氮的循环自然界中氮的循环

关于氮的循环自然界中氮的循环第1页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三第2页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三联想·质疑1.闪电时空气中会发生哪些化学反应？2.俗语说“雷雨发庄稼”，这句话隐含着什么原理？第3页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三

在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。

N2+O2

====2NO放电或高温2NO

+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO雷雨发庄稼

由雷电作用是地球上氮盐天然合成的主要途径，氮盐是植物生长所必须的大量营养盐，在工业时代之前，农业不使用化肥，雷雨天降水中的氮盐相当给农作物施了一次肥，能促进其生长，所以说“雷雨发庄稼”。第4页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三一、氮在自然界中的循环1.氮在自然界中的存在形式

氮元素{游离态:N2化合态:铵盐、硝酸盐(KNO3、NaNO3、蛋白质、核酸)2.自然界中氮的循环过程第5页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三天上人间地下N2NONO2HNO3NH3NH3、NH4+、

NO3—第6页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三自然界中氮的循环过程动物中有机氮植物中有机氮大气中的氮氮的固定（生物固氮、高能固氮、人工固氮）土壤中的氮(铵盐→硝酸盐)细菌分解动物排泄物及遗体植物遗体动物摄取植物吸收硝酸盐第7页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三人类的活动会影响氮的循环N2NH3化学活动各种氮肥化石燃料的燃烧、森林、农作物枝叶的燃烧NxOy进入陆地和海洋参与氮的循环第8页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三二、氮循环中的重要物质1、N2

物理性质：第9页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三二、氮循环中的重要物质1、N2

物理性质：第10页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三

合成氨、仿生固氮(本课75页)生物固氮：90%如豆科植物高能固氮：10%如闪电自然固氮氮的固定

使空气中游离态的氮转化为含氮的化合物的方法叫做氮的固定，简称固氮人工固氮：第11页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三(二)、氮的氧化物+1+2+3+4+4+5笑气第12页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三2、氮的氧化物第13页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三2、氮的氧化物3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO

+O2=2NO2

2NO+O2=2NO2第14页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三2.3NO2+H2O=2HNO3+NO反应中， (1)NO2是酸性氧化物吗？(2)n(氧化剂):n(还原剂)=？(3)如何使尽可能多的NO2被水吸收转化为硝酸1.怎样除去NO中的NO2?思考：＋4＋5＋23NO2+H2O===2HNO3+NO第15页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三3NO2+H2O=2HNO3+NO此反应可用于工业制硝酸，但二氧化氮可使多种织物褪色，损坏织物和尼龙制品，对金属材料与非金属材料也有腐蚀作用。/v_show/id_XOTA4MDM5MTI=.html/v_show/id_XOTA4MDk3NTY=.html第16页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三2、氮的氧化物3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO

+O2=2NO2

第17页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三第18页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三第19页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三第20页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三NO2的危害！！

健康危害：氮氧化物主要损害呼吸道。

环境危害：对环境有危害，对水体、土壤

和大气造成污染。

燃爆危险：该品助燃，有毒，具刺激性。第21页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三练习1.下列反应不属于氮的固定的是（）A.N2＋O22NO放电N2＋3MgMg3N2点燃B.N2＋3MgMg3N2点燃3NO2＋H2O2HNO3＋NOC.N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3D.C第22页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三2、说法不正确的是（）A、一氧化氮能与人体内的血红蛋白结合。B、一氧化氮有刺激性的气味。C、二氧化氮可用来造硝酸D、一氧化氮是红棕色气体BD第23页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三3、起固氮作用的反应是（）A、N2和H2在一定条件下合成NH3B、NO与O2反应生成NO2C、NH3催化氧化生成NOD、由NH3制硝酸铵A第24页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2×24NO2+O2+2H2O=4HNO3

+）3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2×3×2+）4NO+3O2+2H2O=4HNO3

两个重要的反应方程式:当V(NO2):V(O2)=4:1时，NO2可完全转化为硝酸当V(NO):V(O2)=4:3时，NO可完全转化为硝酸第25页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三N2的用途：液氮是火箭燃料的推进剂液氮用于治病：如外科手术中的“冷刀”液氮可以治愈早中期癌症氮气用做食物的保鲜充氮包装、充氮灯泡制取氮肥合成染料制造炸药。。。。。。。。。。。第26页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三第27页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三练习一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约为原体积的多少？2NO＋O22NO23NO2＋H2O2HNO3＋NO上述两个反应可多次循环，综合两式，整理得总反应式4NO＋3O2＋2H2O4HNO3分析：NO和O2的体积比为4:3，等体积混和，剩余O2¼体积，为原混合气体的1/8答案：1/8第28页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三将NO2和O2混和气体同时通入水中发生的反应？迁移2NO＋O22NO23NO2＋H2O2HNO3＋NO①②上述两个反应多次循环，综合①②可得总反应关系式4NO2＋O2＋2H2O4HNO3第29页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。1、请你设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收。将充满NO2的试管倒立在水槽红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处3NO2+H2O=2HNO3+NO往试管通入O2无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失继续通入O2水逐渐充满试管2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO科学探究第30页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三

在这个过程中要通入多少O2，NO2才能完全转变成HNO3呢？

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2NO+O2＝

2NO24NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3

NO2与O2以4︰1的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。①②①×2得：(工业合成硝酸)6NO2＋2H2O＝4HNO3＋2NO③②+③得：问题探究第31页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2×24NO2+O2+2H2O=4HNO3

+）3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2×3×2+）4NO+3O2+2H2O=4HNO3

两个重要的反应方程式:当V(NO2):V(O2)=4:1时，NO2可完全转化为硝酸当V(NO):V(O2)=4:3时，NO可完全转化为硝酸第32页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？（从原料的充分利用、减少污染物的排放等方面考虑。）------工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。第33页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三【活学活用】2．将装有50mLNO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为30mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是()A．5∶3B．3∶5C．3∶2D．2∶3【解析】

判断此题可根据化学方程式，运用差量法进行计算，由所得结果来确定正确的选项。设混合气体中NO2的体积为x第34页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三差量法：3NO2＋H2O===2HNO3＋NOΔV第35页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三/v/b/69457291-2601058842.html#69453926电弧法制备NO/v/b/69457291-2601058842.html#69457291NO的实验室制法（铜与稀硝酸反应）/v/b/69454202-2601058842.html

NO2的实验室制法（铜与浓硝酸反应）/v/b/31600693-1719889611.html#31600693NO与O2反应加水（无声音）第36页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三第37页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三无色气体红棕色气体无味刺激性气味比空气略大比空气大难溶于水易溶于水有毒有毒第38页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三试管内气体颜色慢慢变为无色，水面不断上升，最后静止在距试管底部约1/3处NO2不能全部被水吸收，有无色气体NO生成第39页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三水面不断上升，最后试管内无色气体约为原NO2体积的1/3，通入适量O2后液面继续上升，最后试管全部充满液体水面不断上升，最后试管全部充满液体NO2溶于水生成的NO全部与O2反应被水吸收NO2可被NaOH溶液全部吸收把充满NO2的试管倒立水中，再通入O2第40页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。

N2+O2

====2NO放电或高温2NO

+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO雷雨发庄稼；一场雷雨一层肥包含的化学方程式记忆第41页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三NO2的危害！！

健康危害：氮氧化物主要损害呼吸道。

环境危害：对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。

燃爆危险：该品助燃，有毒，具刺激性。第42页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三一氧化氮中毒，是我国北方城镇、农村在寒冷冬季教常见的意外事故，其原因多是家庭用煤炉取暖不当，一氧化氮排出不畅，造成中毒。第43页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三第44页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三第45页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三第46页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三练习下列过程属于人工固氮的是（）

A、分离液态空气制氮气

B、闪电时N2转化为NOC、工业合成氨

D、豆科植物根瘤菌固氮C第47页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三2.3NO2+H2O=2HNO3+NO反应中， (1)NO2是酸性氧化物吗？(2)n(氧化剂):n(还原剂)=？1.怎样除去NO中的NO2?思考记忆：通过水洗不是1：2第48页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三3、在持续通入氧气的情况下能否使倒扣在水槽中的一试管的二氧化氮液面不断上升,直至试管完全被液体充满?思考·讨论分析:

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2NO+O2＝

2NO2

在这个过程中要通入多少O2，NO2才能完全转变成HNO3呢？

第49页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2NO+O2＝

2NO24NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3

NO2与O2以4︰1的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。①②①×2得：(工业合成硝酸)6NO2＋2H2O＝4HNO3＋2NO③②+③得：+2NO+O2

＝2NO2第50页，讲稿共54页，2023年5月2日，星期三问题4.要使NO尽可能被水吸收,需要通入多少体积的O2?

2NO+