高中化學(xué)必修1課件321自然界中氮的循環(huán)和氮循環(huán)中的重要物質(zhì)

第3章第2節(jié)氮的循環(huán)第1課時(shí)自然界中氮的循環(huán)和氮循環(huán)中的重要物質(zhì)1.了解自然界中氮的循環(huán)。2.了解氮及其氧化物的主要性質(zhì)。3.認(rèn)識(shí)氮及其化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。目標(biāo)導(dǎo)航基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)欄目索引一、氮?dú)?.自然界中氮的循環(huán)(1)自然界：①豆科植物根部的

，把氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}等含氮的化合物。②在

條件下，空氣中N2與氧氣化合為氮的氧化物，并隨降雨進(jìn)入水體和土壤中。③微生物分解動(dòng)植物中的蛋白質(zhì)生成小分子的含氮化合物，回到水體和土壤中?；A(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)答案根瘤菌放電(2)人類(lèi)活動(dòng)：①將空氣中N2合成

，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為其他含氮化合物，進(jìn)入水體和土壤中。②

、

所產(chǎn)生的氮氧化物通過(guò)大氣進(jìn)入陸地和海洋。

答案氨化石燃料燃燒森林和農(nóng)作物的枝葉燃燒2.氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)答案顏色密度氣味溶解性無(wú)比空氣_________________小無(wú)難溶于水3.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)(1)N2與O2反應(yīng)：打雷時(shí)或汽車(chē)引擎中發(fā)生的反應(yīng)為_(kāi)___________________。(2)N2與H2的反應(yīng)：①合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________。②可逆反應(yīng)：在

下，能同時(shí)向

進(jìn)行的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式用“

”表示。答案相同條件正反兩個(gè)方向4.氮的固定(1)概念：使空氣中

態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物。

(2)分類(lèi)：答案高能生物人工合成氨仿生游離二、氮的氧化物1.不同價(jià)態(tài)的氮的氧化物答案氧化物_________N2O3________________對(duì)應(yīng)氮的化合價(jià)＋1＋2_____

＋4＋4＋5N2ONONO2N2O4N2O5＋32.NO和NO2(1)物理性質(zhì)：

NONO2顏色____色_____色狀態(tài)氣態(tài)氣態(tài)氣味_____________氣味毒性__________水溶性____溶____溶答案無(wú)紅棕?zé)o味刺激性有毒有毒難易(2)相互轉(zhuǎn)化：①NO→NO2：___________________，②NO2→NO：_________________________。答案2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO練一練1.正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)不能用排空氣法收集N2(

)(2)工業(yè)上合成氨及生產(chǎn)尿素均為氮的固定(

)(3)向一定容積容器中充入1LN2和3LH2，充分反應(yīng)能得到2LNH3(

)(4)除去NO中的NO2氣體可以使混合氣體通過(guò)蒸餾水(

)√××√答案2.下列反應(yīng)必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成的是(

)①N2→NO2

②NO2→NO

③NO2→HNO3

④N2→NO

⑤N2→NH3A.① B.②⑤ C.④ D.③④解析答案解析①不能一步完成，②③與H2O反應(yīng)即可，但H2O不是氧化劑，⑤加入的H2是還原劑。C3.俗話(huà)說(shuō)：“雷雨發(fā)莊稼”，試說(shuō)出其中的原理，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案返回重點(diǎn)難點(diǎn)探究一、NO和NO2的比較物質(zhì)NONO2色、態(tài)、毒性無(wú)色、無(wú)味、有毒氣體紅棕色、有刺激性氣味、有毒氣體水溶性難溶于水易溶于水與氧氣反應(yīng)2NO＋O2===2NO2(還原性)不反應(yīng)與水反應(yīng)不反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(自身氧化還原)與氧氣、水同時(shí)作用4NO＋3O2＋2H2O===4HNO34NO2＋O2＋2H2O===4HNO3例1

一定體積的NO2氣體依次通過(guò)盛有以下物質(zhì)的容器，飽和NaHCO3溶液→濃H2SO4→固體Na2O2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：(1)_________________________________________________________；(2)_______________________________________________________；(3)_____________________________________________________________；(4)__________________________________________________________。解析答案解析NO2氣體通入飽和NaHCO3溶液，首先與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO，生成的HNO3繼續(xù)與NaHCO3反應(yīng)生成CO2及水蒸氣，通過(guò)濃H2SO4除去水蒸氣，此時(shí)剩下氣體為NO和CO2，通過(guò)固體Na2O2后CO2被吸收放出O2，O2與NO反應(yīng)生成NO2。答案

(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(2)NaHCO3＋HNO3===NaNO3＋CO2↑＋H2O(3)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2(4)2NO＋O2===2NO2解題反思因?yàn)镹O極易與O2生成NO2，顏色由無(wú)色變?yōu)榧t棕色，所以一般用O2與其反應(yīng)，通過(guò)顏色的變化確定NO的存在。變式訓(xùn)練1

NO是____色___溶于水的有毒氣體。易與血液中________結(jié)合，使人中毒，同時(shí)微量的NO會(huì)促進(jìn)_____擴(kuò)張，防止血管栓塞。NO的化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是極易與氧氣反應(yīng)，化學(xué)方程式為_(kāi)__________________；二是與氨氣或NO2發(fā)生歸中反應(yīng)，NO與NH3發(fā)生反應(yīng)生成N2，化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________；NO與NO2和NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________。上述兩反應(yīng)可消除NO對(duì)環(huán)境的污染。答案無(wú)難血紅蛋白血管2NO＋O2===2NO2NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2是______色，有________氣味的有毒氣體，___溶于水。NO2的化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)在三方面：一是自身歧化反應(yīng)，如NO2與H2O反應(yīng)，化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________，NO2在堿性條件下反應(yīng)，化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________；二是NO2與NH3、NO之間的歸中反應(yīng)，如NO2和NH3在一定條件下可反應(yīng)生成N2的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________；NO2和NO可被NaOH溶液吸收；三是NO2具有強(qiáng)氧化性，如NO2可與SO2反應(yīng)，化學(xué)方程式為_(kāi)________________________，能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)。答案紅棕刺激性易3NO2＋H2O===2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2ONO2＋SO2===SO3＋NO二、氮的氧化物溶于水的計(jì)算1.反應(yīng)原理①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②2NO＋O2===2NO2反應(yīng)①×2＋②?4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3反應(yīng)①×2＋②×3?4NO＋3O2＋2H2O===4HNO32.計(jì)算類(lèi)型(1)(2)(3)(4)特別提醒例2

將10mL充滿(mǎn)NO2和O2的混合氣體的試管，倒置在水槽中，反應(yīng)停止后試管內(nèi)剩余2mL的無(wú)色氣體，求原混合氣體中NO2和O2各多少毫升？解析答案解析剩余2mL氣體可能是NO或O2，分兩種情況討論：(1)剩余的是NO，可以看成先發(fā)生了反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3剩余的NO2又與水作用，最終有2mLNO產(chǎn)生。由反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得，剩余的NO2體積為2mL×3＝6mL。則原有O2體積為(10mL－6mL)×答案若剩余的氣體是NO，則NO2和O2的體積分別為9.2mL和0.8mL；若剩余的氣體是O2，則NO2和O2的體積分別為6.4mL和3.6mL。解題反思(1)NOx和O2的混合氣體溶于水，剩余氣體可能為O2，也可能為NO。(2)可以利用電子守恒法解答NOx和O2混合氣體溶于水的有關(guān)問(wèn)題。變式訓(xùn)練2

在一定條件下，將6體積的NO2(不考慮N2O4)和一定體積的NO置于試管中，并將試管倒置于水中，當(dāng)通入4.5體積的O2充分反應(yīng)后，剩余1.5體積氣體，則原NO體積可能為(

)A.4體積 B.5體積體積 D.3體積解析答案解析本題的關(guān)鍵在于理解剩余的1.5體積氣體，可能是一氧化氮，也有可能是氧氣。若是一氧化氮，則氧氣全部反應(yīng)，二氧化氮完全反應(yīng)用掉了1.5體積氧氣，剩余3體積應(yīng)該被一氧化氮消耗，所以一氧化氮體積為4體積＋1.5體積＝5.5體積；若剩余的為氧氣，則此過(guò)程中一氧化氮消耗的氧氣為1.5體積，所以一氧化氮的體積是2體積。返回C1.關(guān)于氮?dú)獾男再|(zhì)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是(

)A.氮在自然界中既以游離態(tài)存在又以化合態(tài)存在B.通常情況下，氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑C.可在氧氣中燃燒生成一氧化氮D.大氣、陸地和水體中的氮元素在不停地進(jìn)行著氮的循環(huán)C隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)解析答案1234解析通常情況下氮?dú)獾男再|(zhì)很不活潑，在放電或高溫條件下，能跟氧氣反應(yīng)。56解析答案1234562．氮?dú)饽艽罅看嬖谟诳諝庵械母驹蚴?

)A．氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)B．氮?dú)獗瓤諝廨p且不溶于水C．氮?dú)夥肿又袃蓚€(gè)氮原子結(jié)合很牢固，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定D．氮?dú)饧葻o(wú)氧化性，也無(wú)還原性，不與其他物質(zhì)反應(yīng)解析N2性質(zhì)穩(wěn)定，但高溫下可與O2等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性或還原性；氮?dú)獗瓤諝廨p且不溶于水并不是N2能大量存在于空氣中的根本原因；N2能大量存在于空氣中的根本原因是氮?dú)夥肿又袃蓚€(gè)氮原子結(jié)合很牢固，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。C解析答案1234563.下列各項(xiàng)屬于自然固氮的是(

)A.植物從土壤中吸收含氮肥料B.合成氨制取氮肥C.豆科植物的根瘤菌將氮?dú)廪D(zhuǎn)變成硝酸鹽等含氮的化合物D.仿生固氮解析A、B兩項(xiàng)是化合態(tài)氮之間的轉(zhuǎn)化，不屬于氮的固定；D屬于人工固氮；C屬于自然固氮。C4.對(duì)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是(

)A.氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1∶2B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C.NO2是氧化劑，H2O是還原劑D.在反應(yīng)中若有6molNO2參與反應(yīng)時(shí)，有3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移答案A1234565.把少量NO2氣體通入過(guò)量小蘇打溶液中，再使逸出的氣體通過(guò)裝有足量的過(guò)氧化鈉顆粒的干燥管，最后收集到的氣體是(

)A.氧氣 B.二氧化氮C.二氧化氮和氧氣 D.二氧化氮和一氧化氮解析答案123456解析少量NO2氣體通入過(guò)量小蘇打溶液中，逸出的氣體為NO、CO2，二者物質(zhì)的量比為1∶2，同時(shí)還有少量水蒸氣逸出，再使逸出的氣體通過(guò)裝有足量的過(guò)氧化鈉顆粒的干燥管，CO2與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生