氮的循环

第2节氮的循环学习目标：1.了解自然界中氮的循环。2.了解氮的固定及氮的固定主要的形式。3.了解氮气和氮的两种氧化物的性质。重难点：氮气和氮的两种氧化物的性质氮元素{游离态:N2化合态:氮的氧化物氨（NH3）铵盐、硝酸盐(KNO3、NaNO3）蛋白质、核酸等一、自然界中氮的循环（阅读P73-74）思考：氮循环过程中的重要物质有哪些？N2、氮的氧化物、氨、铵盐、HNO3二、氮循环中的重要物质及其变化(一）氮气与氮的固定1、氮气(1)氮气的物理性质状态：颜色：气味：密度：溶解性：气体无色无味比空气密度略小难溶于水收集氮气能用排空气法吗？排水法(2)氮气的化学性质---不活泼练习：氮气可以用来填充灯泡，膨化食品包装，原因是（）A：密度小B:化学性质很稳定C:无色D：价格低廉B氮气的用途通常状况下N2性质很稳定，故可用作填充气和保护气；液态氮还可做冷冻剂等。1）氮气与氧气反应：N2＋O22NO放电无色气体说明：此反应在雷雨天和汽车的发动机中均可发生可逆反应:相同条件下,能同时向正反两个方向进行的反应N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3可逆反应的特点:可逆反应的表示方法：1.相同条件、同时向两个方向进行2.反应不能进行到底﹍﹍﹍﹍﹍﹍2)氮气和氢气的反应2H2+O2==2H2O和2H2O==2H2+O2是否是可逆反应?点燃通电↑↑小资料1909年，德国化学家哈伯及其学生设计出一套高温、高压、催化合成氨的实验装置，哈伯因而获得1918年度的诺贝尔化学奖。想一想为什么人工合成氨如此重要呢？因空气中含有大量氮气，但是植物不能吸收游离态的氮，只能吸收化合态的氮，而氨的水溶液及氨形成的盐中含有能被植物吸收的铵态氮，人工合成氨对农业生产有重大意义。3)氮气和活泼金属的反应N2+3Mg====Mg3N2点燃1）概念：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫做氮的固定，简称固氮游离态化合态氮的固定（3）、氮的固定生物固氮：90%如豆科植物自然固氮氮的固定人工固氮：合成氨、仿生固氮高能固氮：10%如闪电2)分类(课本P75)课堂练习下列几种固氮方式中属于氮的固定的是（）属于人工固氮的是（）A.闪电时空气中的氮气转化为一氧化氮B.豆科作物根瘤菌将氮气转化为化合态氮C.NO与O2反应制备NO2D.由N2与H2在一定条件下反应合成NH3DABD(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酸性氧化物二氧化氮NO2四氧化二氮N2O4五氧化二氮N2O5酸性氧化物+1+2+3+4+4+5笑气注：1.氮的氧化物均是有毒气体，是大气污染物。2.N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。NO与NO2的比较NONO2物理性质说明无色无味难溶于水的气体，剧毒！红棕色有刺激性气味气体，能溶于水，剧毒！NO结合血红蛋白的能力比CO还强，更容易造成人体缺氧；传递神经信息的“信使分子”；血管扩张、免疫、增强记忆力使多种织物褪色、损坏织物和尼龙制品，对金属和非金属材料也有腐蚀作用P762NO+O2=2NO2在通风橱中打开盛有一氧化氮气体的集气瓶，一氧化氮常温下与空气中的氧气反应，迅速生成红棕色的二氧化氮气体NO与O2共存吗？实验室收集NO的方法？NO与O2反应排水法3NO2+H2O=2HNO3+NO此反应可用于工业制硝酸。现象：1、气体颜色由红棕色变为无色2、液面上升，最多至集气瓶的2/3处3、滴入石蕊，溶液变红，剩余气体遇空气变红棕色思考：怎么收集NO2？向上排空气法！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？现象：试管内红棕色气体消失，液面上升至试管容积的2/3处3NO2+H2O=2HNO3+NO2、若使试管中液面上升，可采取什么措施？通入适量的氧气2NO+O2==2NO23、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?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？4NO2+O2+2H2O＝4HNO34NO+3O2+2H2O＝4HNO3高效P45联想·质疑在新疆与青海交界处有一山谷，魔鬼谷。经常电闪雷鸣暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。你知道这是为什么吗？闪电N2+O2===2NO放电2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO变成浓度很低的硝酸，这种含硝酸的雨水落到地面，很快与土壤中的矿物质作用变成硝酸盐，成为农作物生长发育所需要的优质化肥。1、下列用途中，与氮气的稳定性无关的是()A.充入粮仓中贮存粮食B.充入灯泡中保护钨丝C.工业合成氨时需要高温、高压和催化剂D.氮气和氢气反应生成氨气E、博物馆中常把一些古字画保存在氮气中2、以下气体因与人体血液中血红蛋白作用引起中毒的是（）A、NOB、COC、NO2D、NH33、下列气体中不能用排空气法收集的是（）A、CO2B、COC、NO2D、NO4、NO2与水反应中，（）A、只是氧化剂B、既是氧化剂又是还原剂C、只是还原剂D、既不是氧化剂又不是还原剂1.N2氮气的结构稳定,通常情况下不活泼,难参与化学反应N2+O2====2NO放电自然固氮人工固氮1)物理性质NO无色气体难溶于水剧毒!排水法收集NO2红棕色气体刺激性气味易溶于水剧毒!向上排空气法2.NO和NO22NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO工业制硝酸原理2)化学性质