2022高中化學(xué) 第三章 自然界中的元素 第2節(jié) 氮的循環(huán) 第一課時 氮氣及其氧化物學(xué)案魯科版必修1

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1、2022高中化學(xué) 第三章 自然界中的元素 第2節(jié) 氮的循環(huán) 第一課時 氮氣及其氧化物學(xué)案魯科版必修1 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．了解氮循環(huán)的基本過程，知道氮循環(huán)過程中的基本物質(zhì)。 2．知道氮氣在一定條件下能夠與氧氣、氫氣發(fā)生反應(yīng)，并且了解氮的固定的相關(guān)知識。 3．了解氮的兩種氧化物：一氧化氮和二氧化氮的顏色、狀態(tài)、溶解性，一氧化氮與氧氣的反應(yīng)，二氧化氮與水的反應(yīng)，了解自然界形成硝酸的過程。 【課前預(yù)習(xí)案】 一、氮在自然界中的循環(huán) 氮氣以 態(tài)：存在于大氣中；以 態(tài)，存在于動植物體內(nèi)，土壤中和水體中。 二、 氮循環(huán)中的重要物質(zhì)及轉(zhuǎn)化 （一）氮氣

2、1、氮氣的物理性質(zhì): 氮氣是 色 味的氣體，密度 水溶性 2、氮氣的化學(xué)性質(zhì)：氮氣的化學(xué)性質(zhì) （填“活潑”或“不活潑”） （1）N2 與O2反應(yīng)： （2）N2與H2反應(yīng)（工業(yè)合成氨的反應(yīng)）： 可逆反應(yīng)：在 下，能同時向 進(jìn)行的反應(yīng)，方程式中用 表示。 3、氮的固定 （1）.

3、定義： 叫做氮的固定，簡稱 。 （2）.分類： 高能固氮 (N2 + O2== 2NO) 固氮 生物固氮 (如豆科植物的根瘤菌固氮) 氮的固定 工業(yè)合成氨 固氮 仿生固氮 （二）氮的氧化物 1、氮的氧化物（氮有多種價態(tài)的氧化物） 化合價 +1 +2 +3 +4 +5 對應(yīng)氧化物

4、 其中 、 分別是HNO2（亞硝酸）和HNO3的酸酐。 2、NO和NO2 （1）物理性質(zhì)： 顏色 狀態(tài) 氣味 毒性 水溶性 NO NO2 （2）化學(xué)性質(zhì)： 一氧化氮與氧氣的反應(yīng)： 二氧化氮與水的反應(yīng)： 思考：NO的收集方法： NO2的收集方法

5、： （3）NO、NO2的作用分別是什么？ NO ： NO2 ： 特別提醒　 (1)氮的氧化物都是大氣污染物。 (2)空氣中NO2是造成光化學(xué)煙霧的主要因素。 (3)空氣中NO、NO2主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等。 【預(yù)習(xí)檢測】 1.（雙選）下列反應(yīng)，氮元素被還原的是 （ ） A．N2 + O2 = 2NO

6、B．2NO2 N2O4 C．N2 + 3Mg = Mg3N2 D．N2 + 3H2 2NH3 2.關(guān)于氮氣的性質(zhì)的說法中，錯誤的是（ ） A.通常情況下，氮氣性質(zhì)很不活潑 B.可在氧氣中燃燒，生成一氧化氮 C.氮氣的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，其原因是兩原子間結(jié)合非常牢固 D.跟氫氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，氮氣是氧化劑 3.下列變化中，屬于氮的固定的是（ ） A.植物從土壤中吸收含氮的養(yǎng)料 B.豆科植物的根瘤菌吸收空氣中的氮氣，使之轉(zhuǎn)化成植物蛋白質(zhì) C.工業(yè)上將氨轉(zhuǎn)化成硝酸及其他氮的化合物 D.從空氣中分離氮氣 4.下列大氣污染物

7、中，能與人體血紅蛋白結(jié)合而引起中毒的氣體是 ( ) A. NO B. CO2 C. NO2 D. CO 5．下列過程屬于人工固氮的是（ ） A. 分離液態(tài)空氣制氮氣 B. 閃電時N2轉(zhuǎn)化為NO C. 工業(yè)合成氨 D. 豆科植物根瘤菌固氮 6、把少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中，再使逸出的氣體通過裝有足量的過氧化鈉顆粒的干燥管，最后收集到的氣體是 (　　) A．氧氣 B．一氧化氮 C．二氧化氮和氧氣 D．一氧化氮和氧氣

8、【課堂探究案】 【探究一】N2的化學(xué)性質(zhì) 從元素化合價分析氮氣具有 性（氧化性、還原性） 寫出下列方程式并指出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目 （1）氧化性： (工業(yè)上制氨氣） N2 + 3H2—— （2）還原性：（自然固氮） N2 + O2—— 【探究二】NO、NO2的化學(xué)性質(zhì) （完成下列方程式并指出各反應(yīng)的氧化劑、還原劑以及電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目） （1） NO + O2—— （2） NO2 + H2O—— 【思考】（1）如何除去NO中的NO2

9、？ （2）農(nóng)諺“雷雨發(fā)莊稼”是何道理？寫出該過程中的反應(yīng)方程式。 （3）鎂條在空氣中燃燒可能發(fā)生哪些反應(yīng)？寫出相應(yīng)的方程式。 【探究三】氮的氧化物的計算 例題1盛滿等體積NO和NO2的混合氣體的試管，倒置在水槽中，反應(yīng)完畢后，液面上升到試管的 （ ） A．1/2 B．1/3 C．2/3 D．5/6 例題2將容積為50 mL的量筒充滿二氧化氮和氧氣的混合氣體，將量筒倒置在盛滿水的水槽里，一段時間后，量筒里剩余氣體體積為5 mL。則原混合氣體中NO2和O2體積比可能是______ ____或___

10、__ ___。（若是50ml的NO和O2的混合氣體呢？體積比是 或 ） 【推薦作業(yè)】 1、實驗室制備下列氣體，只能用排水法收集的是（ ） A．NO2 B．NO C．O2 D．Cl2 2、下列反應(yīng)屬于氮的固定的是（ ） A N2和H2 反應(yīng)生成NH3 B NH3經(jīng)催化氧化生成NO C NO與O2反應(yīng)生成NO2 D 由NH3制尿素 3、將充有20mlN2和NO2氣體的試管倒立在水槽中，充分反應(yīng)后，試管殘留氣體10ml，則原混合氣體中N2和NO2的體積比是 （

11、 ） A．1 ：1 B．1 ：2 C．1 ：3 D．2 ：3 【反饋與檢測】 1、起固氮作用的化學(xué)反應(yīng)是（ ） A. N2和H2 在一定條件下反應(yīng)生成NH3 B. NO 與O2反應(yīng)生成NO2 C．NH3催化氧化生成NO Ｄ．由NH3制NH4HCO3和(NH4)SO4 2、下列氣體能造成空氣中光化學(xué)煙霧污染的是（ ） A．CO B．SO2 C．NO2 D．Cl2 3、（雙選）下列用途中應(yīng)用了氮氣的不活潑性的是

12、 （ ） A.金屬焊接時的保護(hù)氣，和氬氣混合填充燈泡 B.用于合成氨氣 C.工業(yè)上以氮氣為原料之一制取硝酸 D.保護(hù)糧食和水果 4、在NO2被水吸收的反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量比為 ( ) A. 3:1 B. 1:3 C. 1:2 D. 2:1 5、VL的密閉容器中通入amolNO和bmolO2,反應(yīng)后容器內(nèi)N原子數(shù)與O原子數(shù)之比為（ ） A、a/b B、a/2b C、a/(a+2b) D、

13、b/a 6、某混合氣體可能含有N2 、HCl、CO，把混合氣體依次通過足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO，氣體體積沒有變化，再通過足量的Na2O2固體，氣體體積減少，最后通過灼熱的銅網(wǎng)，經(jīng)充分反應(yīng)后，氣體體積又縮小但還有剩余氣體，以下對混合氣體組分的判斷，正確的是（ ） A. 一定有N2 和HCl ，沒有CO B. 一定有N2 、、HCl 和CO C. 一定有 N2 ，HCl 和CO至少有一種 D. 一定無N2 ， HCl 和CO至少有一種 7、將裝有30mLO2、NO混合氣體的量筒倒立于水槽中，反應(yīng)后氣體體積縮小為16mL，則原混合氣體中O2和

14、NO的體積比是 或 8、汽車尾氣已成為許多大城市空氣的主要污染源。汽車尾氣中含有CO、NO等多種污染物。 (1)汽車燃料中一般不含氮元素，尾氣中所含的NO是如何產(chǎn)生的？說明原因并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________。 (2)治理汽車尾氣中NO和CO的一種方法是在汽車的排氣管上裝一個催化轉(zhuǎn)化裝置，使NO與CO反應(yīng)，生成CO2和N2。反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。 (3)下列措施中，能減少或控制汽車尾氣污染有效且可行的是________。 ①制定嚴(yán)格的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格執(zhí)行 ②開發(fā)清潔能源汽車，如氫能汽車、太陽能汽車等 ③市民出行戴防護(hù)面具 ④市民大量移居城市郊區(qū)