高中化学 第3章 物质的性质与转化 第3节 第1课时 自然界中的氮循环学案 鲁科版必修第一册-鲁科版高中第一册化学学案VIP专享VIP免费

第1课时自然界中的氮循环发展目标体系构建1.通过自然界中的氮循环，了解氮循环的基本过程，能举例自然固氮与人工固氮的过程，知道人工固氮对社会发展的重要意义；认识氮循环过程中重要的含有氮元素的物质，能够对含有氮元素的物质进行分类。2.通过对固氮的分析，认识氮气、一氧化氮、二氧化氮的物理性质、化学性质以及典型的实验现象，能书写主要反应的化学方程式，知道他们的主要应用。一、自然界中的氮循环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――→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、氮循环中物质的性质及物质之间的转化1．氮的固定(1)定义：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。(2)分类氮的固定微点拨：(1)含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。(2)固氮反应一定属于氧化还原反应。2．氮气(1)物理性质颜色状态气味密度溶解性无色气体无味与空气接近难溶于水(2)化学性质氮气的化学性质不活泼，通常很难与其他物质发生反应。①还原性：与O2反应产生NO，反应的化学方程式为N2＋O2=====2NO。②氧化性：与H2反应生成NH3，反应的化学方程式为N2＋3H22NH3。微点拨：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，化学反应的条件也比较苛刻。3．一氧化氮和二氧化氮(1)物理性质物质颜色状态气味毒性水溶性NO无色气态无味有毒难溶于水NO2红棕色气态刺激性有毒易溶于水(2)相互转化①NO→NO2：2NO＋O2===2NO2。②NO2→NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。微点拨：NO和NO2的收集方法①NO的收集：排水法。②NO2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)N2在通常状况下与O2反应生成NO2。()(3)合成氨反应属于自然固氮中的高能固氮。()(4)NO在空气中易转化为红棕色NO2。()(5)NO2与H2O的反应，NO2只作氧化剂。()[答案](1)×(2)×(3)×(4)√(5)×2．下列叙述中与氮的固定无关的是()A．工业合成氨B．工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物C．豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收B[氮的固定过程是使游离态的氮转化为含氮化合物的过程，B项，NH3转化为HNO3和其他氮的氧化物与氮的固定无关。]3．宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体，从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红色物质，产生红色的原因是()A．高温下N2遇空气生成NO2B．NO与空气反应生成NO2C．CO2遇NO反应生成NO2D．NO遇H2O反应生成NO2B[根据原高温气体均为无色，但现场却能看到红色可推知，是因为发生反应：2NO＋O2===2NO2。]氮气的性质和用途1．实验室可以通过向下排空气法收集氮气吗？原因是什么？提示：不能。由于氮气的密度与空气的接近，所以既不能用向上排空气法也不能用向下排空气法收集，应用排水法收集。2．在化学反应中氮气只作氧化剂吗？提示：不是。氮气是非金属单质，在化学反应中既可以作氧化剂又可以作还原剂，如与H2、Mg反应作氧化剂，与O2反应作还原剂。3．将1molN2、3molH2充入密闭容器中，在一定条件下反应，能否得到2molNH3？原因是什么？提示：不能。因为合成氨的反应是可逆反应，不能完全进行到底。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=====2NO。③氮气与镁反应：3Mg＋N2=====Mg3N2。(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。1．下列关于氮气的有关说法中，正确的是()A．氮气的化学性质很不活泼，不与任何物质发生反应B．纯净的氮气是不溶于水的无色气体，无毒无味且比空气略重C．一定条件下氮气与氢气发生化合反应生成氨，反应中N2表现还原性D．氮气常用作焊接金属的保护气，是利用氮气...