2022-2022学年化学鲁科版自然界中氮的循环同步导学案

第2节氮的循环第1课时自然界中氮的循环、氮气及氮的氧化物一、自然界中氮的循环1．氮的存在形态氮是地球上含量丰富的一种元素，以______的形式存在于大气中，以________的形式存在于动植物体、土壤和水体中。2．氮在自然界中的循环(1)在自然界中豆科植物根部的__________把空气中的氮气转变为__________等含氮的化合物。在放电条件下，空气中少量的______与______化合生成NO，NO和O2迅速生成______并随水进入土壤和水体。(2)人们通过化学方法把空气中的氮气转化为____，再根据需要进一步转化成各种含氮化合物(如______、______)。二、氮气1．物理性质颜色状态气味水中的溶解性无色气体无味难溶于水2．化学性质N2——eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(与氧气)),\o(→,\s\up7(与氢气))))3．氮的固定(1)概念：使空气中__________的氮转化为____________的过程。(2)分类氮的固定eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(自然固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(固氮,固氮)),人工固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(固氮,固氮))))三、氮的氧化物1．氮的氧化物化合价＋1＋2＋3＋4＋5对应氧化物N2O____N2O3______、N2O4N2O5和NO2(1)物理性质物质性质NONO2颜色无色红棕色状态气体气体气味无味刺激性气味毒性有毒有毒水溶性难溶易溶(2)相互转化(3)影响①NO：是传递神经信息的“信使分子”，但容易与血红蛋白结合而使人体缺氧。②NO2：能损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属材料有腐蚀作用。知识点1氮的固定1．下列属于自然固氮的是()A．N2和O2在雷电作用下生成NOB．某金属化合物将氮气转化为化合态氮C．在一定条件下使N2、H2合成NH3D．NO生成NO2知识点2氮气的性质2．氮气能大量存在于空气中的根本原因是()A．氮气性质稳定，即使在高温下也很难跟其他物质发生反应B．氮气比空气轻，且不溶于水C．氮分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定D．氮气无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应3．下列关于N2的说法中错误的是()A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气B．N2＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一C．N2在空气中约占总质量的eq\f(4,5)D．在反应：3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(高温))Mg3N2中，N2作氧化剂知识点3一氧化氮的性质4．最新研究表明：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是()A．NO是一种红棕色的气体B．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等C．常温常压下，NO不能与空气中的O2直接化合D．NO易溶于水，不能用排水法收集5．在体积为VL的密闭容器中，通入amolNO和bmolO2，反应后容器内氮原子与氧原子个数之比为()\f(a,b)\f(a,2b)\f(a,a＋2b)\f(a,2a＋b)知识点4二氧化氮的性质6．实验室收集NO、NO2两种气体()A．均可用排水法B．均可用向上排气法C．NO用向上排气法，NO2用排水法D．NO用排水法，NO2用向上排气法7．将盛有N2和NO2(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是()A．1∶1B．1∶2C练基础落实1．下列不属于氮的固定的是()A．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐B．雷雨时空气中的N2与O2化合成NOC．工业合成氨D．NO与O2合成NO2，进而被水吸收生成HNO32．诺贝尔化学奖曾授予德国化学家GerhardErtl，以表彰他在固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是()A．CO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用B．汽车尾气中NOx在铂表面发生反应的产物是N2C．CO在铂表面可能和O2、NOx反应D．NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合3．NO2被水吸收发生反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，判断发生还原反应和发生氧化反应的物质，其物质的量比为()A．3∶1B．1∶3C4．下列气体均有毒，使人中毒的原理与CO相似的是()A．Cl2B．SO2C．NO5．A．C3N3(OH)3与HNCO为同一物质B．HNCO是一种很强的氧化剂C．1molNO2在反应中转移的电子为4molD．反应中NO2是还原剂练方法技巧6．把3体积的NO2气体依次通过下列3个分别装有：①NaHCO3饱和溶液，②浓H2SO4，③Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶中的气体应是(同温同压下测定)()A．1体积NOB．2体积NO2和体积O2C．2体积O2D．体积O2练综合拓展7.利用如图所示的装置收集以下7种气体：①H2②Cl2③O2④HCl⑤NH3⑥NO⑦NO2(1)若烧瓶是干燥的，则由B口进气，可收集的气体有______________，由A口进气，可收集的气体有________。(2)若在烧瓶内充满水，可收集的气体有________，气体应由________口进入。(3)若烧瓶中装入适量浓硫酸，可以用它来干燥的气体有______________，气体应由________口进入。8．2008年5月17日新疆电视台(午间新闻)报道：我国新增阿勒泰大气背景监测点。这标志着气候条件独特、空气质量优良的新疆阿勒泰市已成为我国第8个国家大气背景监测点。监测点安装的监测设备可监测日常二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等污染物。NO分子因污染空气而臭名昭著，近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题：(1)NO对环境的危害在于________(填编号)。A．破坏臭氧层B．高温下能使一些金属氧化C．造成酸雨D．与人体血红蛋白结合(2)在含Cu＋的酶的活化中心，亚硝酸根离子(NOeq\o\al(－,2))可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：_________________________________________________________________________________________________________________。(3)“绿色奥运”是2022年北京奥运会的主题之一，为迎接奥运，减少空气污染，北京为汽车加装了“三效催化净化器”，可将尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为参与大气循环的无毒混合气体，该气体是()A．二氧化碳和氮气B．二氧化碳和二氧化氮C．二氧化碳和氧气D．二氧化碳和氢气(4)氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3总反应：2O3=3O2在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl是__________________。第2节氮的循环第1课时自然界中氮的循环、氮气及氮的氧化物基础落实一、1．单质化合态2．(1)根瘤菌硝酸盐氮气氧气NO2(2)氨气氮肥硝酸二、2．N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NON2＋3H22NH33．(1)游离态含氮化合物(2)高能生物合成氨仿生三、1．NONO22．(2)①2NO＋O2=2NO2②3NO2＋H2O=2HNO3＋NO对点训练1．A[所谓自然固氮即通过闪电或一些微生物将空气中的N2通过生物化学过程转化为含氮的化合物。]2．C[N2性质稳定，但高温下可与O2等物质反应，在反应中表现出氧化性或还原性；氮气比空气轻且不溶于水并不是N2能大量存在于空气中的根本原因。]3．C[N2在空气中的体积含量约为eq\f(4,5)，而不是质量含量。]4．B[NO是一种无色难溶于水的气体，可用排水法收集，常温常压下NO很容易与O2直接化合成NO2。]5．C6．D[NO易与空气中的O2反应，NO2与水反应，故前者不能用排气法收集，后者不能用排水法收集。]7．C[将试管倒立于水中，只有NO2和H2O反应，生成的NO与没发生反应的N2为剩余气体。设原气体的体积为V，NO2的体积为x，根据差量法求解：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO体积减少32xeq\f(V,2)解得：x＝eq\f(3V,4)故V(N2)＝V－eq\f(3V,4)＝eq\f(V,4)故eq\f(VN2,VNO2)＝eq\f(1,3)。]课后作业练基础落实1．D[氮的固定指游离态氮元素转化为化合态氮元素。化合态氮元素间转化不属于氮的固定。]2．D[CO、NOx在铂表面发生的反应为CO＋NOxCO2＋N2(未配平)，也可能是CO与O2反应，此过程中铂作催化剂。CO2不能与人体中的血红蛋白结合。]3．4．C[NO和CO均易与血红蛋白结合，一旦结合就易导致人体缺氧。]5．C[化学反应①是三聚氰酸的转化，生成氰酸(HNCO)，故二者不是同一物质；据反应②知：→eq\o(N2,\s\up6(0))，故NO2是氧化剂，HNCO是还原剂，1molNO2转移4mol电子，所以选C。]练方法技巧6．D练综合拓展7．(1)②③④⑦①⑤(2)①③⑥A(3)①②③④⑥⑦B解析(1)从B口进气是收集密度比空气大的气体；若从A口进气则收集密度比空气小的气体，但排空气法收集的气体必须与O2不反应，且密度与空气密度相差较大。(2)若用排水法收集，则气体必须不溶于水且不与水反应，应从A口进。(3)用浓H2SO4干燥气体，必须从B口进气。8．(1)ACD(2)Cu＋＋NOeq\o\al(－,2)＋2H＋=Cu2＋