高中化学 3.2.1自然界中氮的循环 氮的氧化物学案 鲁科版必修1-鲁科版高一必修1化学学案VIP免费

第2节氮的循环第1课时自然界中氮的循环氮的氧化物1.氮的固定是指使游离态的氮转化为化合态氮的过程。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2NH31．空气是由哪些成分组成的？其体积分数各是多少？提示：N2：78%，O2：21%，稀有气体：0.94%，CO2：0.03%，其他：0.03%。2．氮气的性质与相应的用途是什么？提示：(1)化学性质稳定——作粮食、果瓜、焊接金属的保护气。(2)不燃烧、不支持燃烧——灭火。(3)与H2反应——制造硝酸、氮肥的原料。(4)液态温度低、性质稳定、无毒——做冷冻麻醉剂。自然界中氮的循环[新知探究]探究1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。探究2自然界中氮的循环对应学生用书P54探究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。[成功体验]1．判断正误。(1)化合态的氮元素只显一种价态。()(2)游离态氮转化成化合态氮时，氮元素被氧化。()(3)NH、NH3、NO中氮元素均显－3价。()(4)NH3中氮元素只有还原性，NO中氮元素只有氧化性。()(5)等质量的N2和CO所含分子数目相同。()(6)22.4LN2所含的电子数为2NA。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×氮气[新知探究]探究1物理性质颜色状态气味密度水溶性无色气体无味与空气相近不溶探究2化学性质(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。探究3氮的固定(1)定义：使游离态氮转化为化合态氮的过程。(2)分类：[必记结论](1)N2和CO的相对分子质量相同，与空气接近，故N2、CO的密度与空气接近，实验室只能用排水法收集。(2)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。(3)可逆反应必须满足“两同”：①相同条件；②正反方向同时进行。(4)高能固氮指N2在雷电作用下生成NO；生物固氮指植物根瘤菌把N2转化成NH、NO。[成功体验]2．判断正误。(1)实验室可用排空气法收集N2。()(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)2H2O=====2H2↑＋O2↑和2H2＋O2=====2H2O属于可逆反应。()(5)N2与H2反应时，N2作氧化剂；N2与O2反应时，N2作还原剂。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√氮的氧化物[新知探究]探究1氮的氧化物的种类化合价＋1＋2＋3＋4＋5对应氧化物N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5探究2NO和NO2的性质(1)物理性质。NONO2颜色无色红棕色状态气态气态气味无味刺激性毒性有毒有毒水溶性难溶易溶(2)相互转化。①NO→NO2：2NO＋O2===2NO2。②NO2→NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。[必记结论](1)“雷雨发庄稼”的化学原理：N2――→NOO2,NO2――→HNO3――→硝酸盐(氮肥)(2)NO和NO2的收集方法：①NO的收集：NO易与氧气反应，难溶于水也不与水反应，因此，实验室中收集NO用排水法而不用排空气法。②NO2的收集：NO2易与水反应，难被氧气氧化，且密度比空气大。因此，实验室中收集二氧化氮用向上排空气法而不用排水法。[成功体验]3．(好题共享·选自人教版教材P96·T4)下列气体中，不能用排空气法收集的是()A．H2B．CO2C．NOD．O2解析：选CNO极易与O2反应：2NO＋O2===2NO2，故不能用排空气法收集。4．(好题共享·选自人教版教材P96·T7)在NO2与水的反应中()A．氮元素的化合价不发生变化B．NO2只是氧化剂C．NO2只是还原剂D．NO2既是氧化剂，又是还原剂解析：选D在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，NO2中N元素为＋4价，而HNO3中N元素为＋5价，NO中N元素为＋2价，反应前后N元素化合价既升高又降低，故NO2既作氧化剂又作还原剂。考查氮气的组成、结构、性质和制法1.氮分子的结构氮分子是由氮原子构成的双原子分子。由于氮分子中两个氮原子之间共用三对电子，使每个原子都达到稳定...