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第二节氮的循环联想·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？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=2NO23NO2+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”。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天上人间地下N2NONO2HNO3NH3NH3、NH4+、NO3—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动物摄取植物吸收硝酸盐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二、氮循环中的重要物质色味态密度溶解性1、N2物理性质：二、氮循环中的重要物质色味态密度溶解性无色无味气体占大气总量的78%（体积分数）小于空气（1.25g/L）难溶于水1、N2物理性质：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：(二)、氮的氧化物名称化合价化学式一氧化二氮N2O一氧化氮NO三氧化二氮N2O3二氧化氮NO2四氧化二氮N2O4五氧化二氮N2O5+1+2+3+4+4+5笑气2、氮的氧化物NONO2色味态水溶性与氧气反应收集方法应用2、氮的氧化物NONO2色无色红棕色味、态无色、气体刺激性、气体水溶性不溶易溶，与水反应与氧气不反应收集方法排水法向上排空气法应用3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO22NO+O2=2NO22.3NO2+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+NO3NO2+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。=.html=.html2、氮的氧化物NONO2色无色红棕色味、态无色、气体刺激性、气体水溶性不溶易溶，与水反应与氧气不反应应用①传递神经信息的“信使分子”②比CO更易与血红蛋白结合造成缺氧使多种织物褪色，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3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2NO2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。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.C2、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BD3、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A3NO2+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。。。。。。。。。。。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•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。实验步骤现象解释（反应式）（1）（2）（3）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＝4HNO3NO2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：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。•【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•差量法：•3NO2＋H2O===2HNO3＋NOΔV3mL1mL3mL－1mL＝2mLx50mL－30mL＝20mL3mLx＝2mL20mL电弧法制备NO的实验室制法（铜与稀硝酸反应）的实验室制法（铜与浓硝酸反应）与O2反应加水（无声音）探究点二一氧化氮和二氧化氮1．两支大试管，分别集满NO和NO2气体，观察他们的颜色状态，嗅闻他们的气味，比较他们密度的大小。填写下表：色、态气味密度溶解性毒性NONO2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3．对于二氧化氮溶于水的实验，按表中要求将其实验现象和实验结论填入下表空格内：实验步骤实验现象实验结论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=2NO23NO2+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。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。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C2.3NO2+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1：23、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？3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2NO+O2＝2NO24NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3NO2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问题4.要使NO尽可能被水吸收,需要通入多少体积的O2?2NO+O2==2NO2①3NO2+H2O=2HNO3+NO②同理推出(1)X3+(2)X2得:(1)X36NO+3O2==6NO2(2)X26NO2+2H2O==4HNO3+2NO4NO+3O2+2H20=4HNO3NO与O2以4︰3的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。+思考·讨论1、现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛满水的水槽中，足够长的时间后，有什么现象？试管中气体的颜色褪去,液面上升，剩余气体大约占试管总体积的1/3。3NO2+H2O=2HNO3+NO2、若使试管中液面上升，可采取什么措施？通入氧气2NO+O2==2NO24NO+3O2+2H20=4HNO3当V(NO):V(O2)=4:3时,恰好反应,无气体剩余当V(NO):V(O2)4:3时,▁▁过量,剩余气体▁▁当V(NO):V(O2)4:3时,▁▁过量,剩余气体▁▁NOO2想一想?NOO2已知V(NO2):V(O2)=4:1时,完全被水吸收4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO31.V(NO2):V(O2)4:1时▁▁过量,剩余气体为▁▁2.当V(NO2):V(O2)=7:1时,▁▁过量,过量▁▁份,剩余气体为▁▁,剩余▁▁份.NO2NO剩余的NO2会继续反应3NO2+H2O==2HNO3+NONO23NO1