕学问与技能目标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,生疏N 2 、NO 、NO 2 的性质;3、通过观看思考活动,生疏NH 3、铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题;4、通过观看思考活动,生疏 HNO 的性质。
3〔二〕过程与方法目标1、培育学生通过观看试验现象,总结分析物质性质的力气;2、初步体会物质的浓度对化学反响产物的影响,进一步生疏试验中变量把握的思想。
〔三〕情感态度与价值观目标1、通过介绍合成氨进展的艰辛历程,体会从试验室争论到工业生产的过程,渗透化学与技术关系的教育;2、通过介绍酸雨,光化学烟雾和富养分化等环境问题,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〕学问上重点、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、难点培育学生通过观看试验现象总结分析物质性质的力气,并使学生初步体会物质的浓度对化学反响产物的影响,进一步生疏试验中变量把握的重要性。
四、教学预备〔一〕学生预备1、预习其次节-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。
自然界中氮的循环 课件
一、氮在自然界中的循环
图1 氮在自然界中的循环示意图
二、氮循环中的重要物质及其变化
(一)氮气与氮的固定 1、氮气的性质
结构
化学性质 稳定,很难与其他物质反应
用途
2、氮的氧化物
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
俗语说“雷雨发庄稼”,这句话隐含着什么原理?
氨气是唯一的碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸 变蓝(检验氨气) 产生喷泉的原理: 两个容器通过连接管组成连通
器,装有液体的容器压强远大于另一个容器的压强 (即产生较大的压强差),就会产生喷泉 喷泉实验失败的原因 ◇收集的氨气不纯或较少
◇收集氨气时烧瓶潮湿
◇烧瓶装置气密性不好
◇导管过长
◇其他
2、氨跟酸的反应 NH3+HCl=NH4Cl (白烟) NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟) 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
氨气和氯气接触发生反应的方程式是什么? 在 纯氧中燃烧如何反应?
①2NH3+ 3Cl2= N2+ 6HCl (氨气不足) ② 8NH3+ 3Cl2= 6NH4Cl+N2(氨气过量) NH3在纯氧中点燃即可燃烧,通常产物是N2和水
4NH3+3O2=2N2+6H2O
氨在纯氧中燃烧 氨氧化炉(中间是铂铑合金网)
加热或光照
4HNO3 2H2O NO2 O2
如何保存浓硝酸?
②强氧化性
与金属反应:
4HNO3 (浓) Cu Cu(NO3 )2 2NO2 2H2O 8HNO 3 (浓) 3Cu 3Cu(NO3 )2 2NO 4H2O
研 ❖铁在稀浓硝酸中的反应方程式有哪些情况? 讨 ❖浓硝酸为何可装在铁质或铝质容器中?
自然界中氮的循环、氮气、一氧化氮和二氧化氮ppt课件1
【解析】选D。NO易与空气中的氧气反应,所以NO不能用排空 气法收集;CO的密度与空气密度相差不大,通过排空气法难以 收集到纯净的CO气体;若气体从右管进入可知该气体比空气的 密度大且是无色气体,故只有SO2符合。
二、氮的氧化物与O2的混合物溶于水的相关计算 NO和NO2是两种重要的氮的氧化物,是工业制取硝酸的中间产 物。最大程度地吸收氮的氧化物可以充分利用原料,并减少污 染物的排放。结合NO和NO2的性质探究以下问题。
体积比为4∶1时可完全溶于水生成硝酸。
3.向一支充有10 mL NO的试管中通入多少O2才能使水充满整 个试管?
【思路分析】该题也应采用方程式加和的方法,使方程式加和
后右边不剩余任何气体,左边只剩余NO和O2。 提示:已知
2NO+O2====2NO2
①
3NO2+H2O====2HNO3+NO
②
由方程式①×3+②×2得:
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 是NO遇空气生成NO2。
1.食品包装袋中充入氮气的原因是什么? 提示:N2性质稳定,利用氮气做保护气可防止食品被空气中的 氧气氧化,以达到长期保存的目的。 2.在NO2与H2O的反应中,NO2的作用是什么? 提示:NO2与水反应中,N的化合价既升高生成硝酸又降低生成 NO,所以NO2既是氧化剂又是还原剂。 3.2NO+O2====2NO2属于氮的固定吗,为什么? 提示:不属于。氮的固定是把游离态的氮(即氮气单质)转化为 化合物的过程,所以上述反应不是氮的固定。
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)
解析:NO 和 O2 在常温常压下易发生化合反应生成 NO2:2NO+O2===2NO2;而 CO 和 O2 反应需点燃;N2 和 O2 反应需放电或高温条件。 答案:B
要点 氮的氧化物溶于水的计算 问题: 解决氮的氧化物溶于水的计算问题有哪些方法? 1.原理。
相关化学方程式: ①3NO2+H2O===2HNO3+NO ⇒总反应式⇒ ②2NO+O2===2NO2
(2)NO 与 O2 反应:2NO+O2===2NO2。 (3)NO2 与 H2O 反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO。 (4)NO2 与足量 O2 及 H2O 的综合反应:4NO2+O2+ 2H2O===4HNO3。 (5)NO 与足量 O2 及 H2O 的综合反应:4NO+3O2+ 2H2O===4HNO3。
NO2 体积为 10 mL-0.8 mL=9.2 mL。(2)剩余的是 O2, 则有 10 mL-2 mL=8 mL 是 NO2 和 O2 的混合气体, 按反应: 4NO2+ O2+ 2H2O===4HNO3 进行。所以 NO2 4 的体积为 8 mL× =6.4 mL,O2 体积为 10 mL-6.4 1+ 4 mL=3.6 mL。
答案:(1)若剩余的是 NO,则 NO2 和 O2 的体积分别 为 9.2 mL 和 0.8 mL (2)若剩余的是 O2,则 NO2 和 O2
的体积分别为 6.4 mL 和 3.6 mL
解题归纳 (1)氮的氧化物或氮的氧化物与 O2 的混合气体溶于水 时,剩余的气体可能是 O2,也可能是 NO,但不可能是 NO2,因为 NO2 又会与水反应生成 NO。 (2)对于连续发生的化学反应,可用化学方程式叠加 的反应而得到复合反应,解决问题更简便。
③
O2
先③ V(NO2) NO >4∶1 V(O2) 后①
V(NO) =4∶3 V(O2) Ⅳ NO+O2 V(NO) >4∶3 V(O2) V(NO) <4∶3 V(O2)
④ ④ ④
无 NO O2
将 10 mL 充满 NO2 和 O2 的混合气体的试管, 倒置在 水槽中,反应停止后试管内剩余 2 mL 的无色气体,求原 混合气体中 NO2 和 O2 各多少毫升? 思路点拨:氮的氧化物溶于水(包括与 O2 混合)剩余 气体只能为 NO 或 O2。
比较项目 色态 气味 密度(与空气相比) 溶解性 毒性 N2 无色气体 无味 略小 不溶于水 无毒 略大 不溶于水 有毒 NO 无色气体 NO2 红棕色气体 刺激性气味 大 易溶于水 有毒
2.化学性质。
放电或高温 ========== (1)N2 与 O2 反应:N2+O2______________ __2NO。
第3章
自然界中的元素
第2节 第 1 课时
氮的循环
自然界中氮的循
环以及氮循环中的重要物质
[学习目标]
1.了解氮的固定以及氮在自然界中的循
环。2.了解氮气的性质。3.掌握 NO、NO2 的重要性质。
知识衔接 空气的主要成分是氮气和氧气。氮气是一种无色无 味气体,不溶于水,化学性质稳定。
自主学习 一、N2、NO 和 NO2 的性质 1.物理性质。
解析:剩余 2 mL 气体可能是 NO 或 O2,分两种情 况讨论: (1)剩余的是 NO, 可以看成先发生了反应: 4NO2 +O2+2H2O===4HNO3,剩余的 NO2 又与水作用,最终 有 2 mL NO 产生。由反应 3NO2+H2O===2HNO3+NO 得剩余的 NO2 体积为 2 mL×3=6 mL。 则原有 O2 体积为 1 (10 mL-6 mL)× =0.8 mL, 4+1
(4)NO、NO2 都是非金属氧化物,都是酸性氧化物。 ( )
(5)世界真奇妙,雷雨发庄稼。(
)
(6)实验室收集 NO, 既可以用排水法又可以用排空气 法。( ) (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
答案:(1)√
2. 下列各组气体, 在常温常压下不能共存的是( A.CO 与 O2 C.O2 与 N2 B.NO 与 O2 D.NO2 与 O2
二、氮的固定
易错提醒 1. 氮气不是不与氧气反应, 是在通常条件下不反应。 2.氮气在特殊条件下能与许多物质反应,如镁条能 在氮气中燃烧。 3.NO 是一种无色气体,它的气味很难闻到,因为 它极易与空气中的氧气反应。
4.NO2 的红棕色是它的物理特性,在判断时常用其 “特性” 。
自我检测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)通常情况下 N2 化学性质稳定,可以用作保护气。 ( ) (2)N2 在一定条件下, 既有氧化性又有还原性。 ( (3)NO、 NO2 都是有色、 有刺激性气味的气体。 ( ) )
③4NO2+O2+2H2O===4HNO3 ④4NO+3O2+2H2O===4HNO3
2.氮的氧化物溶于水的可能情况。
序号 剩余 气体 NO NO 无
气体 NO2 NO2+NO NO2+O2 V(NO2) =4∶1 V(O2)
反应 ① ① ③
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
V(NO2) <4∶1 V(O2) Ⅲ NO2+O2
在标准状况下,将 O2 和 NO2 按 1∶4 体积比充满干 燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设 烧瓶内溶液不扩散,最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量 浓度为( ) 4 B. mol·L-1 5 1 D. mol·L-1 42
பைடு நூலகம்
1 A. mol·L-1 14 1 C. mol·L-1 28 答案:C