2020_2021学年新教材高中化学第3章物质的性质与转化第3节第1课时自然界中氮的循环氮的固定学案鲁科版必修120210317268

1、第1课时自然界中氮的循环氮的固定学习目标1了解氮循环的基本过程，认识氮循环中的重要物质以及人类活动对氮循环的影响，树立环保意识。2知道氮气在一定条件下能够与氧气、氢气反应，了解氮的固定的相关知识。3了解NO、NO2的物理及化学性质。(重点)授课提示：对应学生用书第61页一、自然界中氮的循环1自然界中氮的循环2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。二、氮的固定1氮气(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水。(2)化学性质：通常状况下，化学性质不活泼。2氮的固定(1)定义：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。(2)分类。注意：含氮化合物之

2、间的转化不属于氮的固定。3一氧化氮(1)无色、难溶于水的气体；(2)结合血红蛋白的能力比CO强，毒性较大；(3)是一种“信使分子”；(4)常温下与空气中的氧气迅速化合。2NOO2=2NO2。4二氧化氮(1)红棕色有刺激性气味的有毒气体，易溶于水；(2)能使多种织物褪色，有腐蚀作用；(3)与水反应3NO2H2O=2HNO3NO。注意：NO2不是酸性氧化物。多维思考自主预习1下列说法不正确的是()A豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮是化学变化B汽车尾气中排放的氮氧化合物是由游离态氮转化来的C化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物D植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环答案：C2在通常状况下，氮气很

3、稳定，这句话是指氮气的()A物理性质B化学性质C物理变化 D化学变化答案：B3下列反应中氮元素只发生还原反应的是()AN2O22NOB2NOO2=2NO2CN23H22NH3D3NO2H2O=2HNO3NO答案：C4一氧化氮对SARS病毒的抑制作用明显。下列关于NO的说法正确的是()ANO是酸性氧化物BNO只能通过人工合成CNO是大气污染物，会形成酸雨DNO可以用向下排空气法收集答案：C5下列反应属于氮的固定的是()A工业合成氨B由氨气制备碳酸氢铵C铜与浓硝酸反应产生NO2DNH4Cl与Ca(OH)2反应生成NH3答案：A授课提示：对应学生用书第62页要点一自然界中氮的循环1自然界中氮的循环2

4、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。3预测下列物质的氧化性、还原性物质NH3N2NONO2HNO3N化合价30245预测性质还原性氧化性还原性氧化性还原性氧化性还原性氧化性探究应用下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是()A氮元素均被氧化B工业合成氨属于人工固氮C含氮无机物和含氮有机物可相互转化D碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环答案：A要点二氮气从元素化合价分析氮气具有既有氧化性又有还原性(填“氧化性”“还原性”或“既有氧化性又有还原性”)，从分类的角度分析氮气可能具有的性质：与金属单质反应，与某些非金属单质反应。1化学性质(1)

5、N2H2：N23H22NH3。(表现了氧化性)应用：工业上制氨气可逆反应：在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应。(2)N2O2：N2O22NO。(表现了还原性)2氮的固定(1)定义：使游离态的氮转化为含氮化合物的过程。(2)分类：氮的固定说明：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。3氮气的用途(1)化学性质稳定做粮食、瓜果、焊接金属的保护气。(2)不燃烧、不支持燃烧灭火。(3)与H2反应生成氨气制造硝酸、氮肥的原料。(4)液态温度低、性质稳定、无毒做冷冻麻醉剂。4工业制法空气中含有大量的氮气，空气是工业制取氮气的主要原料，生产方法主要是分离液态空

6、气，并制得液氧。 问题探究1实验室收集N2的方法是什么？为什么？答案：只能用排水法收集，不能用排空气法。N2的密度与空气接近，实验室只能用排水法收集。22H2O2H2O2和2H2O22H2O是否属于可逆反应？CO2H2O=H2CO3和H2CO3=CO2H2O是否属于可逆反应？答案：可逆反应必须满足“两同”：相同条件；正反方向同时进行。2H2O2H2O2和2H2O22H2O不是可逆反应，因为反应的条件不同；CO2H2O=H2CO3和H2CO3=CO2H2O是可逆反应，因为在相同的条件下，同时进行。题组过关判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)实验室可用排空气法收集N2。()(2)N2在通常

7、状况下与O2反应生成NO2。()(3)含成氨反应属于自然固氮中的高能固氮。()(4)N2与H2反应时，N2做氧化剂；N2与O2反应时，N2做还原剂。()(5)游离态氮转化成化合态氮时，氮元素被氧化。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)要点三氮的氧化物1常见氮的氧化物有：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。2NO、NO2的收集方法及相互转化NONO2收集方法排水法向上排空气法转化NONO2NO2NO问题探究1请写出NO2与H2O反应的离子方程式，标出电子转移的方向及数目，并指出反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比。答案：2如何除去NO中的NO2?答案：将气体通过盛有水的洗气瓶。

8、3放电条件下，N2和过量氧气反应的产物是什么？NO2能不能由单质直接化合而成？答案：放电条件下N2和O2反应的产物是NO，NO与过量的氧气反应生成NO2；NO2不能由单质直接化合而成。归纳总结1氮氧化物与O2、H2O反应的计算NO2和O2的混合气体溶于水时，根据反应：4NO2O22H2O=4HNO3若NO2有剩余，再根据3NO2H2O=2HNO3NO2NO和O2同时通入水中时，此时的反应为：4NO3O22H2O=4HNO3题组过关1用排水法收集12 mL NO于试管中，然后向倒立于水槽中的该试管内间歇地通入O2共12 mL。下面的说法中，正确的是()A剩余NOB剩余NO2C试管中气体为红棕色D

9、试管内气体先变为红棕色，后红棕色消失，反复几次，最后剩余无色气体解析：向NO中间歇通入O2发生的反应为：2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO由32得：4NO3O22H2O=4HNO3，等体积的NO和O2反应最终剩余O2。答案：D2标准状况下，将NO2和O2按体积比43混合后充入干燥烧瓶中，然后将烧瓶倒立于水中使混合气体充分反应，则烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度为()A. molL1B. molL1C. molL1D. molL1解析：此类题目可用赋值法来解。设烧瓶的体积为1 L，因V(NO2)V(O2)43，故在1 L混合气体中V(NO2) L，V(O2) L。烧瓶中残留O2的体积： L L L，故溶液充满烧瓶体积的。所以c(HNO3)()mol L molL1。答案：C学科素养培养(十七)变化观念授课提示：对应学生用书第64页培养方向能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。素养特训如图所示，向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题：(1)写出观察到的现象(可不写满，也可补充)：_。_。_。(2)最终试管中剩余的气体是_，其体积为_。解析：(1)NO遇O2迅速反应生成NO22NOO2=2NO2，然后NO2与水反应：3NO2H2O=2HNO3NO，导致试管