1、第三章 第二节 氮的循环(第 1 课时氮气及其氧化物)班级: 姓名: 编审:林小丽 【学习目标】1了解氮循环的基本过程,知道氮循环过程中的基本物质。2知道氮气在一定条件下能够与氧气、氢气发生反应,并且了解氮的固定的相关知识。3了解氮的两种氧化物:一氧化氮和二氧化氮的颜色、状态、溶解性,一氧化氮与氧气的反应,二氧化氮与水的反应,了解自然界形成硝酸的过程。【课前预习案】一、氮在自然界中的循环氮气以 态:存在于大气中;以 态,存在于动植物体内,土壤中和水体中。 二、 氮循环中的重要物质及转化(一)氮气1、氮气的物理性质:氮气是 色 味的气体,密度 水溶性 2、氮气的化学性质:氮气的化学性质 (填“活
2、泼”或“不活泼” ) (1)N 2 与 O2反应: (2)N 2与 H2反应(工业合成氨的反应): 可逆反应:在 下,能同时向 进行的反应,方程式中用 表示。3、氮的固定1.定义: 叫做氮的固定,简称 。2.分类: 高能固氮 (N 2 + O2= 2NO)固氮 生物固氮 (如豆科植物的根瘤菌固氮)氮的固定 工业合成氨固氮 仿生固氮 (二)氮的氧化物 1、氮的氧化物(氮有多种价态的氧化物)化合价 +1 +2 +3 +4 +5对应氧化物其中 、 分别是 HNO2(亚硝酸)和 HNO3的酸酐。2、NO 和 NO2 (1)物理性质:颜色 状态 气味 毒性 水溶性NONO2(2)化学性质:一氧化氮与氧气
3、的反应: 二氧化氮与水的反应: 思考:NO 的收集方法: NO 2的收集方法: (3)NO、NO 2的作用分别是什么? NO : NO2 : 特别提醒 (1)氮的氧化物都是大气污染物。(2)空气中 NO2是造成光化学烟雾的主要因素。(3)空气中 NO、NO 2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。【预习检测】1.(双选)下列反应,氮元素被还原的是 ( )AN 2 + O2 = 2NO B2NO 2 N2O4 CN 2 + 3Mg = Mg3N2 DN 2 + 3H2 2NH32.关于氮气的性质的说法中,错误的是( )A.通常情况下,氮气性质很不活泼 B.可在氧气中燃烧,生成一氧化氮C
4、.氮气的化学性质比较稳定,其原因是两原子间结合非常牢固D.跟氢气在一定条件下发生反应,氮气是氧化剂3.下列变化中,属于氮的固定的是( )A.植物从土壤中吸收含氮的养料B.豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气,使之转化成植物蛋白质C.工业上将氨转化成硝酸及其他氮的化合物D.从空气中分离氮气4.下列大气污染物中,能与人体血红蛋白结合而引起中毒的气体是 ( )A. NO B. CO2 C. NO2 D. CO5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6、把少量 NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足
5、量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是 ( )A氧气 B一氧化氮C二氧化氮和氧气 D一氧化氮和氧气班级 姓名_ 【课堂探究案】【探究一】N 2的的化学性质从元素化合价分析氮气具有 性(氧化性、还原性)写出下列方程式并指出该反应中电子转移的数目(1)氧化性: (工业上制氨气) N 2 + 3H2 (2)还原性:(自然固氮) N 2 + O2 【探究二】NO、NO 2的化学性质(完成下列方程式并指出各反应的氧化剂、还原剂以及电子转移的数目)(1) NO + O 2 (2) NO 2 + H2O【思考】 (1)如何除去 NO 中的 NO2?(2)农谚“雷雨发庄稼”是何道理?写出该过程中的反应方
6、程式。(3)镁条在空气中燃烧可能发生哪些反应?写出相应的方程式。【探究三】氮的氧化物的计算例题 1 盛满等体积 NO 和 NO2的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应完毕后,液面上升到试管的 ( )A1/2 B1/3 C2/3 D5/6例题 2 将容积为 50 mL 的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体,将量筒倒置在盛满水的水槽里,一段时间后,量筒里剩余气体体积为 5 mL。则原混合气体中 NO2和 O2体积比可能是_ _或_ _。 (若是 50ml 的 NO 和 O2的混合气体呢?体积比是 或 )【课堂检测】1、实验室制备下列气体,只能用排水法收集的是( )ANO 2 BNO CO 2 DCl
7、22、下列反应属于氮的固定的是( )A N2和 H2 反应生成 NH3 B NH3经催化氧化生成 NO C NO 与 O2反应生成 NO2 D 由 NH3制尿素3、将充有 20mlN2和 NO2气体的试管倒立在水槽中,充分反应后,试管残留气体 10ml,则原混合气体中 N2和 NO2的体积比是 ( ) A1 :1 B1 :2 C1 :3 D2 :3【课后拓展案】【基础练习】1、起固氮作用的化学反应是( )A. N2和 H2 在一定条件下反应生成 NH3 B. NO 与 O2反应生成 NO2 CNH 3催化氧化生成 NO 由 NH3制 NH4HCO3和(NH 4)SO42、下列气体能造成空气中光
8、化学烟雾污染的是( )ACO BSO 2 CNO 2 DCl 23、 (双选)下列用途中应用了氮气的不活泼性的是 ( )A.金属焊接时的保护气,和氩气混合填充灯泡 B.用于合成氨气 C.工业上以氮气为原料之一制取硝酸 D.保护粮食和水果4、在 NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和氧化反应的物质的质量比为 ( )A. 3:1 B. 1:3 C. 1:2 D. 2:15、VL 的密闭容器中通入 amolNO 和 bmolO2,反应后容器内 N 原子数与 O 原子数之比为( )A、a/b B、a/2b C、a/(a+2b) D、b/a【拓展提高】6、某混合气体可能含有 N2 、HCl、CO,把混合
9、气体依次通过足量的 NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积没有变化,再通过足量的 Na2O2固体,气体体积减少,最后通过灼热的铜网,经充分反应后,气体体积又缩小但还有剩余气体,以下对混合气体组分的判断,正确的是( )A. 一定有 N2 和 HCl ,没有 CO B. 一定有 N2 、 、HCl 和 CO C. 一定有 N 2 ,HCl 和 CO 至少有一种 D. 一定无 N2 , HCl 和 CO 至少有一种7、将装有 30mLO2、NO 混合气体的量筒倒立于水槽中,反应后气体体积缩小为 16mL,则原混合气体中 O2和 NO 的体积比是 或 8、汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。汽车尾气中含有 CO、NO 等多种污染物。(1)汽车燃料中一般不含氮元素,尾气中所含的 NO 是如何产生的?说明原因并写出有关反应的化学方程式:_。(2)治理汽车尾气中 NO 和 CO 的一种方法是在汽车的排气管上装一个催化转化装置,使 NO 与CO 反应,生成 CO2和 N2。反应的化学方程式是_。(3)下列措施中,能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是_。制定严格的汽车尾气排放标准,并严格执行开发清洁能源汽车,如氢能汽车、太阳能汽车等市民出行戴防护面具 市民大量移居城市郊区